Çinko eritme ve saflaştırma, hammaddeye bağlı olarak iki işlemden oluşur: çinko elektrolizi ve çinko elektrokazanımı. Doğrultucu ekipmanı, bu süreçte önemli bir bileşendir ve üretilen çinkonun kalitesini ve enerji maliyetini önemli ölçüde etkiler. Eksiksiz bir doğrultucu sistemi, bir doğrultucu kabini, dijital kontrol kabini, doğrultucu trafosu, saf su soğutucusu, DC sensörler ve DC anahtarlardan oluşur. Genellikle elektrolitik hücrenin yakınına, iç mekanda, saf su soğutması kullanılarak kurulur ve 35 KV ve 10 KV giriş voltajlarına sahiptir.
I. Uygulamalar
Bu doğrultucu kabin serisi, öncelikle alüminyum, magnezyum, manganez, çinko, bakır ve kurşun gibi demir dışı metallerin ve klorür tuzlarının elektrolizi için çeşitli doğrultucu ekipmanlarında ve otomatik kontrol sistemlerinde kullanılır. Aynı zamanda benzer yükler için güç kaynağı olarak da kullanılabilir.
II. Ana Kabin Özellikleri
1. Elektriksel Bağlantı Türü: Bağlantı türü genellikle DC voltaj, akım ve şebeke harmonik toleranslarına göre seçilir. İki ana kategori, çift anti-yıldız ve üç fazlı köprü bağlantıları olup, altı darbeli ve on iki darbeli olmak üzere dört farklı kombinasyon mevcuttur.
2. Yüksek güçlü tristörler paralel bileşen sayısını azaltmak, kabin yapısını basitleştirmek, kayıpları azaltmak ve bakımı kolaylaştırmak için kullanılır.
3. Bileşenler ve hızlı kaynaşan bakır baralar, bol miktarda ısı dağılımı ve gelişmiş bileşen ömrü için özel olarak tasarlanmış sirkülasyonlu su devresi profillerini kullanır.
4. Komponent pres bağlantısı, dengeli sabit kuvvet ve çift yalıtım için tipik bir tasarıma sahiptir.
5. İç su bağlantılarında ithal takviyeli şeffaf yumuşak plastik borular kullanılmış olup, sıcak ve soğuğa dayanıklı, uzun ömürlüdür.
6. Komponent radyatör muslukları korozyona karşı dayanıklılık için özel işlemden geçirilir.
7. Kabin tamamen CNC tezgahları kullanılarak işlenmiş olup, estetik açıdan hoş bir görünüm için genel toz boya ile kaplanmıştır.
8. Kabinler genellikle iç mekan açık, yarı açık ve dış mekan tam kapalı tiplerde olup, giriş ve çıkış kablolaması kullanıcı isteğine göre tasarlanmaktadır.
9. Bu doğrultucu dolap serisi, ekipmanın...
III. Teknik Özellikler
1. Regülatör: Dijital regülatörler esnek ve değişken kontrol modları ve kararlı özellikler sunarken, analog regülatörler hızlı tepki verir. Her ikisi de DC akım negatif geri besleme kontrolü kullanarak, analog regülatörlerden daha iyi bir akım sabitleme doğruluğu sağlar.±%0,5. 2. Dijital Tetikleyici: 60° aralıklı çift dar darbe deseniyle 6 fazlı veya 12 fazlı tetik darbeleri üretir. Güçlü bir tetik dalga formu, ≤ ±0,3° faz asimetrisi, 0~150° faz kayması aralığı ve tek fazlı AC senkronizasyonu sunar. Yüksek darbe simetrisi elde edilir.
3. Çalıştırma: Dokunmatik tuş çalışması, başlatma, kapatma ve akım ayarlamasını sağlar.
4. Koruma: Akımsız başlatma, iki kademeli DC aşırı akım alarm koruması, geri besleme sinyali kaybı koruması, su basıncı ve sıcaklık sınır aşımı koruması, proses kilitleme koruması ve çalışma kontrol açısı sınır aşımı göstergesi içerir. Ayrıca, kontrol açısına bağlı olarak trafo musluk konumunu otomatik olarak ayarlayabilir.
5. Ekran: LCD ekranda DC akım, DC voltaj, su basıncı, su sıcaklığı, yağ sıcaklığı ve kontrol açısı gösterilir.
6. Çift kanallı ürün: Çalışma sırasında, iki kanal birbirleri için sıcak yedek görevi görerek, kapanma olmadan bakım ve (akım) kesintisi olmadan geçiş imkanı sağlar. 7. Ağ İletişimi: Modbus, Profibus ve Eathernet dahil olmak üzere birden fazla iletişim protokolünü destekler.
Voltaj Özellikleri:
16V 36V 75V 100V 125V 160V 200V 315V 400V 500V 630V 800V 1000V 1200V 1400V
Güncel Özellikler:
300A 750A 1000A 2000A 3150A 5000A 6300A 8000A 10000A 16000A 20000A 25000A 31500A 40000A 50000A
63000A 80000A 100000A 120000A 160000A
IV. Elektrolitik Doğrultucu Teknik Parametre Tablosu
Elektroliz için Doğrultucu Ünitelerinin Temel Özellikleri, Elektriksel Parametreleri ve Boyutları
Çinko Elektroliz Güç Kaynağına Giriş
Çinko elektroliz güç kaynakları genellikle düşük voltajlı, yüksek akımlı, sabit akımlı ayarlanabilir DC güç kaynaklarıdır.
Örnek olarak eşleşen doğrultucu kabinini ele alalım: KGHS-18KA/165V:
I. Ana Sistem Formu: Çift anti-yıldız, aynı fazlı, ters paralel tristörlü doğrultucu yöntemi. Her doğrultucu ünitesi, bir adet yük altında kademe değiştirme trafosu ve bir adet 18KA tristörlü doğrultucu kabininden oluşur ve 6 fazlı bir doğrultucu oluşturur. İki ünite 12 darbeli bir sistem oluşturabilir.
II. Gerilim Düzenleme Yöntemi: Yük altında ototransformatör kaba ayarı, tristör faz kontrollü gerilim düzenlemesi ile ince ayar; doğrultucu ünitesi, manuel ve otomatik yük altında anahtarlama aralığı ayarı ile donatılmıştır. Otomatik ayarlama, kontrol açısının 5-25 derece aralığında kontrol edilmesine dayanır (farklı kullanım koşullarını karşılamak için kullanıcılar, yük altında anahtarlama eylem değerini ana bilgisayar kontrol sistemi ve dokunmatik ekran üzerinden kendileri ayarlayabilir).
III. Doğrultucu Parametreleri:
Doğrultucu Trafo Modeli: ZHPPS-4000/10
Voltaj Düzenleme Aralığı: %65-105
Nabız Sayısı: Ünite başına 6 nabız.
Gerilim Regülasyon Kademe Sayısı: 9 kademeli yük altında kademe değiştirici regülasyonu.
IV. Doğrultucu Kabini Kontrolü ve Koruması:
4.1 Doğrultucu eleman su soğutucuları, doğrultucu köprü kolları ve hızlı etkili sigorta köprü kolları için su devresi bağlantıları, elektro-korozyon riskini en aza indirmek için bilimsel bağlantı yöntemleri kullanır. Paslanmaz çelik borular kullanılır ve tüm su nozulları, sıcak koşullarda sızdırmaz çalışmayı sağlamak için paslanmaz çelik cıvatalarla sabitlenir. Montaj ve demontajın kolay olduğu durumlarda flanş bağlantıları kullanılır.
4.2 Ana Doğrultucu Kabini için Saf Su Soğutması: Ana soğutma suyu manifoldu paslanmaz çelikten yapılmıştır. Her kabinde bir giriş ve bir çıkış su borusu bulunur. Tüm su devreleri, örgülü kauçuk takviyeli borularla birbirine bağlanmıştır. Su devreleri, 0,4 MPa su basıncında 30 dakikalık bir teste sızıntısız dayanmalı ve borular kolay ve hızlı bir şekilde sökülebilmelidir.
4.3 Doğrultucu bileşenlerinin yeterli temas basıncına, doğrultucu kollarının yeterli mekanik dayanıklılığa, ekonomik akım yoğunluğuna ve iyi soğutma etkisine sahip olduğundan emin olun.
4.4 Ana devre aşırı gerilim koruması. Güvenli üretim operasyonunu sağlamak için, işletme ve atmosfer kaynaklı aşırı gerilimlerin yanı sıra yıldırım düşmesi kaynaklı aşırı gerilimlerin de etkili bir şekilde emilmesi gerekir.
4.5 Tristör elemanı komütasyon aşırı gerilim koruması. Tristör elemanına en yakın uygun kapasite parametrelerine sahip RC bileşenleri takın ve tristör komütasyon RC emilim koruması için kablolamayı mümkün olduğunca kısa tutun.
4.6 Tristör elemanı arıza koruması. Koruma için tristör elemanına seri bağlı hızlı etkili sigortalar kullanın. Hızlı etkili sigortalardan biri attığında, ilgili kol elemanı hasarına dair bir arıza göstergesi sağlanır; iki hızlı etkili sigorta attığında ise darbe engellenir.
4.8 Aşırı akım koruması ve aşırı yük alarmı. Yükte kısa devre meydana geldiğinde veya akım nominal değerin %105'ini aştığında, PLC'ye bir aşırı akım koruma sinyali gönderilir ve bir alarm tetiklenir. Yük akımı nominal değerin %110'unu aştığında ise sistem bir aşırı yük alarm sinyali verir ve kapanır. (Ayarlar ana bilgisayar kontrol sisteminden ayarlanabilir).
4.9 Aşırı Isınma Koruması. Termokupllar, dolaşan su sıcaklığını izler ve toplanan analog sinyaller PLC'ye gönderilir. Soğutma suyu çıkış sıcaklığı ayarlanan değeri aştığında, PLC aşırı ısınma alarm sinyali verir. (Ayarlar ana bilgisayar kontrol sisteminden ayarlanabilir).
4.10 Düşük Basınç Koruması. Paslanmaz çelik ana giriş borusuna bir basınç vericisi monte edilmiştir ve toplanan analog sinyaller PLC'ye gönderilir. Giriş basıncı 0,1 MPa'nın altına düştüğünde veya su beslemesi kesildiğinde, PLC bir düşük basınç alarm sinyali verir. (Ayarlar ana bilgisayar kontrol sisteminden ayarlanabilir).
4.11 Sigorta Arızası Alarm İzleme Sistemi: Tüm hızlı etkili sigortaların mevcut çalışma durumu, sigorta algılama cihazı aracılığıyla PLC'ye iletilir. Genel alarm sinyali de bir çift pasif kontak aracılığıyla PLC'ye iletilir. Cihazdaki tüm hızlı etkili sigortaların çalışma durumu, dokunmatik ekranda ve ana bilgisayarda görüntülenir. Bir arıza durumunda, hasarlı hızlı etkili sigortanın yeri hızlı bir şekilde bulunabilir. Yeşil ekran normal çalışmayı, kırmızı alarm ise arızayı gösterir ve sorun gidermeyi kolaylaştırır. 4.12 Geri Beslemeli Devre Dışı Arıza Koruması. Akım geri besleme sinyali açık devre olduğunda, akım dengeleme kontrol sistemi otomatik olarak açık devre çalışmasına geçer ve PLC'ye bir geri beslemeli devre dışı arıza sinyali gönderir.
V. Bilgisayar Arka Ucu. Bilgisayar arka ucu, doğrultucu kabininin doğrultucu voltajını ve akımını gerçek zamanlı olarak izleyebilir ve ayarlayabilir. Ayrıca, her bir hızlı sigortanın çalışma durumunu, her bir tristörün çalışma sıcaklığını, dolaşım suyu basıncını ve sıcaklığını ve trafo yağı sıcaklığını gerçek zamanlı olarak izleyebilir. Koruma parametreleri ayarlanabilir ve ayarlanabilir; elektroliz proses parametreleri (hücre başına voltaj, çevrimiçi pH izleme vb.) ve elektroliz proses bağlantı koruması için arayüzler mevcuttur.
