Регулируемый жидкостный резистор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AITOPCICOMV СВИДДТВЛЬСТВУ (61) Дополннтельмое к авт. свнд-ву (22) Завалено 28. 07. 81 (21) 3324681/18-21 с присоединением залзян N9 (2З) Приоритет. Сеюз Сееетскнк

Сецк алнстнчесиии

° еслублик (и>1005197 (ЩМ Кл з

Н 01 С 10/02

ГосуяярстяенннЯ квинтет

СССР но яеаян нзобретеннЯ н открнтнЯ

РЙ УДК 621. 316 ° .87(088.8) Опубликовано 15Я3,83. Бюллетень 9 19

Дата онублнкаеаннв описания 15.03. 83 (72) Авторы нзобретемнз

И.П.Выхриствк, A.Â.Êàñüÿíîâ н A.Ç.Õ (7! ) Заввнтель (54) РЕРУЛИРУЕИЫИ ЖИДКОСТНЫЙ РЕЗИСТОР

Изобретение-относится к электро» технике н, в частности,может быть . использовано как активное электрическое сопротивление для регулирования и стабилизацни тока в сильноточных устройствах, например на станциях катодной (или анодной > защиты от коррозии судов, плавучих доках, морских нефтеразведочных платформлх и различных гидротехнических сооружениях.

Известно мощное регулируемое сопротивление с исполъзованием проточной воды, содержащее цилиндрический корпус с впускнма и выпускным от.верстиямия цилиндрические электроды, расположенные коаксиалъно. Вертикальное перемещение внутреннего электрода осуществляется вручную (или электроприводом) с помощьв червячной передачи. Величина сопротивления изменяется в зависимости от длины пог руженной в жидкость-:части подвижного электрода f1).

Недостатком этого сопротивления является то, что оно не может работать в условиях качки, посколъку периодически изменяется уровень электролита и, как следствие, рабочая площадь электродов. При этом происходит неконтролируеьые изменения сопротивления, что не позволяет осуществить его регулирование в зависимости от изменения ;;электроироводности воды. Кроме того, при работе сопротивления происходит большое газовыделенне вследствие электролиза рабочей жидкости на электродах с выходом водорода и кислорода, мо-. гущих образовывать так называемый гремучий газ (взрывного характера), и ядовитого хлора (при использовании морской воды ). Из-за этих недостатков практически невозможно автоматизировать регулирование величины сопротивления при изменении электропроводности жидкости.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является регулируевзай жидкостный регистр, содержащий цилиндрический корпус с проточным электролитом, размещенные в корпусе подвижный и неподвижный электроды, причем подвижный электрод связан с устройством регулирования сопротчвления, например, с реверсивным двигателем, соединенньэе с блоком управления. Этот регистр может быть исполъзован для поддержания на оптималъном уровне токового режима, 1005197

Подвижный электрод реостата выполнен в виде поршня 10 с кольцами

11, герметизирующими пространство . 60 между электродами, заполненное рабочей жидкостью 12. Поршень 10 име-. ет осевое отверстие и полый шток 13. На конце штока 13 находится штуцер для крепления гибкого шланга 14. Воэ- 65 например системы одновременной защиты от обрастания и коррозии подводной части корпусов судов и т.д. в морской воде f2 3.

Однако данный регистр обладает следующим недостатком. Площадь подвижного (стержневого ) электрода существенно меньше неподвижного, что приводит его к пассивированию и коррозии. Если пассивацию можно существенно снизить подбором материала обоих электродов, то влияние коррозии приводит к разрушению стержн вого электрода и, как следствие, нарушению герметизации. Это приводит к частым ремонтным работам. 15

Цель изобретения — улучшение эксплуатационных характеристик путем увеличения межремонтного периода.

Поставленная цель достигается тем, что в регулируемом жидкостном резисторе, содержащем цилиндричес.кий корпус с проточным электролитом, размещенные в корпусе подвижный и неподвижный электроды, причем подвижный электрод кинематически связан с реверсивным электродвигателем, соединенным с блоком управления, цилиндрический корпус изготовлен из диэлектрического материала, неподвижный электрод выполнен в виде диска, примыкающего к торцу цилиндрического корпуса, а подвижный — в виде поршня со штоком, причем поверхности электродов, примыкающие к электролиту, равны, а электроды и шток имеют осевые отверстия.

На чертеже показан предложенный резистор, общий вид.

Резистор содержит цилиндрический корпус 1, выполненный из изоляционного материала, например вини- 40 пласта, Внутренний диаметр его проточен до требуемой величины и отполировав. К торцу корпуса 1 через герметизирующую прокладку 2 прижат электрод 3 с помощью резьбового со- 45 единения муфты 4 с корпусом 1. Этим достигается воэможность смены электрода 3 по мере его коррозионного износа. Муфта 4 контактирует с электродом 3. Для защиты их соприкасающих- 50 ся поверхностей от проникновения рабочей жидкости служит концентрически размещенная герметизирующая шайба 5. К муфте 4 присоединен, например, сварной патрубок б с впускным вентилем 7 и кронштейн 8 с токовводом 9. можность продольного перемещения поршня 10 обеспечивается подшипником скольжения 15 (например, втулкой из фторопласта), вмонтированным концентрично в крышку 16, имеющую отверстия (не показаны) для разгерметизации пространства между ней и поршнем 10.

На штоке 13 закреплены кронштейн 17, несущий гайку 18, находящуюся в резьбовом зацеплении с валом 19 (червячная передача), и токоввод 20. Вал 19 жестко соединен с валом реверсивного электродвигателя 21. Реверсивный двигатель электрически соединен с блоком управления 22. Последний связан также с тяговым электромагнитом 23, который через рычажную систему 24 воздействует на вентиль 7.

Резистор работает следую:=;.1 образом.

В исходном состоянии впускной вентиль 7 открыт и рабочая жидкость

12, нагнетаемая насосом (на чертеже не показан ), заполняет через патрубок б объем между электродами 3 и

10, свободно протекая через отверстия в электродах. В качестве рабочей электропроводной жидкости используется забортная вода, например, морская. Поскольку вода протекает под напором, образующийся на электродах 3 и 10 газ (как растворенный, так и в виде пузырьков) удаляется из рабочего объема 12 за борт через полый шток 13 по шлангу 14. При этом пространство между электродами

3 и 10 всегда остается заполненным водой независимо от положения корпуса реостата, т.е. исключено влияние качки на величину сопротивления реостата, которое соответствует известному выражению

I?

R где 1 — длина столба электролита между электродами 3 и 10, см;

S — площадь электрода 3 (или

10), контактирующая с электролитом, см 2; д — электропроводность электролита, (Ом ° см ) ".

Регулирование величины сопротивления реостата в зависимости от изменения электропроводности рабочей жидкости (электролита )при постоянстве площади S осуществляется изменением величины Р

Включив резистор токовводами 9 и

20, например, в мостовую схему, расположенную в блоке управления 22, можно получить контур автоматического регулирования, Например, при: увеличении электропроводности сопротивление столба электролита умень.

1005197

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 1913/71 Тираж 701 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул. Проектная, 4 шается, блок управления 22 подает команду электродвигателю 21 на отработку нового положения поршня 10 (он должен сместиться вправо) до тех пор, пока мостовая схема не уравновесит-ся, когда сопротивление резистора станет равным оптимальному (прежнему) .

Для более динамического отслеживания за изменением сопротивления при движениях поршня 10 влево (когда о электропроводность уменьшаеМся) целесообразно снизить напор жидкости, что обеспечивается тяговым электромагнитом 23, рычажной системой 24 и прикрываемым вентилем 7. 15

Технико-экономический эффект изобретения состоит и втом, что появляется возможность установки реостата в закрытых помещениях на подвижных объектах, например на морский судах 2() и возможность автоматического регулирования больших токов в электролитической цепи нагрузки с переменной электропроводностью жидкости °

За счет автоматизации регулирования токового режима электрохимической защиты при использовании предлагаемого резистора снижен расход электроэнергии и значительно (на два года) увеличен межремонтный срок эксплуатации судов вследствие повышения качества коррозионной защиты, что дает значительный экономический эффект.

Регулируемый жидкостный резистор, содержащий цилиндрический корпус с проточным электролитом, размещенные в корпусе подвижный и неподвижный электроды, причем подвижный электрод кинематически связан с реверсивным электродвигателем, соединенным с блоком управления, о т л и ч а ю— шийся -тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик, цилиндрический корпус изготовлен диэлектрического, материала, неподвижный электрод выполнен в виде диска, примыкающего к торцу цилиндрического корпуса, а подвижный в виде поршня со штоком, причем по- верхности электродов, примыкающие к электролиту, равны, а электроды и шток имеют осевые отверстия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. "Обмен опытом в электронной промышленности". 1969, И 7, с. 124.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 391614, кл. Н 01 С 11/00, 10.01.72 (прототип) .