تتضمن عملية صهر الزنك وتنقيته عمليتين، حسب المواد الخام: التحليل الكهربائي للزنك والاستخلاص الكهربائي للزنك. تُعد معدات المقوم عنصرًا أساسيًا في هذه العملية، إذ تؤثر بشكل كبير على جودة الزنك المُنتَج وتكلفة الطاقة المُستهلكة. يتضمن نظام المقوم الكامل خزانة مقوم، وخزانة تحكم رقمية، ومحول مقوم، ومبرد مياه نقية، ومستشعرات تيار مستمر، ومفاتيح تيار مستمر. عادةً ما يتم تركيبه داخل المنزل بالقرب من الخلية التحليلية، باستخدام تبريد المياه النقية، بجهد دخل يتراوح بين 35 كيلو فولت و10 كيلو فولت.
أولا: التطبيقات
تُستخدم هذه السلسلة من خزائن المقومات بشكل أساسي في أنواع مختلفة من معدات المقومات وأنظمة التحكم الآلي للتحليل الكهربائي للمعادن غير الحديدية، مثل الألومنيوم والمغنيسيوم والمنغنيز والزنك والنحاس والرصاص، بالإضافة إلى أملاح الكلوريد. كما يمكن استخدامها كمصدر طاقة لأحمال مماثلة.
الثاني. الميزات الرئيسية للخزانة
١. نوع التوصيل الكهربائي: يُختار نوع التوصيل عادةً بناءً على جهد التيار المستمر، والتيار، وتفاوتات التوافقيات الشبكية. هناك فئتان رئيسيتان: التوصيلات ثنائية الطور، والتوصيلات الجسرية ثلاثية الطور، مع توفر أربع مجموعات مختلفة: توصيلات سداسية النبضات، وتوصيلات اثنتي عشرة نبضة.
2. يتم استخدام الثايرستورات عالية القدرة لتقليل عدد المكونات المتوازية، وتبسيط هيكل الخزانة، وتقليل الخسائر، وتسهيل الصيانة.
3. تستخدم المكونات وقضبان التوصيل النحاسية سريعة الاندماج مقاطع دائرة مياه دائرية مصممة خصيصًا لتبديد الحرارة بشكل كبير وتحسين عمر المكونات.
4. يعتمد تركيب المكونات بالضغط على تصميم نموذجي للقوة الثابتة المتوازنة والعزل المزدوج.
5. يتم استخدام الأنابيب البلاستيكية الشفافة الناعمة المقواة المستوردة للتوصيلات المائية الداخلية، وهي مقاومة لدرجات الحرارة الساخنة والباردة وتتميز بعمر خدمة طويل.
6. تخضع صنابير المبرد المكونة من مكونات مختلفة لمعالجة خاصة لمقاومة التآكل.
7. يتم تصنيع الخزانة باستخدام أدوات آلية التحكم الرقمي بالكمبيوتر بالكامل وتتميز بطلاء مسحوق شامل للحصول على مظهر جميل من الناحية الجمالية.
8. تتوفر الخزائن بشكل عام بأنواع مفتوحة داخلية، وشبه مفتوحة، وخارجية محكمة الغلق، مع أسلاك مدخل ومخرج مصممة وفقًا لمتطلبات المستخدم.
9. تستخدم هذه السلسلة من خزائن المقوم نظام التحكم الصناعي الرقمي للتحكم في الزناد لتمكين المعدات من...
ثالثًا. الخصائص التقنية
١. المنظم: توفر المنظمات الرقمية أوضاع تحكم مرنة ومتغيرة وخصائص مستقرة، بينما توفر المنظمات التناظرية استجابة سريعة. يستخدم كلاهما التحكم بالتغذية الراجعة السلبية للتيار المستمر، مما يحقق دقة تثبيت تيار أفضل من±٠٫٥٪. ٢. مُشغِّل رقمي: يُصدر نبضات مُشغِّل سداسية أو ١٢ طورًا، بنمط نبضي ضيق مزدوج بمسافة ٦٠ درجة. يتميز بموجة مُشغِّل قوية، وعدم تماثل طور ≤ ± ٠٫٣ درجة، ونطاق إزاحة طور من ٠ إلى ١٥٠ درجة، ومزامنة تيار متردد أحادية الطور. يُحقق تماثل نبضي عالٍ.
3. التشغيل: يتيح تشغيل مفتاح اللمس بدء التشغيل وإيقاف التشغيل وضبط التيار.
٤. الحماية: تشمل بدء التشغيل عند انقطاع التيار، وحماية من إنذار التيار الزائد ثنائي المرحلة للتيار المستمر، وحماية من فقدان إشارة التغذية الراجعة، وحماية من تجاوز ضغط الماء ودرجة الحرارة الحد الأقصى، وحماية من قفل التشغيل، ومؤشر تجاوز زاوية التحكم في التشغيل الحد الأقصى. كما يمكن ضبط موضع صنبور المحول تلقائيًا بناءً على زاوية التحكم.
5. العرض: تعرض شاشة شاشة LCD التيار المستمر، والجهد المستمر، وضغط الماء، ودرجة حرارة الماء، ودرجة حرارة الزيت، وزاوية التحكم.
٦. منتج ثنائي القناة: أثناء التشغيل، تعمل القناتان كجهازين احتياطيين لبعضهما البعض، مما يسمح بالصيانة دون انقطاع والتبديل دون أي انقطاع في التيار. ٧. اتصالات الشبكة: يدعم بروتوكولات اتصال متعددة، بما في ذلك مودبوس وProfibus وEathernet.
مواصفات الجهد:
16 فولت 36 فولت 75 فولت 100 فولت 125 فولت 160 فولت 200 فولت 315 فولت 400 فولت 500 فولت 630 فولت 800 فولت 1000 فولت 1200 فولت 1400 فولت
المواصفات الحالية:
300 أمبير 750 أمبير 1000 أمبير 2000 أمبير 3150 أمبير 5000 أمبير 6300 أمبير 8000 أمبير 10000 أمبير 16000 أمبير 20000 أمبير 25000 أمبير 31500 أمبير 40000 أمبير 50000 أمبير
63000 أمبير 80000 أمبير 100000 أمبير 120000 أمبير 160000 أمبير
رابعًا: جدول المعلمات التقنية للمقوم الكهربائي
المواصفات الرئيسية والمعايير الكهربائية وأبعاد وحدات المقوم للتحليل الكهربائي
مقدمة عن مصدر الطاقة لتحليل الزنك الكهربائي
تعتبر إمدادات الطاقة بالتحليل الكهربائي للزنك بشكل عام إمدادات طاقة تيار مستمر قابلة للتعديل ذات جهد منخفض وتيار عالٍ وتيار ثابت.
باستخدام خزانة المقوم المطابقة: مدرسة كيه جي اتش اس-18KA/165V كمثال:
١. شكل النظام الرئيسي: طريقة تقويم الثايرستور ثنائي الطور، متوازي عكسي، معاكس للنجم. تتكون كل وحدة تقويم من محول تغيير تيار عند الحمل، وخزانة تقويم ثايرستور ١٨ كيلو أمبير، مما يُشكل تقويمًا سداسي الأطوار. يمكن لوحدتين تشكيل نظام ١٢ نبضة.
الثاني. طريقة تنظيم الجهد: ضبط تقريبي للمحول التلقائي أثناء الحمل، وضبط دقيق عبر تنظيم الجهد المُتحكم به في طور الثايرستور؛ وحدة المقوم مزودة بضبط يدوي وتلقائي لنطاق مفتاح التشغيل أثناء الحمل. يعتمد الضبط التلقائي على زاوية التحكم التي تتراوح بين 5 و25 درجة (ولتلبية ظروف الاستخدام المختلفة، يمكن للمستخدمين ضبط قيمة عمل مفتاح التشغيل أثناء الحمل بأنفسهم من خلال نظام التحكم في الكمبيوتر المضيف وشاشة اللمس).
ثالثًا: معلمات المقوم:
محول مقوم النموذج: زهببس-4000/10
نطاق تنظيم الجهد: 65%-105%
عدد النبضات: 6 نبضات لكل وحدة.
عدد مراحل تنظيم الجهد: تنظيم مغير الصنبور عند الحمل على 9 مراحل.
رابعًا: التحكم والحماية في خزانة المقوم:
٤.١ تستخدم توصيلات دائرة المياه لمبردات مياه عناصر المقوم، وأذرع جسر المقوم، وأذرع جسر الصمامات سريعة الاستجابة، طرق توصيل علمية لتقليل التآكل الكهربائي. تُستخدم أنابيب من الفولاذ المقاوم للصدأ، وجميع فوهات المياه مثبتة بمسامير من الفولاذ المقاوم للصدأ لضمان تشغيلها بدون تسريب في درجات الحرارة المرتفعة. تُستخدم وصلات الفلانشات حيثما يكون التركيب والفك سهلاً.
٤.٢ تبريد الماء النقي لخزانة المقوم الرئيسية: مشعب مياه التبريد الرئيسي مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ. تحتوي كل خزانة على أنبوبي دخول وخروج. جميع دوائر المياه متصلة بأنابيب مقواة بالمطاط ومدعمة بشبكة. يجب أن تتحمل دوائر المياه اختبارًا لمدة ٣٠ دقيقة عند ضغط ماء ٠.٤ ميجا باسكال دون تسريب، وأن تكون الأنابيب سهلة الفك وسريعة.
4.3 تأكد من أن مكونات المقوم لديها ضغط اتصال كافٍ، وأن أذرع المقوم لديها قوة ميكانيكية كافية، وكثافة تيار اقتصادية، وتأثير تبريد جيد.
٤.٤ حماية الدائرة الرئيسية من الجهد الزائد. يجب أن تمتص بفعالية الجهد الزائد التشغيلي والجهد الزائد الجوي، بالإضافة إلى الجهد الزائد الناتج عن الصواعق، لضمان سلامة تشغيل الإنتاج.
٤.٥ حماية عنصر الثايرستور من زيادة الجهد عند تبديله. ركّب مكونات الثايرستور ذات معلمات سعة مناسبة بالقرب من عنصر الثايرستور، وحافظ على أقصر أسلاك ممكنة لحماية امتصاص الثايرستور من تبديله.
٤.٦ حماية عنصر الثايرستور من الأعطال. استخدم فيوزات سريعة الاستجابة متصلة على التوالي مع عنصر الثايرستور للحماية. عند انفجار أحد الفيوزات السريعة الاستجابة، يُصدر مؤشر عطل يُشير إلى تلف عنصر الذراع المقابل؛ وعند انفجار فيوزين سريعي الاستجابة، يُقطع النبض.
٤.٨ الحماية من التيار الزائد وإنذار الحمل الزائد. عند حدوث قصر كهربائي في الحمل أو تجاوز التيار ١٠٥٪ من القيمة المُصنّفة، تُرسَل إشارة حماية من التيار الزائد إلى وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة) ويُفعّل الإنذار. عندما يتجاوز تيار الحمل ١١٠٪ من القيمة المُصنّفة، يُصدر النظام إشارة إنذار الحمل الزائد ويُغلق. (يمكن ضبط الإعدادات من خلال نظام التحكم في الكمبيوتر المُضيف).
٤.٩ الحماية من ارتفاع درجة الحرارة. تراقب أجهزة قياس الحرارة درجة حرارة الماء المتداول، وتُرسل الإشارات التناظرية المجمعة إلى وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة). عندما تتجاوز درجة حرارة مخرج ماء التبريد القيمة المحددة، تُصدر وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة إشارة إنذار ارتفاع درجة الحرارة. (يمكن ضبط الإعدادات من خلال نظام التحكم في الكمبيوتر المضيف).
٤.١٠ الحماية من انخفاض الضغط. يُركّب مُرسِل ضغط على أنبوب المدخل الرئيسي المصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ، وتُرسَل الإشارات التناظرية المُجمَّعة إلى وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة). عندما ينخفض ضغط المدخل عن ٠.١ ميجا باسكال أو ينقطع إمداد المياه، تُصدر وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة) إشارة إنذار بانخفاض الضغط. (يمكن ضبط الإعدادات من خلال نظام التحكم في الكمبيوتر المُضيف).
4.11 نظام مراقبة إنذار عطل الصمامات: يُبلّغ وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة) عن حالة التشغيل الحالية لجميع الصمامات سريعة الاستجابة عبر جهاز كشف الصمامات. كما تُبلّغ إشارة الإنذار الإجمالية إلى وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة عبر زوج من جهات الاتصال السلبية. تُعرض حالة تشغيل جميع الصمامات سريعة الاستجابة في الجهاز على شاشة اللمس والكمبيوتر المضيف. في حالة حدوث عطل، يُمكن تحديد موقع الصمام سريع الاستجابة التالف بسرعة. تشير الشاشة الخضراء إلى التشغيل العادي، بينما يُشير الإنذار الأحمر إلى وجود عطل، مما يُسهّل استكشاف الأخطاء وإصلاحها. 4.12 حماية التغذية الراجعة من الأعطال عند انقطاع التيار الكهربائي. عند فتح دائرة إشارة التغذية الراجعة الحالية، ينتقل نظام التحكم في تثبيت التيار تلقائيًا إلى وضع التشغيل في الحلقة المفتوحة ويُرسل إشارة تغذية راجعة من الأعطال عند انقطاع التيار الكهربائي إلى وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة.
V. وحدة المعالجة المركزية للحاسوب. تُراقب وحدة المعالجة المركزية للحاسوب جهد وتيار مُقوِّم التيار الكهربائي في خزانة المُقوِّم وتُضبطهما آنيًا. كما تُراقب حالة تشغيل كل مصهر سريع، ودرجة حرارة تشغيل كل ثايرستور، وضغط ودرجة حرارة الماء المُتداول، ودرجة حرارة زيت المُحول آنيًا. يُمكن ضبط مُعاملات الحماية وتعديلها، وتتوفر واجهات لمُعاملات عملية التحليل الكهربائي (الجهد لكل خلية، ومراقبة الرقم الهيدروجيني عبر الإنترنت، إلخ) وحماية وصلات عملية التحليل الكهربائي.
