畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）電力電容器絕緣油處理裝置分析

1、南通紡織職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文電力電容器絕緣油處理裝置分析 班 級(jí) 02機(jī)電 專 業(yè) 機(jī)電一體化/市場營銷 教 學(xué) 系 機(jī)電工程系 指導(dǎo)老師 完成時(shí)間2006年3月5號(hào)至2006年5月28號(hào)目 錄摘要、關(guān)鍵詞.1第1章 電力電容器的介紹1. 1概述.21. 2電力電容器的作用.2 1.2.1電力電容器的并聯(lián)補(bǔ)償.21.2.2電力電容器的串聯(lián)補(bǔ)償31. 3電力電容器的分類.31.3.1并聯(lián)電容器.41.3.2耦合電容器41.3.3串聯(lián)電容器41.3.4斷路器電容器51.3.5電熱電容器51.3.6脈沖電容器51.3.7直流和濾波電容器.61.3.8標(biāo)準(zhǔn)電容器.6第2章 并聯(lián)電容器的制造工藝2.1芯

2、子制造72.2真空干燥浸漬處理.72.2.1概述.72.2.2電力電容器的真空干燥浸漬處理工藝.72.2.3真空干燥浸漬處理系統(tǒng)簡述.82.3浸漬劑的凈化處理.9第3章 變壓器油(絕緣油)干燥處理裝置3.1絕緣油的前期(進(jìn)廠前)處理.1231. 1加熱12312脫水12313加吸附劑攪拌及沉淀13314過濾.133.2絕緣油的后期(進(jìn)廠后)處理.14321概述14322進(jìn)真空罐前的處理14323真空罐.163231真空罐的殼體設(shè)計(jì)163232真空罐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)18324真空處理設(shè)備.193241冷凝器193242羅茨真空泵193243 滑閥真空泵.25325過真空罐后的處理25結(jié) 束 語.27致

3、 謝.28參考文獻(xiàn).29摘要文中著重介紹了電力電容器絕緣油的處理。首先對(duì)電力電容器的功能分類做了一個(gè)總的介紹。然后通過對(duì)電力電容器的制造工藝的介紹，突出說明了絕緣油的處理過程。通過絕緣油處理過程的介紹，由此引入絕緣油的真空干燥凈化的過程中，所使用的的一些設(shè)備的工作原理和這些設(shè)備的主要的技術(shù)參數(shù)。其中對(duì)真空處理過程的主要設(shè)備羅茨真空泵進(jìn)行了詳細(xì)的分析。關(guān)鍵詞電力電容器 絕緣油 真空處理 羅茨真空泵第1章 電力電容器的介紹1.1概述：電力電容器在現(xiàn)代的社會(huì)的應(yīng)用是十分廣泛的。我在文中介紹了電力電容器制造工藝中的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)-電力電容器絕緣油的處理裝置。電容器在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)及工業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛，

4、種類也很多。總的來說，根據(jù)它的工作時(shí)通過電流的強(qiáng)弱和外施電壓的高低可分為用于弱電工程和用于強(qiáng)電（高電壓）工程的兩大類。所謂電力電容器就是用于強(qiáng)電（高電壓）工程中用的電容器。它主要用于電力系統(tǒng)的輸變電設(shè)備、冶煉設(shè)備以及科學(xué)技術(shù)試驗(yàn)研究等方面。1.2電力電容器的作用：電力電容器是一種無功補(bǔ)償裝置。電力系統(tǒng)的負(fù)荷和供電設(shè)備如電動(dòng)機(jī)、變壓器、互感器等，除了消耗有功電力以外，還要“吸收”無功電力。如果這些無功電力都由發(fā)電機(jī)供給，必將影響它的有功電力，這樣不但不經(jīng)濟(jì)，而且會(huì)造成電壓的波動(dòng)，影響用戶使用。電力電容器的補(bǔ)償方式可以分為并聯(lián)補(bǔ)償和串聯(lián)補(bǔ)償兩種。121電力電容器的并聯(lián)補(bǔ)償電容器在交流電壓作用下能“

5、發(fā)”無功電力（電容電流），如果把電容器并接在負(fù)荷（如電動(dòng)機(jī)）或供電設(shè)備（如變壓器）上運(yùn)行，那么，負(fù)荷或供電設(shè)備要“吸收”的無功電力，正好由電容器“發(fā)出”的無功電力供給，這就是并聯(lián)補(bǔ)償（原理圖如1.1圖）。并聯(lián)補(bǔ)償減少了線路能量損耗，可改善電壓的波動(dòng)，提高功率因數(shù)，提高系統(tǒng)供電能力。 圖1.1并聯(lián)補(bǔ)償原理圖我們都知道功率的計(jì)算公式是p=uicos。在式中我們可以看出，在輸電線路中，在功率和電壓一定時(shí)。功率因數(shù)越高，線路中的電流就越小，這樣的話在輸變線路中的能量損耗就越低。 在圖1.1中我們可以看出假如電路在未并聯(lián)電容時(shí)，線路中的電流i等于感性負(fù)載的電流il，此時(shí)的功率因數(shù)為cos1 ，1 即為感

6、性負(fù)載的 圖1.2并聯(lián)補(bǔ)償相量圖阻抗角。并聯(lián)電容以后，負(fù)載的本身的工作情況沒有任何改變，但電流i發(fā)生變化，由圖1.2可以看出總電流的有效值由原來的il減少到i,而且1 減少到了,所以整個(gè)電路的功率因數(shù)由原來的cos1提高到cos。122電力電容器的串聯(lián)補(bǔ)償如果把電容器串聯(lián)在線路上，補(bǔ)償線路電抗，改變線路參數(shù)，這就是串聯(lián)補(bǔ)償。串聯(lián)補(bǔ)償可以減少線路電壓損失，提高線路末端電壓水平，減少電網(wǎng)的功率損失和電能損失，提高輸電能力。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，負(fù)荷日益增多，供電容量擴(kuò)大，無功補(bǔ)償工作必須相應(yīng)跟上去。用電容器作為無功補(bǔ)償時(shí)，投資少，損耗小，便于分散安裝，使用較廣。當(dāng)然，由于系統(tǒng)穩(wěn)定的要求，必須配備一定

7、比例的調(diào)相機(jī)。調(diào)相機(jī)的作用是調(diào)整電壓或電流的相位。1.3電力電容器的分類：電力電容器按用途來分，可分為以下幾種：并聯(lián)電容器、電熱電容器、均壓電容器、耦合電容器、脈沖電容器等。其中，并聯(lián)電容器主要用于補(bǔ)償無功功率，以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)；電熱電容器主要用于提高中頻電力系統(tǒng)的功率因數(shù)；均壓電容器一般并聯(lián)在斷路器的斷口上作均壓用，使各斷口間的電壓分布均勻；耦合電容器主要用于電力送電線路的通信、測量、控制、保護(hù)；脈沖電容器主要用于脈沖電路及直流高壓的整流濾波。1.3.1并聯(lián)電容器：并聯(lián)電容器又稱移相電容器 (外形如圖1.3所示)。是用途最廣、生產(chǎn)量最大最基本的一種電力電容器。主要用于補(bǔ)償電力系統(tǒng)感性負(fù)荷

8、的無功功率，以提高功率因數(shù)，改善電壓的波動(dòng)，降低線路損耗。他的成套裝置是由并聯(lián)電容器組與可調(diào)電抗器并聯(lián)后組成靜止補(bǔ)償裝置。這種裝置反應(yīng)速度極快，按照與它并聯(lián)的系統(tǒng)需要，可由電容器組供給無功功率，并由可調(diào)電抗器吸收過多的無功功率，它可以自動(dòng)的控制設(shè)備的功率因數(shù)，并用于輸電系統(tǒng)代替同步調(diào)相機(jī)，控制電壓以及提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。圖1.3 高壓并聯(lián)電容器1.3.2耦合電容器：主要用于高壓電力線路的高頻通信、測量、控制、保護(hù)以及在儲(chǔ)存電能的裝置中作部件用。耦合電容器直接接在高壓輸電線與地之間，長期承受工頻電壓，并且必須能承受高壓線路上發(fā)生的過電壓作用。利用耦合電容器可構(gòu)成電容式電壓互感器和電容儲(chǔ)能裝置等。電

9、容式電壓互感器和電磁式電壓互感器比較有許多優(yōu)越性，在110kv及其以上電壓等級(jí)造價(jià)較低，特別當(dāng)用于超高壓時(shí)更為突出。它能承受強(qiáng)的電沖擊和大氣過電壓作用；它不僅能作電壓測量用，還可兼作高頻通信，控制及保護(hù)用1.3.3串聯(lián)電容器：又叫縱補(bǔ)償電容器，串聯(lián)于工頻高壓輸、配電線路中，用以補(bǔ)償線路的分布感抗，提高系統(tǒng)的靜、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性，改善線路的電壓質(zhì)量，加長送電距離和增大輸送能力。串聯(lián)電容器直接串聯(lián)在高壓輸電線路上，其負(fù)荷（電流）隨線路的負(fù)荷的變化而變化。當(dāng)線路出現(xiàn)過負(fù)荷或當(dāng)線路發(fā)生短路時(shí)，電流將超過額定電流的若干倍，從而在串聯(lián)電容器上引起同樣倍數(shù)的過電壓。因此，串聯(lián)電容器必須能接受較高的短時(shí)過電壓和長期

10、過載。1.3.4斷路器電容器：原稱均壓電容器。并聯(lián)在超高壓斷路器斷口上起均壓作用，使各斷口間的電壓分布均勻，并可改善斷路器的絕緣性，提高分?jǐn)嗄芰?。斷路器電容器基本結(jié)構(gòu)與耦合電容器相似，其外形比耦合電容器要小很多。1.3.5電熱電容器：電熱電容器是用于提高各種感應(yīng)加熱設(shè)備的功率因數(shù)或改善電路特性（調(diào)頻）。電熱電容器主要用于頻率為4024000赫茲的電熱設(shè)備系統(tǒng)中，以提高功率因數(shù)，改善回路的電壓或頻率等特性。感應(yīng)加熱設(shè)備的功率因數(shù)往往很低，有的尚不足10%，非用電熱電容器來補(bǔ)償不可。我國主要生產(chǎn)的是頻率為1000、2500、4000和8000hz的中頻電熱電容器，主要用與精密冶煉、精密澆鑄的中頻感

11、應(yīng)電爐以及加熱設(shè)備中。1.3.6脈沖電容器：這是一類用途廣泛的電容器的總稱，用于各種科學(xué)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置中，例如用于沖擊電壓發(fā)生器、沖擊電流發(fā)生器、供給瞬時(shí)大能量的振蕩回路和供給連續(xù)脈沖的電源電路等。脈沖電容器由于用途不同，其電壓和電容的范圍十分寬廣，電壓有幾千伏到幾百千伏的，電容有從幾十皮法到幾百皮微法。由于工作條件和壽命要求不同，工作場強(qiáng)的取值范圍很大，但一般都取得比其它類型的電容器的場強(qiáng)高得多。脈沖電容器主要起貯能作用，用作沖擊電壓發(fā)生器、沖擊電流發(fā)生器、斷路器試驗(yàn)用振蕩回路等基本貯能元件。1.3.7直流和濾波電容器：主要用于高壓直流裝置和高壓整流濾波裝置中。它有很寬的工作電壓（從低壓到幾

12、百千伏）及電容（從幾百皮法到幾百微法）范圍。根據(jù)不同工作溫度范圍要求，采用不同的結(jié)構(gòu)。直流電容器工作時(shí)一般仍有一定交流電壓分量作用，但基本上處于較穩(wěn)定的直流電壓下工作，因此允許較高的工作電場強(qiáng)度。1.3.8標(biāo)準(zhǔn)電容器：用于工頻高壓測量介質(zhì)損耗回路中，作為標(biāo)準(zhǔn)電容或用作測量高壓的電容分壓裝置。第2章 并聯(lián)電容器的制造工藝并聯(lián)電容器的制造工藝主要包括外殼制造、瓷套金屬涂敷、芯子制造、裝配、絕緣油處理、真空干燥浸漬處理等。它的制造工藝流程如圖2.1(后附)。其中芯子制造、真空干燥浸漬處理和浸漬劑（絕緣油）的處理是在電力電容器制造過程中最重要的三個(gè)環(huán)節(jié)。這三個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量影響最大，必須嚴(yán)格控制。2.

13、1芯子制造芯子制造包括元件卷制、絕緣件加工、芯子壓裝、芯子引線和芯子預(yù)烘等工作。為了保證芯子制造質(zhì)量，卷制車間應(yīng)有很高的清潔度。 因?yàn)樾咀又圃熘饕玫脑牧鲜潜∧?，薄膜具有靜電效應(yīng)，極易吸附塵埃，所以制造薄膜電容器時(shí)更需注意車間的清潔度。2.2真空干燥浸漬處理2.2.1概述這是電力電容器制造中的關(guān)鍵工藝，對(duì)產(chǎn)品的耐壓、介質(zhì)損耗、局部放電特性和壽命有很大的影響。該工序的目的是盡量排除芯子的水分和氣體，然后用經(jīng)過凈化處理而且絕緣性能良好的浸漬劑填充外殼內(nèi)固體間的空隙，以提高產(chǎn)品的電氣性能。2.2.2電力電容器的真空干燥浸漬處理工藝電力電容器的真空干燥浸漬處理過程可分為加熱、低真空、高真空、灌注及浸

14、漬等幾個(gè)階段。加熱階段的目的是提高真空罐內(nèi)電容器的溫度，使芯子中的水分充分蒸發(fā)出來。加熱階段不抽真空，這樣可以利用對(duì)流來傳熱，縮短加熱時(shí)間。低真空階段主要是排除芯子中蒸發(fā)出來的水分。抽真空是應(yīng)分成幾個(gè)階段逐步抽上去。過快地提高真空度將使溫度下降不利于水分的蒸發(fā)，同時(shí)也可能破壞紙中的纖維。用真空泵上的氣穩(wěn)定裝置可以控制真空度。低真空階段必須使用冷凝器，以免水分進(jìn)入初級(jí)泵而使泵內(nèi)的油不純。高真空階段的主要目的是除去電容器內(nèi)的氣體，因此高真空階段不容許破壞真空。如發(fā)生破空現(xiàn)象，這一階段應(yīng)重新進(jìn)行。這個(gè)階段的真空度也應(yīng)該逐漸提高，直至真空系統(tǒng)所能達(dá)到的限度。在高真空階段的后期應(yīng)逐漸降溫，作好注油準(zhǔn)備。

15、注油既是灌注浸漬劑，可采用浸泡方式或單臺(tái)注油，后者效果較好。采用單臺(tái)注油不僅產(chǎn)品質(zhì)量好，而且基本上沒有回油，大大減少了油凈化處理的工作量。注油必須緩慢進(jìn)行，以免把氣體封閉在紙纖維的毛細(xì)管內(nèi)和纖維與纖維之間。浸漬的目的是使浸漬劑能更好地滲透到紙里以及薄膜層之間。注油和浸漬階段仍在高真空狀態(tài)下進(jìn)行。浸漬結(jié)束后待溫度降到60以下時(shí)，才允許破除真空出罐。一般通過干燥器破空，以放潮氣進(jìn)入電容器。電容器出罐后還須用純凈合格的浸漬劑加滿油箱，然后焊封注油孔。2.2.3真空干燥浸漬處理系統(tǒng)簡述真空干燥浸漬處理系統(tǒng)系統(tǒng)圖如（圖2.2） 所示。圖2.2 真空干燥浸漬處理系統(tǒng)圖1-臥式真空罐 2-羅茨真空泵 3-h

16、型機(jī)械真空泵4-冷凝器5-干燥器 e-放氣破空閥 f-注油閥 g-放水閥（破空后放水）圖中a、b、c和d均為真空閥。當(dāng)a、b開c、d關(guān)時(shí)可抽低真空；當(dāng)a、b關(guān)c、d開時(shí)可抽高真空。真空干燥浸漬處理系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備及附件包括：（1）真空罐一般為具有夾套的臥式圓罐，采用蒸汽加熱。真空罐不宜過大，否則罐內(nèi)溫度不易均勻，真空度也不易達(dá)到要求，較大的罐的容積為10m3左右。 （2）初級(jí)泵一般采用氣鎮(zhèn)式機(jī)械真空泵，如滑閥式真空泵。泵的抽氣速率和極限真空度可根據(jù)真空罐的容積和所要達(dá)到的真空度來選擇。（3）次級(jí)泵一般采用機(jī)械增壓泵，即羅茨泵。泵的大小應(yīng)與初級(jí)泵相配合。（4）冷凝器凝器通常采用管式冷凝器，內(nèi)部冷卻

17、液如經(jīng)過制冷則更能提高冷凝效果。2.3浸漬劑的凈化處理新進(jìn)廠或用過的浸漬劑都應(yīng)經(jīng)過凈化處理，這就是我論文的重點(diǎn)的，電容器絕緣油的處理。凈化處理的作用是除去浸漬劑中的水分、氣體和其他雜質(zhì)，使之成為純凈干燥的浸漬劑，才能用于浸漬電容器。浸漬劑的凈化處理過程主要分為加熱、脫水、加吸附劑攪拌、沉淀、過濾、真空脫氣及真空儲(chǔ)存等，其工藝系統(tǒng)如圖2.3所示。 圖2.3 浸漬劑凈化處理工藝系統(tǒng)圖1-地下油灌 2-齒輪泵 3-加熱器 4-脫水罐5-攪拌罐 6-離心機(jī) 7-濾油機(jī) 8-兩級(jí)脫氣罐9-儲(chǔ)油罐 10-中間罐 11-沉淀罐浸漬劑的凈化處理過程大致可分為以下七個(gè)過程：（1） 加熱 加熱器采用蒸氣加熱的熱交

18、換器。當(dāng)浸漬劑流過時(shí)即被加熱至7080，這樣浸漬劑的粘度較低。以后的過程均需保持這一溫度（在儲(chǔ)油時(shí)的溫度應(yīng)比這一溫度要低）。為此，除濾油機(jī)、沉淀罐以外，其余各罐均需要用熱水夾套保溫。（2） 脫水脫水罐應(yīng)先抽真空。浸漬劑通過脫水罐上部的噴嘴，噴成霧狀進(jìn)入罐內(nèi)，大部分水分蒸發(fā)后被抽走。（3） 加吸附劑攪拌用吸附劑吸附浸漬劑中的雜質(zhì)和酸根離子，以降低酸值。吸附劑可采用白土（其主要成分為mgo2、al2o3和sio2）或活性氧化鋁等，按被處理的浸漬劑量的1左右陸續(xù)加入。采用白土是，在使用前應(yīng)過篩并加熱(150,4 h )烘焙,以除去其中的水分,待溫度降到50以下使用。吸附劑加完后應(yīng)攪拌40min左右，

19、使之與浸漬劑充分接觸。（4） 沉淀浸漬劑中的水分、雜質(zhì)及吸附劑因密度較大會(huì)逐漸沉淀，沉淀時(shí)間根據(jù)浸漬劑的量的多少而定，每噸浸漬劑約需45h。沉淀物通過離心機(jī)分離為浸漬劑與殘?jiān)?，浸漬劑再打回?cái)嚢韫?，把殘?jiān)诺?。?） 過濾其目的是使浸漬劑通過濾油機(jī)的濾紙時(shí)除去浸漬劑中尚存的少量白土等雜質(zhì)。濾紙?jiān)谑褂们耙?10120的溫度下烘34h。（6） 脫氣這在兩級(jí)脫氣罐中進(jìn)行。兩級(jí)脫氣罐中間有真空閥門，脫氣前將其關(guān)閉。對(duì)脫氣罐上下兩級(jí)分別抽真空至13.3pa和4pa(0.1和0.03mmhg)，真空度達(dá)到后打開中間罐的出油閥，此時(shí)油進(jìn)入脫氣罐的上級(jí)，然后打開上下級(jí)之間的真空閥，使油進(jìn)入下級(jí)。待浸漬劑注滿脫

20、氣罐后可破空取樣檢查。浸漬劑質(zhì)量控制指標(biāo)有：微量水分20ppm，微量粒子6000/100ml，絕緣電阻率21011*m。測量油樣的擊穿電壓、酸值以及tan值也可判斷浸漬劑的質(zhì)量。檢查合格的浸漬劑打入儲(chǔ)油罐備用。僅擊穿電壓較低時(shí)，應(yīng)再進(jìn)行拖氣處理；若其他性能達(dá)不到要求，則應(yīng)放回油庫重新處理。（7） 儲(chǔ)存儲(chǔ)油罐附有抽真空設(shè)備，罐內(nèi)真空度達(dá)到9pa（0.07mmhg）左右時(shí)即可將合格的油打入罐內(nèi)儲(chǔ)存。往真空浸漬罐內(nèi)注油前，儲(chǔ)油罐真空度要保持在4pa0.03mmhg以上。儲(chǔ)存期超過5天或有過溫或破空現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)再取油樣化驗(yàn)，如不合格應(yīng)重新處理。第3章 變壓器油(絕緣油)干燥處理裝置下面我就來具體的談一下

21、變壓器油干燥處理裝置。我們可以通過上面對(duì)浸漬劑的凈化處理工藝的介紹，知道了電容器浸漬劑的凈化處理過程主要分為加熱、脫水、加吸附劑攪拌、沉淀、過濾、真空脫氣及真空儲(chǔ)存等，由此我們可以根據(jù)上述的過程來得出變壓器油干燥處理裝置系統(tǒng)的原理圖。(見圖2.3所示)下面我們來詳細(xì)了解一下這個(gè)原理圖中的每一個(gè)元器件在整個(gè)系統(tǒng)中的作用。上面我談到油處理系統(tǒng)可以分為七個(gè)階段，現(xiàn)在國內(nèi)的大多數(shù)企業(yè)已經(jīng)把脫水和加熱兩個(gè)工序合并了。在初次的加熱的同時(shí)對(duì)浸漬劑進(jìn)行脫水處理。3.1絕緣油的前期(進(jìn)廠前)處理我們公司是電容器制造廠家，在油的處理方面我們只做過濾、干燥、真空脫氣及真空儲(chǔ)存，前面很多工序都在絕緣油制造廠家進(jìn)行，我

22、們公司等油到了公司以后只要對(duì)送過來的油進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)。這樣既降低的了成本，又節(jié)省時(shí)間有利于提高公司的生產(chǎn)能力。所以在我公司生產(chǎn)制造中只涉及到了過濾、干燥、真空脫氣及真空儲(chǔ)存。其他的工藝一般都是在絕緣油制造廠家里進(jìn)行完成的。下面我們簡單的說一下絕緣油的前期處理。311加熱我先對(duì)絕緣油的前期處理的設(shè)備進(jìn)行一定的介紹吧。我們上面說了，這一過程主要是為了降低浸漬劑的粘度，而且在以后的工序中均應(yīng)保持現(xiàn)在的溫度。在一般的公司中一般是通過齒輪泵將需要凈化的油送到加熱器中，現(xiàn)在加熱器一般是以加熱管為發(fā)熱元件，通過傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射的形式對(duì)油桶進(jìn)行加熱。其主要特點(diǎn)是加熱均勻、熱效率高、清潔無污染、操作方便、使用安全

23、可靠。312脫水一般在加熱完成以后油會(huì)注進(jìn)脫水罐，這樣做目的主要是為了脫水，大概的過程就是說脫水罐應(yīng)先抽真空。浸漬劑通過脫水罐上部的噴嘴，噴成霧狀進(jìn)入罐內(nèi)，大部分水分蒸發(fā)后被抽走。由于油是霧狀的所以在去水的時(shí)候可以使油的去水更加的充分。就象我上面所說的現(xiàn)在大部分絕緣油制造企業(yè)都把上述的兩個(gè)工序結(jié)合在一起。這種新型的加熱脫水罐，它包括一個(gè)貯油罐，一個(gè)位于貯油罐內(nèi)底部一側(cè)的脫水罐，一個(gè)位于貯油罐頂部的進(jìn)料口；脫水罐內(nèi)設(shè)有數(shù)根加熱管，脫水罐一側(cè)接加熱源，一側(cè)接變接室。先將浸漬劑裝入貯油罐內(nèi)，開爐加熱，再將稍加熱的浸漬劑通過閥門進(jìn)入脫水罐內(nèi)加熱脫水，最后從成品料出口流出。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)合理，加熱脫水效

24、率高，省工、省燃料，操作簡便，減少環(huán)境污染，不受氣候和天氣變化影響，一年四季都可使用，且使用壽命長。313加吸附劑攪拌及沉淀這一個(gè)工序主要用到了三個(gè)設(shè)備，這三個(gè)設(shè)備是攪拌罐、沉淀罐、以及離心機(jī)。工序的大概過程是在油通過脫水以后將油注入攪拌罐，在注入以后，應(yīng)將吸附劑與浸漬劑在一起攪拌40分鐘以上，讓吸附劑和浸漬劑得到充分的接觸。在吸附劑和浸漬劑得到充分接觸以后將它注入沉淀罐。就象上面我們所說的浸漬劑中的水分、雜質(zhì)及吸附劑因密度較大會(huì)逐漸沉淀，沉淀時(shí)間根據(jù)浸漬劑的量的多少而定，每噸浸漬劑約需45h。在這段沉淀時(shí)間后在把上層的凈化的油送入下一個(gè)工序，下層的沉淀物注入離心機(jī)中，在通過離心機(jī)以后把里面的

25、油成分再次注入到攪拌罐中，把殘?jiān)ㄟ^離心機(jī)另一個(gè)出口排除。以求達(dá)到絕緣油的充分利用。314過濾浸漬劑通過上面的工序后，浸漬劑將會(huì)被打入到濾油機(jī)，這其中的目的是通過濾油機(jī)的濾紙時(shí)除去浸漬劑中尚存的少量白土等雜質(zhì)，能迅速高效的從油中的除去水、氣體、游離炭等雜質(zhì)，提升油的品質(zhì)。以上四個(gè)工序在進(jìn)我公司之前就已經(jīng)在絕緣油制造廠家就已經(jīng)做過了，一般我公司在進(jìn)廠以后一般考慮在運(yùn)輸儲(chǔ)存過程中的有可能有雜質(zhì)的進(jìn)入。我們公司一般在絕緣油進(jìn)廠以后通過真空濾油機(jī)把油打進(jìn)儲(chǔ)油罐。真空濾油機(jī)采用真空噴淋擴(kuò)散、噴霧干燥相結(jié)合，高效脫除變壓器油（絕緣油）中的水分、氣體、油離碳和機(jī)械雜質(zhì)，提高和恢復(fù)油品質(zhì)量。與傳統(tǒng)油處理方式相

26、比，降低費(fèi)用90%以上。同時(shí)，該濾油機(jī)具有真空注油和干燥變壓器等功能。32絕緣油的后期(進(jìn)廠后)處理321概述油到儲(chǔ)油罐以后，就可進(jìn)入煉油過程。這個(gè)設(shè)備的總的工作的過程是打開齒輪式輸油泵a和b，以及附圖一右下方的羅茨真空泵和滑閥真空閥。在油進(jìn)入真空罐前，氣動(dòng)球閥b是閉合的，等油在真空罐通過附圖一右下角的真空處理后，等到真空罐內(nèi)的油位達(dá)到了一定的高度以后，打開氣動(dòng)球閥b，通過齒輪輸油泵b作用把油打入到金屬膨脹器內(nèi)，等待注油。322進(jìn)真空罐前的處理下面我們具體的來看看附圖一中的各個(gè)元器件的作用。首先油通過前面在制造廠家中的處理，到我公司后通過軟管將油通過球閥a打入濾油機(jī)中，在濾油機(jī)中對(duì)浸漬劑進(jìn)行再

27、一次的凈化處理，打開球閥c、球閥b、球閥e和球閥f后打開通過濾油機(jī)上的輸油泵將油打入到儲(chǔ)油罐中。想知道罐內(nèi)的油的具體情況可以打開與液位器相連接的卡箍式衛(wèi)生球閥a和b，就可知道現(xiàn)在儲(chǔ)油罐的油位的情況。等油到儲(chǔ)油罐以后我們就可以進(jìn)入煉油裝置了。打開齒輪輸油泵a和球閥c。油從儲(chǔ)油罐中打入了管道。在這所用的齒輪輸油泵外形圖見附圖3.1。這種型號(hào)的泵是臥式回轉(zhuǎn)泵，在泵體中裝有一對(duì)回轉(zhuǎn)齒輪，一個(gè)主動(dòng)，一個(gè)被動(dòng)。依靠兩齒輪的相互嚙合，把泵內(nèi)的整個(gè)工作腔分為兩個(gè)獨(dú)立的部分。分別為入吸腔和排出腔。泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)主動(dòng)齒輪帶動(dòng)被動(dòng)齒輪旋轉(zhuǎn)，當(dāng)齒輪從嚙合到脫開時(shí)在吸入腔就形成局部真空，液體被吸入。被吸入的液體充滿齒輪的各個(gè)

28、齒谷而帶到排出腔，齒輪進(jìn)入嚙合時(shí)液體被排出。這個(gè)泵的最大的優(yōu)勢就是泵內(nèi)裝有安全閥，當(dāng)泵或排出管道發(fā)生故障或誤將排出閥門完全關(guān)閉而產(chǎn)生高壓和高壓沖擊時(shí)安全閥就會(huì)自動(dòng)打開，卸除部分或全部的高壓液體回到低壓腔，從而對(duì)泵及管道起到安全保護(hù)作用。這個(gè)泵的另一大優(yōu)勢是可以用彈性聯(lián)軸器直接與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接，并安裝在公共鑄鐵底盤上。在通過輸油泵以后，通過電器柜上的開關(guān)打開氣動(dòng)球閥a，這樣做的目的是為了更加快捷方便的控制油路的運(yùn)轉(zhuǎn)。在這使用氣動(dòng)閥相較使用一般的球閥有著不可替代優(yōu)勢。它無論在精度上還是穩(wěn)定性上都比普通的球閥要好得的多。這種氣動(dòng)閥在氣動(dòng)系統(tǒng)中通過調(diào)節(jié)壓縮空氣的流量和流速，以達(dá)到控制球閥的開閉。在通過氣

29、動(dòng)球閥a以后再一次通過過濾器，對(duì)絕緣油進(jìn)行再一次的過濾凈化處理，這個(gè)主要是考慮到在設(shè)備上可能有雜質(zhì)的原因。有在通過玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)。玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)的主要測量元件為一根垂直安裝的下小上大錐形玻璃管和在內(nèi)可上下移動(dòng)的浮子。當(dāng)流體自下而上流經(jīng)錐形玻璃管時(shí)，在浮子上下之間產(chǎn)生壓差，浮子在此差壓作用下上升。當(dāng)此上升的力、浮子所受的浮力及粘性升力與浮子的生力相等時(shí)，浮子處于平衡位置。因此，流經(jīng)流量計(jì)的流體流量與浮子上升高度，即與流量計(jì)的流通面積之間存在著一定的比例關(guān)系，浮子的位置高度可作為流量量度。通過玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)我們可以很形象看到絕緣油的流量，那樣我可以根據(jù)流量大小來調(diào)節(jié)真空罐的各個(gè)技術(shù)數(shù)據(jù)以及真空泵的

30、轉(zhuǎn)速。還可以通過玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)對(duì)絕緣油的流量進(jìn)行控制。在絕緣油通過玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)以后進(jìn)入到加熱器。加熱器的作用是把絕緣油加熱到一定程度。讓絕緣油中溶解的氣體在進(jìn)入真空罐以后能夠更好的排除。因?yàn)樵诟邷貢r(shí)氣體極易排除。它的工作原理是在加熱器的內(nèi)部有很多加熱管，絕緣油在加熱管旁邊流過的時(shí)候，使絕緣油得到充分的加熱，這樣可以使絕緣油之間沒什么溫差。另一個(gè)原因就是可以很好的控制油的溫度。323真空罐之后絕緣油進(jìn)入到真空罐，真空罐是真空系統(tǒng)的重要組成部分。而真空罐大都設(shè)計(jì)成園筒形的，原因是制造容易而且強(qiáng)度好。電力電容器絕緣油真空處理用真空罐一般多采用的是園筒形的。3231真空罐的殼體設(shè)計(jì)下面我對(duì)殼體做一個(gè)

31、簡單的設(shè)計(jì)。（1）通過計(jì)算公式確定圓筒形真空罐的外殼壁厚。由于園筒殼體只承受外壓時(shí)，可按穩(wěn)定條件計(jì)算，其壁厚為： so=1.25dp/et*l/d0.4毫米 其中式中： so 園筒計(jì)算壁厚毫米 d 園筒直徑 p 外壓設(shè)計(jì)壓力千克/厘米2l 園筒計(jì)算長度毫米et材料溫度為t時(shí)的彈性模量千克/厘米2如圖3.2中給出了碳鋼和合金鋼在各種溫度下的e值。圖3.2 彈性模量與溫度的關(guān)系（1-碳鋼 2-合金鋼）圓筒的實(shí)際壁厚應(yīng)為：s = so + c 毫米其中式中： s 實(shí)際壁厚 毫米 so圓筒計(jì)算壁厚毫米 c 壁厚附加量 毫米 c = c1 + c2 + c3 毫米 式中：c1 鋼板的最大負(fù)公差附加量毫米

32、 一般情況下取0.5-0.8毫米 c2 高介質(zhì)對(duì)容器材料的腐蝕速度0.05 毫米/年時(shí)單面腐蝕取c2 =1毫米 c3 轉(zhuǎn)頭沖壓時(shí)的拉伸減范量。一般情況 下c3 取計(jì)算厚度的10，并且小于4毫米。注：上述公式必須在滿足下列條件的時(shí)候方可應(yīng)用： 1 l/d 8 p/et*l/d0.50.525（2）計(jì)算真空罐封頭的尺寸 真空罐的封頭一般主要可以分為外壓球形封頭和外壓凸形封頭.我們先來看看外壓球形封頭的計(jì)算方法,其步驟大致如下: 首先設(shè)so,并決定比值so/l1和l1/100so 根據(jù)所選用的材料,在后面所附的表二中找到l1/100so 可以通過下列公式計(jì)算許用外壓力:p = pso / li式中

33、l1 -等于球形封頭的內(nèi)半徑rb 比較p與p值,若p p,則必須增加壁厚,并重復(fù)上述計(jì)算步驟直到求到p p,且接近于p時(shí)為止。.外壓凸形封頭的計(jì)算方法, 其步驟大致如下:園筒體上的封頭一般都用橢圓形封頭,從受外壓的角度來講,采用這種封頭形式比較好。除橢圓形以外，還有碟形封頭及無折邊球形封頭。碟形封頭常用，無折邊球形封頭在園筒體真空罐上用的比較的少，而在真空室門上多用。 外形凸形封頭按內(nèi)壓封頭公式計(jì)算，但須將設(shè)計(jì)的壓力乘以1.7倍，其公式如下： 橢圓形封頭： s=1.7pdb/4o-p*rp/2hb+c 碟形封頭:s=1.7prbm/2o+c式中 p -外壓設(shè)計(jì)壓力kg/cm2 m -系數(shù),m=

34、1/43+rb /r db -封頭直邊部分內(nèi)徑毫米 r -碟形封頭圓角半徑毫米 hb -封頭突出部分內(nèi)邊高度毫米 -焊縫系數(shù)o-許用應(yīng)力kg/cm2 rb -碟形封頭球形部分內(nèi)半徑毫米 c -壁厚附加量毫米3232真空罐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)真空罐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要是在里面焊上幾個(gè)帶細(xì)小孔的鋼板具體的結(jié)構(gòu)如圖3.3,這樣做的作用是在絕緣油從真空罐上方進(jìn)入到真空罐以后通過這幾塊鋼板以后,一是讓他比較慢的流下。這樣可以比較徹底的除去絕緣油中氣體和水分。讓絕緣油進(jìn)行更加徹底的真空處理和干燥。圖3.3 真空罐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡圖324真空處理設(shè)備在真空罐的右方是真空處理設(shè)備的核心部分，這里面的主體是冷凝器、羅茨真空泵和滑閥

35、真空閥三大部分組成。3241冷凝器其中冷凝器的作用是：前面我們說了在絕緣油進(jìn)真空罐前要進(jìn)行加熱，由于高溫絕緣油很有可能氣化，所以在這使用冷凝器將已經(jīng)氣化的絕緣油通過冷卻再將氣化的絕緣油轉(zhuǎn)換成液態(tài)的絕緣油。這樣可以極大的減少在真空干燥過程中的油損耗。冷凝器一般由殼體、列管、封頭、接管等組成。一般可分為豎式、橫式兩種。這個(gè)設(shè)備的冷凝器用的是橫式的。在設(shè)備中氣體通過管道給抽入到冷凝器中，在冷凝器中對(duì)氣體進(jìn)行冷卻，在將液化的絕緣油通過球閥h重新排回真空罐中。3242羅茨真空泵在通過冷凝器以后，氣體通過帶電充氣閥c。然后，首先要在羅茨真空泵的作用下。對(duì)真空罐進(jìn)行真空處理，下面我們來了解一下羅茨真空泵。

36、概述羅茨真空泵（簡稱羅茨泵，又名機(jī)械增壓泵）是一種應(yīng)用極為廣泛的真空泵得設(shè)備，可以在粗、中真空范圍內(nèi)工作。羅茨泵的基本工作原理如圖3-3所示，其工作原理和羅茨鼓風(fēng)機(jī)的工作原理相似，泵腔內(nèi)裝有一對(duì)同步高速旋轉(zhuǎn)的“8”字形葉轉(zhuǎn)子，這兩個(gè)轉(zhuǎn)子在泵腔中反向旋轉(zhuǎn)，工作時(shí)轉(zhuǎn)子之間并沒有摩擦且轉(zhuǎn)子也不和泵體摩擦，此時(shí)轉(zhuǎn)子同泵體一起組成了工作空間而產(chǎn)生吸氣和排氣。由于它在低壓強(qiáng)范圍工作，氣體分子自由路程較長，氣體漏過微小縫隙的阻力很大，因而能獲得較高的壓縮比，可以作為增壓泵使用，但是普通羅茨泵由于其結(jié)構(gòu)及功率限制，它不能獨(dú)立地把氣體直接排到大氣中去，需要和前極真空泵串聯(lián)使用，此時(shí)被抽除的氣體通過前級(jí)真空泵排到

37、大氣中去，需要和前級(jí)真空泵串聯(lián)使用，此時(shí)被抽除的氣體通過前級(jí)真空泵排到大氣中去。羅茨真空泵一般抽速從30l/s（110m3/h）至5000l/s（18000 m3/h），可以達(dá)到最低10-3pa（分壓）數(shù)量級(jí)的極限壓強(qiáng)。羅茨真空泵系統(tǒng)可廣泛用于信息產(chǎn)品、電子、半導(dǎo)體制造、醫(yī)藥化工、冶金、真空脫氣、真空熔煉、真空熱處理、造紙、食品、電機(jī)制造、電力、電力電容器等等行業(yè)。當(dāng)羅茨真空泵的前級(jí)采用水環(huán)泵時(shí)，能抽除含有大量水蒸汽或其他蒸汽的氣體，因此，羅茨真空泵也非常適用于蒸餾、蒸發(fā)、冷凍、干燥等等生產(chǎn)過程。羅茨真空泵系統(tǒng)可以快速工作并具有長期可靠而出色的工作性能。圖3.4 羅茨真空泵工作示意圖a-進(jìn)氣

38、b-羅茨真空泵 c排氣 d前級(jí)泵 泵型號(hào)的意義：zjp600bzj羅茨真空泵 600抽氣速率為600升/秒b改進(jìn)型 p泵本身配有溢流閥 羅茨泵的特點(diǎn)：1轉(zhuǎn)子與泵體、轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子之間有一定間隙，互不接觸，所以：a、 羅茨泵的工作轉(zhuǎn)速可以達(dá)到1500轉(zhuǎn)/分-3000轉(zhuǎn)/分，并且轉(zhuǎn)子之間不需要潤滑油來潤滑，羅茨泵只有在齒輪腔和軸承腔中才需要潤滑油存在，因而避免了油蒸汽對(duì)真空系統(tǒng)的污染。b、 泵腔中不存在摩擦部件，因而功率消耗低，和相同抽氣速率的油封式機(jī)械真空泵相比，所需功率小很多，因此運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)費(fèi)用低，節(jié)能效果顯著。c、 對(duì)少量灰塵不敏感。2 轉(zhuǎn)子具有良好的幾何對(duì)稱性，所以它的運(yùn)速可以比一般油封式機(jī)械真

39、空泵高很多，在相同抽氣速率的情況下，羅茨泵的體積小、重量輕、噪音低。3 由于轉(zhuǎn)子具有良好的幾何對(duì)稱性，從而擁有極其優(yōu)異的動(dòng)平衡性能，因此羅茨泵在工作時(shí)的振動(dòng)很小。4 在羅茨泵的泵腔內(nèi)不發(fā)生油封式機(jī)械真空泵那樣的壓縮現(xiàn)象，因此它不需要排氣閥，故可用來抽除可凝性氣體。5 起動(dòng)快，能在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到極限壓強(qiáng)。6. 普通羅茨泵在很寬的壓強(qiáng)范圍內(nèi)有穩(wěn)定的抽氣速率，能在一定程度上迅速排放突然放出的氣體，彌補(bǔ)了擴(kuò)散泵和油封式機(jī)械真空泵抽氣速率很小的缺陷。由此而來，它非常適合作為機(jī)械增壓泵使用。除了上述特點(diǎn)外，zjp型羅茨真空泵其本身帶有溢流閥，溢流閥的作用是控制羅茨泵的排氣口與進(jìn)氣口的壓差，當(dāng)排氣口與進(jìn)氣口的

40、壓差超過設(shè)計(jì)的溢流閥壓差時(shí)溢流閥的重力被完全克服，此時(shí)溢流閥自動(dòng)打開，泵的出入口暢通，一部分氣體由出氣口返回到進(jìn)氣口以減低排氣口與進(jìn)氣口的壓差，此時(shí)泵即在幾乎恒定的壓差下運(yùn)行，當(dāng)此壓差低于設(shè)計(jì)的溢流閥壓差時(shí)溢流閥自動(dòng)關(guān)閉。由于溢流閥的存在，在一定程度上可以避免羅茨泵的電機(jī)過載。其工作原理入圖3.5所示（其中直線箭頭表示進(jìn)排氣體流動(dòng)方向，彎曲箭頭表示返回的氣體）。圖3.5 溢流閥原理圖1.進(jìn)氣側(cè) 2.溢流閥 3.轉(zhuǎn)子 4.泵腔 5.排氣側(cè) 性能規(guī)范表（zjp-600型和zj-600型的比較）型號(hào)zjp-600b幾何抽氣速率（升/秒）600極限壓強(qiáng)（帕）前級(jí)為h-150310-1前級(jí)為zj150+

41、2h30210-2最大允許壓差（帕）6000長期工作允許壓差（帕）4000溢流閥起跳差（帕）4000電機(jī)同步轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）3000配帶電機(jī)y132s2-2-b5-7.5kw進(jìn)口（毫米）200出口（毫米）200薦用前級(jí)泵h-150zj150+2h30冷卻方式水冷冷卻水流量（升/小時(shí)）150正常溫升（）40最高允許溫度（）90潤滑油牌號(hào)1#機(jī)械真空泵油質(zhì)量（千克）786注釋：1.表中極限壓強(qiáng)均指分壓，用壓縮式真空計(jì)測得。 2.表中的正常溫升是指泵在長期工作允許壓差范圍內(nèi)使用的溫升值。 最高允許溫度是泵長期運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的允許最高溫度值（在排氣口表面測得）。 3.最大允許壓差指泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)短時(shí)間內(nèi)（不超過60分

42、鐘）的允許最大壓差。4性能規(guī)范表中數(shù)據(jù)僅適用于zj-600b及zjp-6008羅茨泵， 工作原理羅茨泵的工作原理如圖3.6所示（其中中間箭頭表示氣流方向，上下箭頭表示轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向），當(dāng)泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，被抽容器內(nèi)的氣體進(jìn)入由兩個(gè)轉(zhuǎn)子和泵體圍成的空間，與此同時(shí)，先前進(jìn)入的氣體，由一個(gè)轉(zhuǎn)子和泵體圍在空間v0（圖3.6陰影部分），v0內(nèi)的氣體僅僅被圍住，而沒有被壓縮或膨脹，當(dāng)隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子頂部到達(dá)排氣口邊緣時(shí)，由于壓差的作用，泵排氣口處的氣體將擴(kuò)散至空間v0，隨著轉(zhuǎn)子的進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)，空間v0內(nèi)的混合氣體將被送至前級(jí)泵抽除，這樣隨著轉(zhuǎn)子的連續(xù)不斷的運(yùn)轉(zhuǎn)，更多的氣體將被送至排氣口并由前級(jí)泵抽除，以上就是羅

43、茨泵的容積作用原理。羅茨泵在入口壓強(qiáng)很低情況下工作時(shí)，由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速很高（可達(dá)3000轉(zhuǎn)/分），轉(zhuǎn)子表面的線速度接近于分子的熱運(yùn)動(dòng)速度，這時(shí)碰撞在轉(zhuǎn)子上的氣體被轉(zhuǎn)子攜帶到壓強(qiáng)較高的排氣口，再被前級(jí)真空泵排除，這就是羅茨泵的分子作用原理。以上兩種原理的聯(lián)合作用，促使羅茨泵在1.3103pa1.3pa范圍內(nèi)具有抽氣率大和抽氣速率曲線平穩(wěn)的特點(diǎn)。圖3.6 羅茨泵的工作順序位置圖根據(jù)羅茨泵的特性，可以按使用條件不同，自由地選擇賠用不同前級(jí)泵，特別是在真空度要求不高，而要求抽除含有大量水蒸汽或含有少量塵埃及微弱的腐蝕性氣體等，與雙級(jí)水環(huán)真空泵、往復(fù)真空泵均可配套使用，所能達(dá)到的極限真空就比較低，同時(shí)功率配比也有所不同。 設(shè)計(jì)及驅(qū)動(dòng)原理我們推薦如圖3-5溢流閥原理圖所示的羅茨泵水平安放方式（適用于所有類型的羅茨泵），這種安放的方式保證了由上而下的氣體流動(dòng)，在工作過程中被抽的氣體或顆粒物質(zhì)會(huì)直接被排出泵