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真空滤油机脱水效率的提升措施探讨
来源:上海天皋电气有限公司 | 发布时间:2022/9/20 | 浏览次数:

 随着国家对环保要求的重视,国内对企业的环保要求不断提高,而各种不 可 再 生 资 源 逐 渐 减 少,对废油进
行再次利用已是必然。为了提高过滤后变压器油的品质,必须改进真空滤油机的脱水效率,提高废油利用
度。鉴于此,简单阐述了真空滤油机的工作流程、脱水效率低的改进措施等。

0引言
随着我国工业 技 术 的 快 速 发 展,真 空 过 滤 技 术 也 在不断进步,为响应国家 节 能 减 排 号 召,降低能耗,节约企业成本,减少环境污染,真空滤油机在国内外废油处理中已得到广泛应用。变压器行业中高电压等级变压器内通常需要填充各类 变 压 器 油 作 为 绝 缘 及 冷 却 介 质,真空滤油机是通过真空蒸馏、压力、离心等技术对含有其他杂质的变压器油进行过滤,将油过滤 为 能 够 成 功 应 用 于 各 种变压器的合格产品。通 过 提 高 变 压 器 油 拥 有 的 清 洁 度,过滤变压器油中的细小颗料杂质及进行脱水、脱气处理,从而让变压器油 一 直 发 挥 最 佳性能,提 高 变 压 器 的 使 用寿命。而在对不合格油 进 行 过 滤 的 过 程 中,脱水是非常关键的一环,真空 滤 油 机 的 脱 水 效 率 能 够 决 定 合 格 油 的整体质量。
1现有真空滤油机脱水效率低的原因
真空滤油机主要是对不合格的变压器油进行杂质过滤处理及进行脱水、脱气处理,从而让不合格的油转化为合格可使用的变压器油[1]。在 真 空 过 滤 的 过 程 中,脱水这一环节是必不可缺少的,也是 能 够 影 响 变 压 器 油 品 质的重要一环[2],但 是 现 在 市 面 上 常 用 的 真 空 滤 油 机 的 脱水效率并不高。因此,在运作过程中,变压器油的处理普遍存在过滤效果差及效率低下等问题。真空滤油机主 要 是 依 靠 脱 气 塔 进 行 脱 水,主要是利用分离罐中的高 真 空 度 从 而 让 变 压 器 油 中 的 水 沸 腾,转化为水蒸气,然后使用 真 空 泵 将 之 排 出。而水的沸点会随着真空度的提高而降低,因为 变 压 器 油 温 度 越 高 脱 水效果也越好,但过高的温度会导致变压器油出现碳化、裂解等,从而影响合格油的品质。因此,真空滤油机在运作过程中 变 压 器 油 的 温 度 不 能 太 高,应 该 维 持 在 50~70 ℃。油温过低时,在滤 油 过 程 中 就 必 须 有 比 较 高 的 真空度才能使变压器油内的水分蒸发出来[3]。有的真空滤油 机 装 有 风 冷 冷 凝 器,但 是 风 冷 的 冷 却效果一般,在炎热 的 夏 季 的 高 温 地 区 风 冷 冷 凝 器 的 效 果接近于无。因此,使用风冷对于真空滤油机的影响不大,只能轻微提高真空滤油机的脱水效率。我国市场上现在使用最多的真空滤油机是单级真空泵的单层式真空滤油机,但是该滤油机的抽气能力一般,变压器油的蒸发表面积不足,脱水效率比较低,因此在市场上并不受欢迎。
2采用双级真空系统提高真空滤油机的效率我国现在使用 的 真 空 滤 油 机 并 不 是 双 级 真 空 系 统,所配置的抽真空系统只配有单级真空泵,而单级真空泵在滤油机工作时的真空度通常只能达到300~500Pa,在这个真空度下变压器油的水 分 蒸 发 效 率 低 下,而且真空滤油机在实际运转的过程中抽除的气体不可能全都是水蒸气,会存在一部分其他气体,因此单级的真空滤油机脱水的效率更低。
在滤油过程中 需 要 提 高 滤 油 机 的 工 作 真 空 度,最好的办法就是增加一台罗茨泵 与 旋 片 泵 串 联 工 作,形成双级抽真空系统。使用双级真空系统的滤油机在工作中真空能达到20~50Pa,在这个真空度下滤油机的脱水性能有了显著的提高。
2.1 双级真空系统滤油机的工作流程双级真空滤油机工作流程如图1所示。过滤系统运作流程:1中的变压器油经

2后由3输入
4,经过粗过滤后,经过5加热进入6、7、8脱气,9排出油,经过11精过滤后进入1,进行循环。
排气系统运作流程:油水在6、7、8中分离,大部分变成水蒸气后经过11进入12,经冷凝后通过13排出。双级真空滤油机适用于 110/220/500kV 以上输变电设备用绝缘油的净化,去除其水分、气 体 和 机 械 杂 质,从而提高绝缘油的耐压强度和油品质量,保证高压电气设备的安全运行。经 处 理 后 的 油 液 达 到 国 家 使 用 标 准,同时也是油品过滤首选的设备。
2.2 双真空系统滤油机的特点
(1)有真空状态下的储油罐,进行过滤时,整个系统都处于高真空状态。
(2)设置了双级抽真空系统,在运行时脱气塔内真空度能获得更高的真空度。
(3)设有双级拉西环结构,使变压器油脱气塔中能获得更大的脱气面积。
2.3 双级真空系统滤油机的优势在进行正常运作的 时 候 能 获 得 更 高 的 真 空 度,使得在真空状态下,除 水 蒸 气 外 的 其他气体(氧气、二氧化碳等)比较少,能够 提 高 变 压 器 油的品质,减 少 气 体 对 于 变压器油的不良影响。因此,整个设备的脱水效率非常高。
3使用双层脱气塔提高滤油机的效率影响脱水效率的主要原因:脱气塔真空度越高,蒸发效果越好;过滤的变压器油在脱气塔的停留时间越长,蒸发效果越好;脱 气 塔 的 有 效 蒸 发 体 积 越 大,蒸发效果越好。脱气塔的真空度、变压器油在脱气塔的停留时间、脱气塔的有效蒸发 体 积 这 三 种 因 素 都 达 到 最 佳 的 时 候,蒸
发效果是最好的。但是现在市面上流行的滤油机大都使用单层脱气塔在过滤中变压器油在脱气塔的停留时间较
短,有效蒸发面积不足,且因为油液的包裹在内部分细小水分不易脱除,因此整个脱水效率比较低,不能满足高电压等级变压器对变压器油的绝缘要求。使用双层式的脱气塔,在脱气塔顶部设置分布盘,使流入的变压器油 能 通 过 分 布 盘 均 匀 地 流 到 拉 西 环 表 面。脱气塔内部的拉西环分上、下两层布置,变压器油经分布盘刚流入时,此时水分最多,水分会在真空环境下剧烈沸腾形成大量气泡,而气泡会将变 压 器 油 自 动 均 布 在 拉 西环表面,变压器油 在 流 经 拉 西 环 表 面 形 成 薄 薄 的 一 层 油膜,使变压器油的有效蒸发面积增大,大大提高水分蒸发效率。使用双层式脱气塔结构增加了过滤变压器油在脱气塔的停留时间,使变压器油内的水分蒸发得更加彻底。在双层式脱气塔的作用下能够显著提高真空滤油机的脱水效率。
4采用冷水机组制冷提高脱水效率
使用冷水机组 制 冷 能 够 提 高 脱 水 效 率,主要是因为冷水机组制冷能 够 使 冷 凝 器 产生较低温度,从而将水蒸气冷凝下来,减少油水蒸气进入真空泵的可能,提高了真空抽气系统的抽气能力[5]。因此,有 很 多 真 空 滤 油 机 已经加入了冷水机组进行使用。但是,我 国 目 前 没 有 比 较好的采用冷水机组制冷的真空滤油机,而 在 国 外 的 进 口滤油机中已经出现使用冷水机对冷凝器进行冷却的真空滤油机,能 够 有 效 地 过 滤 出 合 格 变 压 器 油,提 高 脱 水效率。
5结语
提高真空滤油机的脱水效率能够提高过滤出来的变压器油的品质,使滤油机能更加高效地使用。同时,一个
效果显著、性能优质的真空滤 油 机 能 够 将 更 多 的 废 油 进行二次回收利用,能够减少废 旧 变 压 器 油 对 环 境 造 成 的损害,而 且 将 油 循 环 利 用 后 能 够 节 省 更 多 的 石 油 资源。因此,提高真空滤油 机 的 脱 水 效 率 是 必 须 进 行 的。提高真空滤油机脱水效率是从现今的环境以及能源损耗方面考虑后所得出的措施,能够有效使企业降低成本,同时也是响应国家提倡的节能降耗要求。

 
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