3 Цель насто щего изобретени - повм лсние точности и снижение трудоемкости контрол . Это достигаетс тем, что устройство дополнительно снабжено блоком делени , блоком возведени в степень, блоком умножени , корректором и блоком сравнени , причем входы блока делени соединены с выходами датчика величины тока и датчика солесодержани дилюата , а выход - через блок воздействи в степень - с первым входом блока умножени , второй вход которого св зан с корректором, входы блока сравнени соединены с выходами датчика расхода дилюата и блока умножени , а выход - с измерительным прибором. Принципиальна схема устройства представлена на чертеже. Устройство дл контрол процесса обессоливани жидкости в злектродиализаторе 1 содержит датчик 2 расхода дилюата и датчик 3 солесодержани дилюата, установленные в трубопроводе 4 дилюата на выходе их электродиализатора 1, датчик 5 величины тока, источник 6 питани электродиализатора, блок 7 делени , блок 8 возведени в степень, коррек тор 9, блок 10 умножени , блок 11 сравнени и измерителйный прибор 12. К входу электродиализатора 1 присоединен трубопровод 13 обессоливаемой жидкости и трубопровод 14 промывки рассольных и электродных камер, а к выходам - трубопровод J5 сброса рассола и промывной жидкости из камер концентрировани и электродных камер и трубопровод 4 дилюата. Устройство дл контрол процесса обессоли вани жидкости работает следующим образом. В электродиализаторе 1 жидкость из трубопро вода 14 поступает на промывку электродных камер и камер концентрировани , после чего сбрась ваетс по трубопроводу 15. Жидкость из трубопровода 13 поступает в Дилюатные камеры, пройд электрохимическую обработку обессоливаетс и по трубопроводу 4 подаетс потребител м. Обессоливание осуществл етс при прохождении посто нного электрического тока между электродами, подключенными к источнику 6 питани электродиализатора через чередзоощиес , разделенные ионоселективными мембранами, дилюатные камеры и камеры концентрировани электродиализатора 1. При помощи датчика 3 измер ют концентрацию солей в дилюате и при помощи датчика 5 - величину тока в электродиализаторе. Выходные сигналы этих датчиков поступают на входы блока 7 делени , который формирует сигнал, пропорциональный отношению плотности тока к солесодержанию дилюата и подает его через блок 8 возведени в степень на первый вход блока 10 умножени . На вто pofi вход блока 10 умножени поступает сигнал корректора 9. При помощи датчика 2 измер ют расход дилюата. Выходные сигналы датчика 2 и блока 10 поступают на вход блока 11, в котором формируетс mi разность, подаваема на вход измерительного прибора 12. Измерительный прибор 12 может быть .показывающим и сигнализирующим. При обессоливании электролитов методом электродиализа расход дилюата, солесодержание и величина тока в электродиализаторе определ ют характер процесса.. Величина предельной плотности тока, соответствующа возникновению на поверхность ионоселективных мембран концентрационной пол ризации, вызывающей нежелательный перенос через мембраны продуктов диссоциации воды и привод щей к образованию на мембранах осадков в виде гидроокисей и карбонатов , пр мо пропорциональна концентрации раствора в дилюатном тракте и обратно пропорциональна толщине диффузионного сло на поверхности мембран. Коэффициенты пропорциональности указанных зависимостей завис т от свойств примен емых ионоселективных мембран, состава и температуры обрабатываемой жидкости. В свою очередь толщина диффузио1шого сло зависит ot гидродинамических условий течени жидкости в рабочей камере электродиализатора и пропорциональна скорости движени жидкости в камере, возведенной в степень п. При этом значение показател степени (-0,) зависит от геометрии пространственного материала, заложенного в канале (в камерах электродиализаторов такими материалами вл ютс турбулизаторы потока, расположенные между ионоселективными мембранами ). Коэффициенты пропорциональности в этом случае завис т от физических свойств растворов электролитов - в зкости, плотности , и др. Дл ведени процесса обессоливани в услови х , исключающих возникновение концентрационной пол ризации, необходимо поддержание оптимального гидродинамического режима течени жидкости в камерах электродиализатора , чтобы исключить превыщение величины рабочей плотности тока над ее предельным значением ,, соответствующим солесодержанию дилюата . Солесодержание характеризуетс величиной сигнала, пропорциональной значению отнощени возведенному в степень --iJH умноженному на величину сигнала корректора 9. Здесь Л - величина тока, определ ема величиной сигнала датчика 5; с - солесодержанне дилюата, определ емой величиной .сигнала3 The purpose of the present invention is to improve the accuracy and reduce the labor intensity of the control. This is achieved by the fact that the device is additionally equipped with a dividing unit, a power unit, a multiplication unit, an equalizer and a comparison unit, the inputs of the dividing unit are connected to the outputs of the current magnitude sensor and the salinity sensor of the diluate, and the output the input of the multiplication unit, the second input of which is connected to the equalizer, the inputs of the comparison unit are connected to the outputs of the flow sensor of the diluate and the multiplication unit, and the output is connected to the measuring device. A schematic diagram of the device is shown in the drawing. A device for monitoring the process of desalting liquid in the electrodialyzer 1 contains a diluate flow sensor 2 and a diluate salt content sensor 3 installed in the diluate pipe 4 at the outlet of their electrodialyzer 1, a current magnitude sensor 5, a power supply unit 6 of dividing unit 8, , the corrector 9, the multiplication unit 10, the comparison unit 11 and the measuring device 12. The desalable liquid pipeline 13 and the brine and electrode chamber washing pipeline 14 are connected to the input of the electrodialysis apparatus 1, and odes - J5 discharge conduit and the brine wash liquid from the chambers and the concentrating chambers and the electrode line 4 diluate. A device for controlling the process of desalting a liquid works as follows. In the electrodialyzer 1, the liquid from the pipeline 14 is supplied to the washing of the electrode chambers and concentration chambers, after which it is discharged through the pipeline 15. The liquid from the pipeline 13 enters the dilute chambers, is electrochemically treated and desalted and through the pipeline 4 is supplied to consumers. the passage of a constant electric current between the electrodes connected to the power supply 6 of the electrodialyzer through an alternation divided by ion-selective membranes measures and concentration chambers of the electrodialysis unit 1. With the help of sensor 3, the concentration of salts in the diluate is measured, and with the help of sensor 5, the amount of current in the electrodialyzer. The output signals of these sensors are fed to the inputs of dividing unit 7, which forms a signal proportional to the ratio of the current density to the salinity of the diluate and feeds it through power raising unit 8 to the first input of multiplication unit 10. At the second, the input of the multiplication unit 10 receives a signal from the corrector 9. Using the sensor 2, the flow rate of the diluate is measured. The output signals of sensor 2 and block 10 are fed to the input of block 11, in which the mi difference is formed, fed to the input of measuring device 12. Measuring device 12 can be indicating and signaling. When electrolytes are desalted by electrodialysis, the diluate flow rate, salt content, and current in the electrodialysis machine determine the nature of the process. precipitation in the form of hydroxides and carbonates, is directly proportional to the concentration of the solution in the diluate tract and inversely proportional to On the thickness of the diffusion layer on the membrane surface. The proportionality coefficients of these dependencies depend on the properties of the ion-selective membranes used, the composition and temperature of the treated fluid. In turn, the thickness of the diffusion layer depends on the hydrodynamic conditions of fluid flow in the working chamber of the electrodializer and is proportional to the speed of the fluid in the chamber raised to the power n. The value of the exponent (-0,) depends on the geometry of the spatial material embedded in the channel (in Electrodialyzer chambers such materials are flow turbulizers located between ion-selective membranes). In this case, the proportionality coefficients depend on the physical properties of the electrolyte solutions — viscosity, density, and others. To maintain the desalination process under conditions that preclude the occurrence of concentration polarization, it is necessary to maintain an optimal hydrodynamic mode of fluid flow in the electrodialysis chambers in order to prevent excess values working current density above its limiting value, corresponding to the salt content of the diluate. The salt content is characterized by the magnitude of the signal proportional to the value of the ratio raised to the power of - iJH multiplied by the magnitude of the equalizer signal 9. Here L is the magnitude of the current determined by the magnitude of the sensor signal 5; с - salt-containing diluate, defined by the value of the signal
датчика 3. Сигнал корректора 9 обобщенно зачитывает характеристику мембранных прокладок-турбулизаторов , в зкость и плотность жидкости , свойства ионоселективных мембран и т. д.sensor 3. Corrector signal 9 generically reads the characteristics of membrane gaskets-turbulizers, the viscosity and density of the liquid, the properties of ion-selective membranes, etc.
Таким образом, устройство позвол ет контролировать , протекает ли процесс обессоливани в цепол ризационных услови х, при которых сигнал датчика 3 должен превышать, величину выходного сигнала блока 10. Изменение в процессе эксплуатаади величины протекающего через электродиализатор 1 тока или изменение расхода обессоливаемой жидкости в трубопроводе 13, вызванные например изменением напр жени и частоты вырабатываемого ветроагрегатом тока, понижение величины солесодержани диализата при изменении параметров процесса могут привести в р де случаев к возникновению в электродиализаторе концентрационной пол ризации, о чем можно судить по показани м измерительного прибора 12.Thus, the device allows you to control whether the desalting process takes place under the polarization conditions under which the signal of sensor 3 must exceed the output signal value of the unit 10. The change in the course of operation of the current flowing through electrodialysis unit 1 or the change in desalted liquid flow in the pipeline 13 caused, for example, by a change in the voltage and frequency of the current generated by a wind power unit, a decrease in the salinity of the dialysate when the process parameters change in a number of cases to occur in electrodialyzer concentration polarization, as judged by indications the measuring device 12.
Использование предложенного изобретени позвол ет осуществл ть автоматический контроль за работой электродиализатора в депол ризацио1шом режиме при измен ющихс в процессе эксплуатации параметрах. По показани м измерительного прибора можно получить инфомацию о возникновении концентрационной пол ризации или о возможности интенсификации процесса обессоливани (за счет увеличени величины тока, расхода и др.) путем приближени параметров процесса к предельно-допустимым значени м. Контроль осуществл етс с помощью имеющихс датчиков расхода и солесодержани дилюата и датчика величиныThe use of the proposed invention allows the automatic monitoring of the operation of the electrodialyzer in depolarization mode with the parameters changing during operation. According to the indications of the measuring instrument, information can be obtained on the occurrence of concentration polarization or on the possibility of intensifying the desalination process (by increasing the current, flow rate, etc.) by approaching the process parameters to the maximum permissible values. The monitoring is carried out using the available flow sensors and salt content of diluate and magnitude sensor
тока, наличие которых необходимо дл ведени процесса обессоливани . Таким образом снижаетс трубоемкость и повышаетс точность контрол .current, the presence of which is necessary for the conduct of the desalination process. In this way, the pipe intensity is reduced and the control accuracy is increased.