Tavenie a čistenie zinku zahŕňa dva procesy v závislosti od surovín: elektrolýzu zinku a elektrolytické získavanie zinku. Usmerňovacie zariadenie je kľúčovou súčasťou tohto procesu a významne ovplyvňuje kvalitu a náklady na energiu vyrobeného zinku. Kompletný usmerňovací systém zahŕňa usmerňovaciu skriňu, digitálnu rozvádzaciu skriňu, usmerňovací transformátor, chladič čistej vody, DC senzory a DC spínače. Zvyčajne sa inštaluje v interiéri v blízkosti elektrolytickej cely, využíva chladenie čistou vodou a má vstupné napätie 35 kV a 10 kV.
I. Žiadosti
Táto séria usmerňovacích skríň sa používa predovšetkým v rôznych typoch usmerňovacích zariadení a automatizovaných riadiacich systémoch na elektrolýzu neželezných kovov, ako je hliník, horčík, mangán, zinok, meď a olovo, ako aj chloridových solí. Môže slúžiť aj ako zdroj napájania pre podobné záťaže.
II. Hlavné vlastnosti skrinky
1. Typ elektrického pripojenia: Typ pripojenia sa vo všeobecnosti vyberá na základe tolerancií jednosmerného napätia, prúdu a harmonických zložiek siete. Dve hlavné kategórie sú dvojité antihviezdne a trojfázové mostíkové pripojenia so štyrmi rôznymi dostupnými kombináciami: šesťpulzné a dvanásťpulzné pripojenia.
2. Vysokovýkonné tyristory sa používajú na zníženie počtu paralelných komponentov, zjednodušenie štruktúry skrinky, zníženie strát a uľahčenie údržby.
3. Súčiastky a rýchlo taviteľné medené prípojnice používajú špeciálne navrhnuté profily cirkulujúceho vodného okruhu pre dostatočný odvod tepla a dlhšiu životnosť súčiastok.
4. Lisovacie spojenie komponentov využíva typický dizajn pre vyváženú pevnú silu a dvojitú izoláciu.
5. Na vnútorné vodovodné prípojky sa používa dovážaná vystužená priehľadná mäkká plastová rúrka, odolná voči vysokým aj nízkym teplotám a s dlhou životnosťou.
6. Komponentné batérie radiátorov prechádzajú špeciálnou úpravou na odolnosť voči korózii.
7. Skrinka je opracovaná pomocou plne CNC obrábacích strojov a je celá ošetrená práškovou farbou pre esteticky príjemný vzhľad.
8. Skrinky sú vo všeobecnosti dostupné v otvorenom, polootvorenom a úplne uzavretom type pre vnútorné použitie, pričom vstupné a výstupné vedenie je navrhnuté podľa požiadaviek používateľa.
9. Táto séria usmerňovacích skríň využíva digitálny priemyselný riadiaci systém spúšťania, ktorý umožňuje zariadeniu...
III. Technické charakteristiky
1. Regulátor: Digitálne regulátory ponúkajú flexibilné a variabilné režimy riadenia a stabilné charakteristiky, zatiaľ čo analógové regulátory poskytujú rýchlu odozvu. Oba využívajú reguláciu jednosmerného prúdu so zápornou spätnou väzbou, čím dosahujú presnosť stabilizácie prúdu lepšiu ako...±0,5 %. 2. Digitálne spúšťanie: Vysiela 6-fázové alebo 12-fázové spúšťacie impulzy s dvojitým úzkym impulzným vzorom rozmiestneným po 60°. Vyznačuje sa silným spúšťacím priebehom, fázovou asymetriou ≤ ±0,3°, rozsahom fázového posunu 0~150° a jednofázovou AC synchronizáciou. Dosahuje sa vysoká symetria impulzov.
3. Obsluha: Dotykové ovládanie umožňuje spustenie, vypnutie a nastavenie prúdu.
4. Ochrana: Zahŕňa štart bez prúdu, dvojstupňovú ochranu proti nadprúdu jednosmerného prúdu, ochranu proti strate spätnoväzobného signálu, ochranu pred prekročením tlaku a teploty vody, ochranu pred procesným blokovaním a indikáciu prekročenia uhla ovládania prevádzky. Dokáže tiež automaticky nastaviť polohu odbočky transformátora na základe uhla ovládania.
5. Displej: LCD displej zobrazuje jednosmerný prúd, jednosmerné napätie, tlak vody, teplotu vody, teplotu oleja a uhol ovládania.
6. Dvojkanálový produkt: Počas prevádzky slúžia dva kanály ako záložný zdroj, čo umožňuje údržbu bez vypnutia a prepínanie bez (prúdového) rušenia. 7. Sieťová komunikácia: Podporuje viacero komunikačných protokolov vrátane Modbus, Profibus a Ethernet.
Špecifikácie napätia:
16V 36V 75V 100V 125V 160V 200V 315V 400V 500V 630V 800V 1000V 1200V 1400V
Aktuálne špecifikácie:
300 A 750 A 1000 A 2000 A 3150 A 5000 A 6300 A 8000 A 10000 A 16000 A 20000 A 25000 A 31500 A 40000 A 50000 A
63000 A 80000 A 100000 A 120000 A 160000 A
IV. Tabuľka technických parametrov elektrolytického usmerňovača
Hlavné špecifikácie, elektrické parametre a rozmery usmerňovacích jednotiek pre elektrolýzu
Úvod do napájania zinkovou elektrolýzou
Zdroje napájania zinkovou elektrolýzou sú vo všeobecnosti nízkonapäťové, vysokoprúdové, konštantne prúdovo nastaviteľné jednosmerné zdroje napájania.
Ako príklad vezmime zodpovedajúcu usmerňovaciu skrinku: KGHS-18KA/165V:
I. Hlavná forma systému: Dvojitá anti-star, rovnaká fáza, reverzne paralelná tyristorová usmerňovacia metóda. Každá usmerňovacia jednotka pozostáva z jedného transformátora s prepínaním odbočiek pod záťažou a jednej 18KA tyristorovej usmerňovacej skrinky, čím tvorí 6-fázové usmernenie. Dve jednotky môžu tvoriť 12-pulzný systém.
II. Metóda regulácie napätia: Hrubé nastavenie autotransformátora pod záťažou, jemné nastavenie pomocou tyristorovej fázovo riadenej regulácie napätia; usmerňovacia jednotka je vybavená manuálnym a automatickým nastavením rozsahu spínača pod záťažou. Automatické nastavenie je založené na regulovanom uhle regulácie v rozsahu 5 – 25 stupňov (pre rôzne podmienky používania si používatelia môžu sami nastaviť hodnotu spínača pod záťažou na riadiacom systéme hostiteľského počítača a dotykovej obrazovke).
III. Parametre usmerňovača:
Model usmerňovacieho transformátora: ZHPPS-4000/10
Rozsah regulácie napätia: 65% - 105%
Počet impulzov: 6 impulzov na jednotku.
Počet stupňov regulácie napätia: 9-stupňová regulácia prepínačom odbočiek pod záťažou.
IV. Riadenie a ochrana skrinky usmerňovača:
4.1 Pripojenia vodného okruhu pre vodné chladiče usmerňovacích prvkov, ramená usmerňovacích mostíkov a ramená rýchlo pôsobiacich poistkových mostíkov využívajú vedecké metódy pripojenia na minimalizáciu elektrokorózie. Používajú sa rúry z nehrdzavejúcej ocele a všetky vodné trysky sú zaistené skrutkami z nehrdzavejúcej ocele, aby sa zabezpečila bezútešná prevádzka v horúcich podmienkach. Prírubové pripojenia sa používajú tam, kde je inštalácia a demontáž jednoduchá.
4.2 Čistovodné chladenie pre hlavnú usmerňovaciu skriňu: Hlavné rozdeľovač chladiacej vody je vyrobený z nehrdzavejúcej ocele. Každá skriňa má jedno vstupné a jedno výstupné vodovodné potrubie. Všetky vodné okruhy sú pripojené pomocou gumou vystužených potrubí s výstužou zo sieťoviny. Vodné okruhy musia odolať 30-minútovému testu pri tlaku vody 0,4 MPa bez úniku a potrubia musia byť ľahko a rýchlo demontovateľné.
4.3 Zabezpečte, aby komponenty usmerňovača mali dostatočný kontaktný tlak, ramená usmerňovača mali dostatočnú mechanickú pevnosť, ekonomickú hustotu prúdu a dobrý chladiaci účinok.
4.4 Ochrana hlavného obvodu pred prepätím. Je potrebná na účinné absorbovanie prevádzkových prepätí a atmosférických prepätí a na účinné absorbovanie prepätí spôsobených úderom blesku, aby sa zabezpečila bezpečná prevádzka výroby.
4.5 Prepäťová ochrana komutácie tyristorového prvku. RC komponenty s vhodnými kapacitnými parametrami nainštalujte čo najbližšie k tyristorovému prvku a pre ochranu proti absorpcii RC komponentov tyristorovej komutácie udržujte vedenie čo najkratšie.
4.6 Ochrana tyristorového prvku proti poruche. Na ochranu použite rýchlo pôsobiace poistky zapojené sériovo s tyristorovým prvkom. Keď sa vypáli jedna rýchlo pôsobiaca poistka, aktivuje sa indikácia poruchy príslušného tyristorového prvku; keď sa vypália dve rýchlo pôsobiace poistky, impulz sa zablokuje.
4.8 Ochrana proti nadprúdu a alarm preťaženia. Keď dôjde ku skratu v záťaži alebo prúd prekročí 105 % menovitej hodnoty, do PLC sa odošle signál ochrany proti nadprúdu a spustí sa alarm. Keď prúd záťaže prekročí 110 % menovitej hodnoty, systém vydá signál alarmu preťaženia a vypne sa. (Nastavenia je možné upraviť v riadiacom systéme hostiteľského počítača).
4.9 Ochrana proti prehriatiu. Termočlánky monitorujú teplotu cirkulujúcej vody a zozbierané analógové signály sa odosielajú do PLC. Keď teplota výstupnej chladiacej vody prekročí nastavenú hodnotu, PLC vydá signál alarmu prehriatia. (Nastavenia je možné upraviť v riadiacom systéme hostiteľského počítača).
4.10 Ochrana pred podtlakom. Na hlavnom prívodnom potrubí z nehrdzavejúcej ocele je nainštalovaný tlakový snímač a zozbierané analógové signály sa odosielajú do PLC. Keď je vstupný tlak nižší ako 0,1 MPa alebo je prerušený prívod vody, PLC vydá alarm podtlaku. (Nastavenia je možné upraviť v riadiacom systéme hostiteľského počítača).
4.11 Systém monitorovania alarmu poruchy poistiek: Aktuálny prevádzkový stav všetkých rýchlo reagujúcich poistiek sa hlási do PLC prostredníctvom komunikácie cez zariadenie na detekciu poistiek. Celkový alarmový signál sa tiež hlási do PLC prostredníctvom dvojice pasívnych kontaktov. Prevádzkový stav všetkých rýchlo reagujúcich poistiek v zariadení sa zobrazuje na dotykovej obrazovke a v hostiteľskom počítači. V prípade poruchy je možné rýchlo lokalizovať miesto poškodenej rýchlo reagujúcej poistky. Zelený displej indikuje normálnu prevádzku, zatiaľ čo červený alarm indikuje poruchu, čo uľahčuje riešenie problémov. 4.12 Ochrana proti poruche spätnej väzby mimo obvodu. Keď je signál spätnej väzby prúdu prerušený, systém riadenia stabilizácie prúdu sa automaticky prepne do režimu prevádzky s otvorenou slučkou a odošle do PLC signál spätnej väzby o poruche mimo obvodu.
V. Počítačový backend. Počítačový backend dokáže v reálnom čase monitorovať a upravovať napätie a prúd usmerňovača v skrini usmerňovača. Dokáže tiež v reálnom čase monitorovať prevádzkový stav každej rýchlej poistky, prevádzkovú teplotu každého tyristora, tlak a teplotu cirkulujúcej vody a teplotu transformátorového oleja. Je možné nastaviť a upraviť parametre ochrany a k dispozícii sú rozhrania pre parametre procesu elektrolýzy (napätie na článok, online monitorovanie pH atď.) a ochranu prepojenia procesu elektrolýzy.
