一种绝缘油脱气处理装置

技术领域

本申请涉及变压器绝缘油中溶解气体分离领域，尤其涉及一种绝缘油脱气处理装置。

背景技术

变压器绝缘油在变电站运行中对充油的设备起到绝缘及降温作用，尤其对加入绝缘油的变压器起到非常重要的绝缘保护作用。通过对绝缘油进行色谱分析实验，测量其中特征气体的含量，能够反映设备的运行状况。绝缘油由于变压器内的电和热将渐渐产生老化、分解，将会产生甲烷(CH4)、乙烯(C2H4)、乙烷(C2H6)、乙炔(C2H2)、氢气(H2)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)等组分，这些气体会诱发变压器的故障。随着变压器的故障不断演化，绝缘油分解现象产生的各种气体的总量越来越多，最终会发生产气量大于溶解量的情况，就会有一部分气体作为游离气体从绝缘油中释放出来，释放出的气体会影响变压器的正常运行，甚至会引发事故。

如何使绝缘油中的气体析出，实现绝缘油回收利用，是一个重要的研究课题。目前变压器油常用的脱气方法是真空滤油脱气法，真空脱气法需要加热，和反复脱气，能耗高、耗时长。膜脱气方法是利用绝缘油中的各种气体在膜内溶解扩散的差异，使气液分离、富集的一种方法。主要使用的是固态或液态物质薄膜，通过外界施加压力驱动，存在脱气时间长、效率低、维护成本高等缺点。溶解平衡脱气的原理基于道尔顿分压定律和亨利定律，存在操作和装置相对复杂等问题。毛细管柱法的平衡时间较短，程度简单，但设备造价高。空气循环法的平衡时间较短，但复杂程度大，设备造价较高。

发明内容

本申请提供了一种绝缘油脱气处理装置，通过采用惰性气体置换的方式，实现变压器油中气体的快速置换和脱气。解决目前的绝缘油中溶解气体去除方法能耗高、效率低的问题。

本申请提供了一种绝缘油脱气处理装置，包括：基座、进油箱、板式塔、真空泵、充气装置、集油桶、管道、第一进油管、进油泵、第二进油管、第一出油管、进气管道、出油泵、第二出油管；

所述板式塔为一腔体，包括：有进油口、出油口、进气口、出气口；

所述进油箱通过第一进油管与进油泵相连接；

所述进油泵通过第二进油管与进油口相连接；

所述出气口通过管道与真空泵相连接；

所述充气装置通过进气管道与进气口相连接；

所述出油口通过第一出油管与出油泵相连接；

所述出油泵通过第二出油管与集油桶相连接。

优选的，所述充气装置添充的气体为惰性气体。

优选的，所述充气装置包括气瓶架、总进气阀、第一气瓶、第二气瓶，两个气瓶固定座；

所述气瓶架为镂空的架体；

所述总进气阀被设置在气瓶架的外边面上，通过管道连接第一气瓶和第二气瓶；

两个气瓶固定座被设置在气瓶架内部的下端；

第一气瓶和第二气瓶被设置在所述气瓶架的内部，并且分别被连接在两个气瓶固定座上。

优选的，所述装置还包括若干个塔板；所述若干个塔板设置在板式塔的内部，塔板的一端与板式塔的内部表面固定连接；所述若干个塔板为可以拆卸的。

优选的，所述塔板垂直于板式塔的内部表面；塔板垂直于板式塔的内部表面的连接处的截面形状为弧形。

优选的，基座与进油箱通过螺栓固定连接，基座下方设置有轮子。

优选的，基座分别与进油泵和出油泵固定连接，在连接处分别设置一个固定板。

优选的，所述板式塔被固定在一个板式塔支架上，所述基座与板式塔支架相连接。

由以上技术方案可知，通过设计的气体置换抽真空装置，进油管道将绝缘油输送至板式塔的上层塔板。采用多个进气口充气进行气体置换，从而提高油脱气的速率。板式塔中设置的多层塔板，通过内部管道对每层塔板液层充气，抽真空，可以提高脱气效率。因为通过多次实验发现，在充气后抽真空油脱气过程中，充入气体的种类是影响绝缘油脱气的一大重要因素。气体置换抽真空装置是本发明的主要部分。现有技术中只是经过气体置换或者真空滤油脱气，本发明是将两者结合起来使用，从而实现高效地去除绝缘油中的溶解气体。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中一种绝缘油脱气处理装置结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种板式塔结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种充气装置结构示意图。

具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的示例。

本申请的目的在于提供一种绝缘油脱气处理装置，通过采用惰性气体置换的方式，实现变压器油中气体的快速置换和脱气。解决目前的绝缘油中溶解气体去除方法能耗高、效率低的问题。

为实现上述目的，参见图1，本申请提供了一种绝缘油脱气处理装置，包括：基座1、进油箱2、板式塔3、真空泵4、充气装置5、集油桶6、管道7、第一进油管8、进油泵9、第二进油管10、第一出油管11、进气管道12、出油泵13、第二出油管14；所述板式塔3为一腔体，包括：有进油口15、出油口16、进气口18、出气口17；所述进油箱2通过第一进油管8与进油泵9相连接；所述进油泵9通过第二进油管10与进油口15相连接；所述出气口17通过管道7与真空泵4相连接；所述充气装置5通过进气管道12与进气口18相连接；所述出油口16通过第一出油管11与出油泵13相连接；所述出油泵13通过第二出油管14与集油桶6相连接。

所述板式塔3的上侧安装有真空泵4和压力表，板式塔3下侧设置有液位检测传感器，为了避免出油时抽出板式塔3内的气体。所述集油桶6的进油口15设置在集油桶6的底部，避免绝缘油进行脱气之后又混入新的气体。

在一种优化的实施例中，所述充气装置5添充的气体为惰性气体。所述的惰性气体包括但不限于氦气、氩气、氮气等。

在一种优化的实施例中，参见图2，所述充气装置5包括气瓶架24、总进气阀25、第一气瓶22、第二气瓶23，两个气瓶固定座26；所述气瓶架24为镂空的架体；所述总进气阀25被设置在气瓶架24的外边面上，通过管道7连接第一气瓶22和第二气瓶23；两个气瓶固定座26被设置在气瓶架24内部的下端；第一气瓶22和第二气瓶23被设置在所述气瓶架24的内部，并且分别被连接在两个气瓶固定座26上。

所述充气装置5可以容纳两个常规气瓶，即第一气瓶22和第二气瓶23。通过更换气瓶实现不间断充入惰性气体，通过总气阀进行充气和停止充气。所述气瓶固定座26的设计是为了能够支撑第一气瓶22和第二气瓶23，并且使第一气瓶22和第二气瓶23容易拆卸。两个气瓶的设计是为了能够实现交替更换，实现充气装置5的不间断充气，提高效率。另外，两个气瓶也可以增加进气的绝对速度。通过控制充气装置5上的总进气阀25，可以实现对板式塔3的进行充气和停止充气过程，控制阀门开启的程度从而控制进气的速度。

在一种优化的实施例中，参见图3，所述装置还包括若干个塔板20；所述若干个塔板20设置在板式塔3的内部，塔板20的一端与板式塔3的内部表面固定连接；所述若干个塔板20为可以拆卸的。

板式塔3内部设置多层塔板20可以实现绝缘油的连续脱气。进一步优化的，塔板20的另一端设置的溢流堰维持塔板20上一定高度的液层，这样可在一种优化的实施例中，所述塔板20垂直于板式塔3的内部表面；塔板20垂直于板式塔3的内部表面的连接处的截面形状为弧形。

塔板20垂直于板式塔3的内部表面的连接处，也可以被叫做受液盘。塔板20呈水平装安装，受液盘连接着塔板20和板式塔3，受液盘的截面形状呈弧形，使绝缘油流入时的溅落较少。

在一种优化的实施例中，基座1与进油箱2通过螺栓固定连接，基座1下方设置有轮子。

在一种优化的实施例中，基座1分别与进油泵9和出油泵13固定连接，在连接处分别设置一个固定板。

在一种优化的实施例中，所述板式塔3被固定在一个板式塔3支架上，所述基座1与板式塔3支架相连接。

与板式塔3直接固定连接在基座1上不同的是，设计板式塔3支架由于接触面积增大，可以有效防止板式塔3支架的抖动，同时容易拆卸。

本发明的工作原理及使用流程：在使用时把绝缘油倒入进油箱2，进入进油箱2内储存，通过进油泵9把绝缘油抽入板式塔3内，充气装置5通过进气管7和板式塔3的内部管道将惰性气体充进绝缘油中置换出绝缘油内溶解的气体，真空泵4通过管道7抽出绝缘油中被置换出的气体和部分冲进的惰性气体。板式塔3内部的塔板20上形成一定高度的液层，多个塔板提高了气液两相的接触面积，绝缘油通过进油口15进入板式塔3会现在上层塔板进行气体置换，继续通过进油泵9向板式塔3输送绝缘油，绝缘油的液面高度会超过塔板20上的溢流板，接着会沿着降液管流向下一层塔板的受液盘，绝缘油流经三层塔板后其内部溶解的气体会大幅下降，由于多层塔板设置绝缘油没流经一层塔板其含气量就会降低，可以实现绝缘油不间断脱气，最后绝缘油汇入板式塔3的底部，经过与出油泵13输送至集油桶6中。

经过实验验证得出：原始新油含气量为7.92％，新油单纯通过真空泵抽气之后含气量为5.42％，新油经通氦气和真空泵抽气处理之后含气量为1.84％，新油经通氩气和真空泵抽气处理之后含气量为5.34％，新油经通氮气和真空泵抽气处理之后含气量为6.28％。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。