1598005420-e4dffbb6ff09e4f6675580849e63fa88 (811210), страница 76
Текст из файла (страница 76)
д. В работах фирмы «Пратт знд Уитни» при создании ЭХГ типа РС12 для работы под водой было достигнуто существенное снижение стоимости за счет уменьшения количества катализатора, увеличения использования по- 395 лимерных материалов и замены некоторых специальных вспомогательных агрегатов промышленными. Необходимость обеспечить взрывобезопасность ЭХГ (см, 9 9.1) влияет и на его компоновку.
Следует отметить, что ЭХГ может быть не только инициатором взрыва, но и источником взрывоопасной смеси. Поэтому компоновка ЭУ должна обеспечивать хорошую вентплируемость всего занимаемого объема, отсутствие карманов, где могут скопиться горючие газы, или их заполнение инертными материалами. Вентиляция должна быть рассчитана и устроена таким образом, чтобы обеспечивалось надежное удаление взрывоопасных сред, натекающих через соединения и стенки агрегатов и магистралей.
Для обеспечения бесшумности в разработке фирмой «Юнион карбайд» для армии США гидразнно-воздушной ЭУ с поминальной мощностью б00 Вт используются, например, специальные решения, несмотря на то, что они могут усложнить и утяжелить конструкцию. Так, фирмой для привода вентилятора были применены двигатель переменного тока и нпвертор для его питания вместо агрегата постоянного тока, что обеспечивало максимальную бесшумность, несмотря на некоторый проигрып в массе.
Существенное влияние на конструктивную схему оказывают санитарно-гигиенические требования. Дело не только в необходимости рационального размещения «санитарно-грязных» агрегатов, например дожигателей вредных примесей, остающихся после конверсии жидких углеводородов. Главная сложность заключается в том, что по санитарно-гигиеническим нормам многие синтетические материалы не допускаются к применению в замкнутых объемах, где длительное время находятся люди, а применение других строго ограничено (эпоксидные смолы, химически и термически стойкие резины и пр.). Поэтому часто приходится отказываться от известных, апробированных конструктивных решений (например, заливка батареи ТЭ пеноэпоксидами) или принимать меры к ограничению применения какого-либо ма. териала (резиновые трубки заменять фторопластовыми, а для соединения последних разрабатывать и исследовать специальные конструкции).
В заключение кратко остановимся на характеристиках конструкционных материалов, применяемых в ЭХГ (кроме материалов собственно электродов): черные ме- 396 талды, цветньш ~~~аллы п спл~~ы, благородны~ ~е~~ллы, пластмассы п пресс-материалы, резины, минеральные, керамические и стеклянные материалы, бумажные и текстильные материалы. Из черных металлов используются главным образом углеродистые, легированные и нержавеющие конструкционные стали.
Углеродистые стали идут на изготовление силовых конструкций, корпусов, подставок, не подверженных воздействпо агрессивных сред. Способы защиты от атмосферных воздействий п коррозии традиционны. Из углеродистых и легированных конструкционных сталей изготавливают крепеж, арматуру трубопроводов, детали различных вспомогательных агрегатов, не подверженных воздействию агрессивных сред или контактирующих с последними случайно. В этом случае широко применяются защитные металлические покрытия: цинкование, никелирование, хромированпе. Для деталей, соприкасающихся с агрессивпымп средами и подверженных при этом зпа штельным нагрузкам (реакторы системы храпения и подготовки реагентов, резервуары под давлением, напорные трубопроводы, агрегаты системы обслуживания и т, д.), или когда условия внепшей среды весьма неблагоприятны (морская вода, морской туман, высокая влажность при повышенных температурах), в ЭХГ широко применяются нержавеющие стали.
Для повышения коррозпоппой стойкости вводят никелирование деталей. Из цветных металлов наиболее широкое применение в ЭХГ получил никель. Он пригоден для работы практически со всеми агрессивными средами, действующими в ЭХГ. Однако он относительно допог, дефицитен, имеет ограниченный сортамент и более низкие, чем у нержавеющей стали, механические свойства. Никель можно заменить титаном. Оп легче пикеля п прочнее. Однако ограниченный сортамент, технологпче. скпе сложности при изготовлении деталей, а также способность образовывать с другими металламп термоэлектрические пары пока яр~ пятствуют широкому внедрению этого материала. ); т е.' жч; ГЛАВА ДЕСЯТАЯ ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ГЕНЕРАТОРОВ...., ПРОБЛЕМЫ НАДЕЖНОСТИ !ОГЬ ОБЬЕМ И УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИИ.
СТРУКТУРА И СОСТАВ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ СТЕНДОВ Электрохимические генераторы представляют собой функционально сложную систему, состоящую из отдельных узлов, агрегатов и т. д., с болыппм числом коммутационных соединений (по реагентам, продуктам реакции, электрическому току и т. д.).
Кроме испытаний и исследований этих отдельных звеньев требуется детальная экспериментальная проверка работоспособности ЭХГ в целом. Этот этап является обязательным и опре- деляющим. Сложность системы, а также специфика н широта областей использования ЭХГ предопределяют, как правило, большой и многоплановый объем испытаний. Однако независимо от конкретного варианта схемы ЭХГ и его назначения объем экспериментальной отработки может быть в общем случае разделен на трн основныс стадии. 1 стадия. Экспериментальная проверка правильности выбора прппциппальяых п схемных конструктивных решений. На этой стадии проводятся испытания отдельных функциональных узлов, подсистем, лабораторного макета ЭХГ.
Основные задачи этих экспериментов: проверка основных расчетных характеристик ЭХГ; функциональная проверка образца в стационарных и динамических режимах работы, выявление функционально слабых звеньев схемы; исследование процессов тепло- и массообмена в диапазоне заданных эксплуатационных режимов; предварительная оценка правильности компоновочных принципов; предварительная оценка работоспособности ЭХГ в условиях, определяемых его назначением; проверка правильности выбора отдельных логических элементов, контроля н защиты ЭХГ; выбор методов испытаний я эксплуатации, определение состава испытательного и поверочного оборудования. 398 Эта стадия;ребует сбора, обработки и анализа максимального количества информации.
Поэтому макеты узлов, систем и ЭХГ в целом оснащаются избыточными по сравнению со штатными условиями эксплуатации средствами контроля и измерений. С целью выявления ожидаемого ресурса и последовательности возникновения отказов испытания проводятся до полного выхода макетов из строя. П стадия.
Предварительные испытания ЭХГ, изготовленного с учетом экспериментальных результатов первой стадии. На ней повторяются все испытания первой стадии и проводятся специальные виды испытаний, более полно подтверждающих заданные характеристики образца: проверка работоспособности при предельных значениях условий окружающей среды (давление, температура, влажность и т. д.); работоспособность в заданном диапазоне механических перегрузок (вибрация, удар и т.
д.); проверка пожаро- и взрывобезопасностп образца; определение расхода реагентов; определение расхода реагентов на продувку и анализ газовыделенпй в окружающую среду; работа ЭХГ совместно с другимп ЭУ; устойчивость работьс с заданными потребителями; проверка эксплуатационной устойчивости в режимах автоматического управления, контроля и защиты ЭХГ; проверка работы в нерасчетных н аварийных режимах ЭХГ и его систем; проверка выбранных методов подготовки и эксплуатации ЭХГ (проверка герметичности ЭХГ, определение гидравлических сопротивлений, заправка реагентами, запуск и останов ЭХГ, определение электрического сопротивления изоляции токоведущих элементов ЭХГ, методов управления, контроля н защиты в ручном и автоматическом режимах работы и т.
д.); проверка режимов консервации и хранения ЭХГ; определение удобства обслуживания, объема ремонтных и регламентных работ; определение требований к составу и качеству реагентов; определение требований к системам объекта, обеспечивающим работу ЭХГ (система заправки, системы 399 управлении и защиты, система прнготовлеиия и ноднчй реагентов, система термостатнровании ЭХГ и др.).
Ш стадии. !(омплексные пспьпании ЭХГ в условиях, максимально приближенных к натурным. гза этой стадии подтверждаются соответствие образца всем техническим требованиям, правильность и полнота методов эксплуатации, достаточность и качество эксплуатационной документации. Объем н сложность нспьгтательного стендового оборудования существенно зависят от вида и назначения ЭХГ. Для переносных ЭХГ малой мощности, в которых, как правило, использу.ются твердофазные реагенты, специальное оборудованиетребустся толькго для проведения механичсских и климатических испытаний. Остальные виды испытаний проводятся, как правило, с использованием штатных систем самого ЭХГ.
Экспериментальная отработка более мощных ЭХГ, в том числе предназначенных для работы в составе какого-либо объекта, требует создания сложного, а иногда уникального испытательного оборудовании. Сложная функциональная схема ЭХГ, управление, контроль и защита его, большой объем поступающей информации требуют использования при испытаниях ЭВМ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
