התכת אבץ וטיהור כרוכים בשני תהליכים התלויים בחומרי הגלם: אלקטרוליזה של אבץ ואלקטרוליזציה של אבץ. ציוד מיישר הוא מרכיב מפתח בתהליך זה, ומשפיע באופן משמעותי על איכות ועלות האנרגיה של האבץ המיוצר. מערכת מיישר מלאה כוללת ארון מיישר, ארון בקרה דיגיטלי, שנאי מיישר, מצנן מים טהורים, חיישני זֶרֶם יָשָׁר ומתגי זֶרֶם יָשָׁר. היא מותקנת בדרך כלל בתוך הבית ליד התא האלקטרוליטי, תוך שימוש בקירור מים טהורים, ויש לה מתחי כניסה של 35 קילו-וולט ו-10 קילו-וולט.
א. יישומים
סדרה זו של ארונות מיישר משמשת בעיקר בסוגים שונים של ציוד מיישר ומערכות בקרה אוטומטיות לאלקטרוליזה של מתכות לא ברזליות כגון אלומיניום, מגנזיום, מנגן, אבץ, נחושת ועופרת, כמו גם מלחי כלוריד. היא יכולה לשמש גם כספק כוח לעומסים דומים.
ב'. מאפייני הארון העיקריים
1. סוג חיבור חשמלי: סוג החיבור נבחר בדרך כלל על סמך מתח ישר, זרם ישר וסבילות ההרמוניות של הרשת. שתי קטגוריות עיקריות הן חיבורי גשר כפולים נגד כוכבים ותלת פאזיים, עם ארבעה שילובים שונים זמינים: חיבורים בעלי שישה פעימות וחיבורים בעלי שנים עשר פעימות.
2. תיריסטורים בעלי הספק גבוה משמשים להפחתת מספר הרכיבים המקבילים, פישוט מבנה הארון, הפחתת הפסדים וקידום תחזוקה.
3. רכיבים וסרגלי נחושת עם היתוך מהיר משתמשים בפרופילי מעגל מים במחזור שתוכננו במיוחד לפיזור חום נרחב ואורך חיים משופר של הרכיבים.
4. חיבור לחץ של רכיבים מאמצ את העיצוב האופייני לכוח קבוע מאוזן ובידוד כפול.
5. צינורות פלסטיק רכים שקופים מחוזקים מיובאים משמשים לחיבורי מים פנימיים, עמידים לטמפרטורות חמות וקרות ובעלי חיי שירות ארוכים.
6. ברזי רדיאטור רכיביים עוברים טיפול מיוחד לעמידות בפני קורוזיה.
7. הארון מעובד באמצעות מכונות CNC מלאות וכולל ציפוי אבקה כולל למראה אסתטי נעים.
8. ארונות זמינים בדרך כלל בסוגים פתוחים פנימיים, פתוחים למחצה וחיצוניים אטומים לחלוטין, עם חיווט כניסה ויציאה שתוכנן בהתאם לדרישות המשתמש.
9. סדרת ארונות מיישר זו משתמשת במערכת בקרת טריגר תעשייתית דיגיטלית כדי לאפשר לציוד...
ג. מאפיינים טכניים
1. וסת: וסתים דיגיטליים מציעים מצבי בקרה גמישים ומשתנים ומאפיינים יציבים, בעוד שווסתים אנלוגיים מספקים תגובה מהירה. שניהם משתמשים בבקרת משוב שלילי של זרם ישר, ומשיגים דיוק ייצוב זרם טוב יותר מאשר±0.5%. 2. טריגר דיגיטלי: מפיק פולסי טריגר בעלי 6 או 12 פאזות, עם דפוס פולסים כפול צר במרווחים של 60° זה מזה. הוא כולל צורת גל טריגר חזקה, אסימטריה פאזית ≤ ±0.3°, טווח הזזת פאזה 0~150° וסנכרון מיזוג אוויר חד פאזי. מושגת סימטריית פולסים גבוהה.
3. הפעלה: הפעלה באמצעות מקש מגע מאפשרת הפעלה, כיבוי וכוונון זרם.
4. הגנה: כוללת הפעלה ללא זרם, הגנה מפני זרם יתר זֶרֶם יָשָׁר דו-שלבי, הגנה מפני אובדן אות משוב, הגנה מפני לחץ מים וטמפרטורה, הגנה מפני נעילת תהליכים, ואינדיקציה מפני זווית בקרת הפעלה. ניתן גם להתאים אוטומטית את מיקום ברז השנאי בהתבסס על זווית הבקרה.
5. תצוגה: תצוגת LCD מציגה זרם ישר, מתח ישר, לחץ מים, טמפרטורת מים, טמפרטורת שמן וזווית בקרה.
6. מוצר דו-ערוצי: במהלך הפעולה, שני הערוצים משמשים זה כמצב המתנה חם זה עבור זה, מה שמאפשר תחזוקה ללא כיבוי ומיתוג ללא הפרעה (לזרם). 7. תקשורת רשת: תומך בפרוטוקולי תקשורת מרובים, כולל מודבוס, פרופיבוס ו-רשת את'רנט.
מפרט מתח:
16V 36V 75V 100V 125V 160V 200V 315V 400V 500V 630V 800V 1000V 1200V 1400V
מפרט נוכחי:
300A 750A 1000A 2000A 3150A 5000A 6300A 8000A 10000A 16000A 20000A 25000A 31500A 40000A 50000A
63000A 80000A 100000A 120000A 160000A
ד'. טבלת פרמטרים טכניים של מיישר אלקטרוליטי
מפרטים עיקריים, פרמטרים חשמליים ומידות של יחידות מיישר לאלקטרוליזה
מבוא לספק כוח לאלקטרוליזה של אבץ
ספקי כוח אלקטרוליזה של אבץ הם בדרך כלל ספקי כוח ישר מתכווננים במתח נמוך, זרם גבוה וזרם קבוע.
ניקח כדוגמה את ארון המיישר התואם: KGHS-18KA/165V:
א. צורת המערכת העיקרית: שיטת יישור תיריסטורים כפולה, אותו פאזה, מקבילה הפוכה, נגד כוכב. כל יחידת מיישר מורכבת משנאי אחד עם שינוי ברז בעומס ומארז מיישר תיריסטורים אחד של 18KA, היוצרים מערכת יישור של 6 פאזות. שתי יחידות יכולות ליצור מערכת של 12 פולסים.
ב'. שיטת ויסות מתח: כוונון גס של שנאי אוטומטי בעת עומס, כוונון עדין באמצעות ויסות מתח מבוקר פאזה של תיריסטור; יחידת המיישר מצוידת בכוונון טווח ידני ואוטומטי של מתג בעת עומס. הכוונון האוטומטי מבוסס על זווית הבקרה הנשלטת בטווח של 5-25 מעלות (כדי לעמוד בתנאי שימוש שונים, המשתמשים יכולים להגדיר את ערך פעולת מתג העומס בעצמם במערכת הבקרה של המחשב המארח ובמסך המגע).
ג. פרמטרים של מיישר:
שנאי מיישר דגם: ZHPPS-4000/10
טווח ויסות מתח: 65%-105%
ספירת פולסים: 6 פולסים ליחידה.
מספר שלבי ויסות מתח: ויסות מחליף ברזים בעל 9 שלבים בעת עומס.
ד'. בקרה והגנה על ארון מיישר:
4.1 חיבורי מעגל מים עבור מצנני מים של אלמנט מיישר, זרועות גשר מיישר וזרועות גשר נתיכים מהירות פועלות באמצעות שיטות חיבור מדעיות כדי למזער קורוזיה חשמלית. נעשה שימוש בצינורות נירוסטה, וכל פיות המים מאובטחות באמצעות ברגים מפלדת אל-חלד כדי להבטיח פעולה ללא דליפות בתנאים חמים. חיבורי אוגן משמשים במקומות בהם ההתקנה והפירוק נוחים.
4.2 קירור מים טהורים לארון המיישר הראשי: סעפת מי הקירור הראשית עשויה מפלדת אל-חלד. לכל ארון יש צינור מים אחד לכניסה וצינור מים אחד ליציאה. כל מעגלי המים מחוברים באמצעות צינורות מחוזקים בגומי עם רשת חיזוק. מעגלי המים חייבים לעמוד בבדיקה של 30 דקות בלחץ מים של 0.4 מגה פסקל ללא דליפה, והצינורות חייבים להיות קלים ומהירים לפירוק.
4.3 יש לוודא שלרכיבי המיישר יש לחץ מגע מספיק, שלזרועות המיישר יש חוזק מכני מספיק, צפיפות זרם חסכונית ואפקט קירור טוב.
4.4 הגנה מפני מתח יתר במעגל הראשי. נדרשת לספוג ביעילות מתח יתר תפעולי ומתחי יתר אטמוספריים, ולספוג ביעילות מתחי יתר של מכות ברק כדי להבטיח פעולה בטוחה של הייצור.
4.5 הגנה מפני מתח יתר של רכיב התיריסטור. התקן רכיבי RC עם פרמטרי קיבולת מתאימים קרוב ביותר לרכיב התיריסטור, ושמור על חיווט קצר ככל האפשר להגנה מפני בליעת מתח יתר של קומוטציית התיריסטור.
4.6 הגנה מפני תקלות ברכיב התיריסטור. יש להשתמש בנתיכים מהירים המחוברים בטור עם רכיב התיריסטור לצורך הגנה. כאשר נתיך מהיר אחד נשרף, מוצגת חיווי תקלה על נזק לרכיב הזרוע המתאים; כאשר שני נתיכים מהירים נשרף, הפעימה נחסם.
4.8 הגנה מפני זרם יתר ואזעקת עומס יתר. כאשר מתרחש קצר חשמלי בעומס או שהזרם עולה על 105% מהערך המדורג, יישלח אות הגנה מפני זרם יתר לבקר (בקר מופעל באמצעות PLC) ותופעל אזעקה. כאשר זרם העומס עולה על 110% מהערך המדורג, המערכת תוציא אות אזעקת עומס יתר ותיכבה. (ניתן לכוונן את ההגדרות במערכת הבקרה של מחשב המארח).
4.9 הגנה מפני התחממות יתר. צמדים תרמיים מנטרים את טמפרטורת המים במחזור הדם, והאותות האנלוגיים שנאספו נשלחים לבקר האלקטרוני (בקר מופעל באמצעות PLC). כאשר טמפרטורת יציאת מי הקירור עולה על הערך שנקבע, הבקר האלקטרוני מפגין אות התרעה מפני התחממות יתר. (ניתן לכוונן את ההגדרות במערכת הבקרה של מחשב המארח).
4.10 הגנה מפני תת-לחץ. משדר לחץ מותקן על צינור הכניסה הראשי מפלדת אל-חלד, והאותות האנלוגיים שנאספים נשלחים לבקר האלקטרוני (בקר מופעל באמצעות PLC). כאשר לחץ הכניסה נמוך מ-0.1MPa או שאספקת המים מופסקת, הבקר האלקטרוני מפיקה אות אזעקת תת-לחץ. (ניתן לכוונן את ההגדרות במערכת הבקרה של מחשב המארח).
4.11 מערכת ניטור אזעקת כשל נתיכים: מצב הפעולה הנוכחי של כל הנתיכים המהירים מדווח לבקר הבקר (בקר מופעל באמצעות PLC) באמצעות תקשורת דרך התקן גילוי הנתיכים. אות האזעקה הכולל מדווח גם לבקר הבקר באמצעות זוג מגעים פסיביים. מצב הפעולה של כל הנתיכים המהירים במכשיר מוצג על מסך המגע ועל מחשב המארח. במקרה של תקלה, ניתן לאתר במהירות את מיקום הנתיך המהיר הפגום. תצוגה ירוקה מציינת פעולה תקינה, בעוד שאזהרה אדומה מציינת תקלה, מה שמקל על פתרון בעיות. 4.12 הגנה מפני תקלות מחוץ למעגל עם משוב. כאשר אות משוב הזרם פתוח, מערכת בקרת ייצוב הזרם עוברת אוטומטית לפעולה בלולאה פתוחה ושולחת אות תקלה מחוץ למעגל עם משוב לבקר הבקר.
V. מערכת מחשב אחורית. מערכת המחשב האחורית יכולה לנטר ולכוונן את מתח וזרם המיישר של ארון המיישר בזמן אמת. היא יכולה גם לנטר את מצב הפעולה של כל נתיך מהיר, את טמפרטורת הפעולה של כל תיריסטור, את לחץ וטמפרטורת המים במחזור הדם ואת טמפרטורת שמן השנאי בזמן אמת. ניתן להגדיר ולכוונן פרמטרי הגנה, ויש ממשקים זמינים לפרמטרי תהליך אלקטרוליזה (מתח לתא, ניטור pH מקוון וכו') והגנה על קישוריות תהליך אלקטרוליזה.
