Конструктивные расчеты электрокоагулятора

В электролизных прямоугольных ваннах параллельно друг другу расположены пластинчатые катоды и растворимые аноды. Эти аппараты бывают однокамерными (односекционными) и многокамерными (многосекционными). Такого рода ЭК наиболее широко применяются на практике и поэтому в дальнейшем будет рассматриваться методика расчета только таких аппаратов.

Материал электродов – низкоуглеродистая сталь Ст.3, Ст.4 и т.п. Начальное межэлектродное расстояние 6-8 мм [1, с.433] (по [3] – 5-10 мм, по [2] - не менее 8-10 мм).

Рекомендуется блочная конструкция электродов (блок – набор стальных пластин, закрепленных на общей раме). Токоподводы к ним привариваются или припаиваются. Для предотвращения коротких замыкания в 2-3 местах по высоте электродов устанавливаются прокладки из диэлектрика (текстолит, винипласт). Анодный и катодный блоки электродных пластин вставлены в пазы гребенки из диэлектрика (рис. 3.1). Согласно [3] масса одного электродного блока не должна превышать 50 кг.

Рис. 3.1. Упрощенная схема электрокоагулятора

1 – корпус; 2 – электроды; 3 – гребенка из диэлектрика

При конструктивном расчете ЭК выбираются размеры электродных пластин, рассчитываются их количество и габариты электролизной камеры.

Рекомендуются следующие размеры пластинчатых электродов: высота h_a = 0,5-1,2 м [1] (0,6-1 м [3]); ширина b_a = 0,2-0,8 м [1 (0,3-0,6 м [3]). Следовательно, площадь s_a одного анода (с одной стороны) может варьироваться в пределах 0,1-0,96 м² (рабочая поверхность – в 2 раза больше).

Аноды и катоды изготавливают из одного и того же материала. Поэтому блоки анодных и катодных пластин взаимозаменяемы, и число анодов n_a равно числу катодов. Общая рабочая поверхность анодов S_a будет равна

S_a = 2 s_a (n_a – 1) + s_a = s_a (2 n_a – 1) (3.4)

(тыльная сторона одного из крайних анодов, ближняя к корпусу ЭК, не участвует в реакции).