專利名稱：一種基于電子磁力攪拌的油氣分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型具體來說涉及一種用于變壓器油在線監(jiān)測系統(tǒng)的油氣分離裝置。
背景技術(shù)：
目前，變壓器油在線監(jiān)測在電力行業(yè)已得到廣泛應(yīng)用。該監(jiān)測模式首先必須對溶解在變壓器油內(nèi)的故障氣體實(shí)現(xiàn)有效脫離，再將分離出來的故障氣體作為樣氣進(jìn)行色譜分析。傳統(tǒng)的脫氣方式有膜平衡脫氣、振蕩脫氣、真空脫氣等方法。膜平衡脫氣時(shí)間長、脫氣效率低；振蕩脫氣是在一定的恒溫條件下的不完全脫氣，時(shí)間短、效率低、重復(fù)性差，易受溫度、壓力、濃度等條件的影響；真空脫氣時(shí)間短、效率高，但純真空脫氣的真空度受真空裝置復(fù)雜程度的影響不易保證，影響系統(tǒng)穩(wěn)定性能。經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，專利申請?zhí)枮?8241936. 8、授權(quán)公告號為CN2347169 的中國實(shí)用新型專利說明書中記載了一種“變壓器油色譜分析用全自動脫氣恒溫裝置”；專利申請?zhí)枮?00920075510. X、授權(quán)公告號為CN2014M167. U的中國實(shí)用新型專利說明書中記載了一種“自適應(yīng)油色譜真空脫氣裝置”。上述對比文獻(xiàn)當(dāng)中所記載的脫氣模式均未對分離出來的故障氣體進(jìn)行后處理，不可避免的將實(shí)驗(yàn)室色譜技術(shù)的油氣污染問題帶入到在線監(jiān)測系統(tǒng)中，無法滿足在線監(jiān)測系統(tǒng)穩(wěn)定性好、壽命長、免維護(hù)的技術(shù)要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種成本低、壽命長、穩(wěn)定性好、效率高的用于變壓器在線監(jiān)測的油氣分離裝置。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用了以下的技術(shù)方案設(shè)計(jì)一種基于電子磁力攪拌的油氣分離裝置，包括與變壓器本體油及氣體檢測單元相連的油氣分離室，用于對所述油氣分離室抽空的活塞裝置，所述油氣分離室通過冷阱與所述氣體檢測單元相連，該油氣分離室的底部設(shè)置有電子磁力攪拌器。所述冷阱包括了冷凝器和設(shè)置在該冷凝器外側(cè)的散熱組件，所述冷凝器內(nèi)部設(shè)有冷凝腔和制冷組件，所述冷凝腔通過進(jìn)氣口與所述油氣分離室的分離氣體出口相連，該冷凝腔通過出氣口與所述氣體檢測單元相連。所述冷凝腔還通過排空口與冷凝腔排空實(shí)現(xiàn)單元相連，并且還通過增壓口與冷凝腔增壓單元相連。所述進(jìn)氣口與所述分離氣體出口之間設(shè)有進(jìn)氣電磁閥，所述出氣口與所述氣體檢測單元之間設(shè)有出氣電磁閥，所述增壓口與所述冷凝腔增壓單元之間設(shè)有增壓電磁閥，所述排空口與所述冷凝腔排空實(shí)現(xiàn)單元之間設(shè)有排空電磁閥。所述電磁閥均可采用日本CKD直通式兩通閥。所述冷凝腔排空實(shí)現(xiàn)單元可采用隔膜式排空泵，例如德國凱恩孚泵業(yè)集團(tuán)公司生產(chǎn)的KNF隔膜式排空泵。所述冷凝腔增壓單元可向冷凝腔內(nèi)注入高純氮，以便于油氣分析順利采樣。所述制冷組件包括了溫度傳感器、半導(dǎo)體制冷片、保溫層以及單片機(jī)控制器。所述散熱組件包括了制冷液循環(huán)泵及管道和風(fēng)扇。所述半導(dǎo)體制冷片可為兩組單晶半導(dǎo)體制冷器，其尺寸可為40*40mm ；所述保溫層可由保溫發(fā)泡劑及冷板噴塑外殼組成。[0008]所述油氣分離室的壁體上還設(shè)有油溫控制單元，該油溫控制單元包括了加熱棒、 溫度傳感器和溫度控制器。所述加熱棒可采用20W的烙鐵熱電阻，所述溫度傳感器可采用鉬電阻(PT100)溫度傳感器，所述溫度控制器可采用日本公司TTM-I溫度控制器。所述散熱組件包括了制冷液循環(huán)泵及管道和風(fēng)扇。所述電子磁力攪拌器固定在所述油氣分離室的底部。該電子磁力攪拌器可采用掃頻電路進(jìn)行控制的電子磁力攪拌器。所述油氣分離室的進(jìn)油端設(shè)有油泵和進(jìn)油閥，回油端設(shè)有回油閥；該油氣分離室的內(nèi)部具有油室和氣室，所述油室與氣室之間形成油面錐形空間，以防止油因設(shè)備傾斜進(jìn)入冷阱，所述氣室通過分離氣體出口與所述冷阱相連。所述用于對油氣分離室抽空的活塞裝置可由直接密封安裝在油氣分離室上的步進(jìn)電機(jī)實(shí)現(xiàn)，該步進(jìn)電機(jī)可為單片機(jī)控制運(yùn)行的固定軸式雙極性步進(jìn)電機(jī)。本實(shí)用新型集油循環(huán)采樣、電子磁力攪拌脫氣、冷阱于一體，由旋轉(zhuǎn)電子磁力場在溶液中形成的回流攪拌實(shí)現(xiàn)油中故障氣體的脫離，并采用冷阱結(jié)構(gòu)，在一定溫度條件下，將脫離出來的溶解氣體進(jìn)行收縮冷卻，冷凝油中溶解氣體的C3及以上碳鏈高分子組份，再對氣態(tài)組份進(jìn)行分析，徹底避免油氣對色譜柱的污染，真正實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)免維護(hù)。本實(shí)用新型具有成本低、壽命長、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，效果明顯高于傳統(tǒng)脫氣模式。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖2是油氣分離室的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是油溫控制單元的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖4是冷阱的立體圖。[0018]圖5是圖4所示冷阱的橫向剖視圖。圖6是圖4所示冷阱的縱向半剖圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的一種基于電子磁力攪拌的油氣分離裝置包括了油氣分離室1、步進(jìn)電機(jī)2、油溫控制單元3、電子磁力攪拌器4、冷阱5等，冷阱5分別通過進(jìn)氣管道16連接于油氣分離室1，通過出氣管道17連接于氣體檢測單元9，通過增壓管道18連接于冷凝腔增壓單元10，以及通過排空管道19連接于冷凝腔排空實(shí)現(xiàn)單元7。參見圖2，油氣分離室1的內(nèi)部具有油室110和氣室111，油室110與氣室111之間形成有呈圓臺狀的油面錐形空間112，以防止因設(shè)備傾斜而使油進(jìn)入冷阱5，氣室111通過分離氣體出口 113與冷阱5相連。油室110通過進(jìn)油管道11和回油管道12與變壓器本體油室8連接，形成閉路油循環(huán)系統(tǒng)，其中進(jìn)油管道11和回油管道12可采用Φ6匪紫銅管。油室110還通過排氣孔116與步進(jìn)電機(jī)2相連，步進(jìn)電機(jī)2通過加工件直接密封安裝在油氣分離室1的上部，用于對油氣分離室1抽空，該步進(jìn)電機(jī)2采用固定軸式雙極性步進(jìn)電機(jī)，通過自設(shè)計(jì)活塞件，由單片機(jī)控制運(yùn)行。進(jìn)油管道11上設(shè)有油泵13和進(jìn)油閥14，回油管道12上設(shè)有回油閥15。油泵13通過進(jìn)油閥14與油室110的進(jìn)油口 114相連，回油閥15直接連接于油室110的出油口 115，油泵13、回油閥15與變壓器本體油室8相連。電子磁力攪拌器4固定在油氣分離室1的底部，主要用來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。該電子磁力攪拌器 4采用掃頻電路進(jìn)行控制。參見圖3，油溫控制單元3安裝于油氣分離室1的壁體內(nèi)部，包括了加熱棒31、溫度傳感器32和溫度控制器33等。所述加熱棒31可采用20W的烙鐵熱電阻，所述溫度傳感器32可以采用鉬電阻(PT100)溫度傳感器，所述溫度控制器33可以采用日本TTM-I溫度控制器。參見圖1、圖4至圖6，冷阱5包括了冷凝器55和設(shè)置在該冷凝器55外側(cè)的制冷液循環(huán)泵及管道56和風(fēng)扇57，冷凝器55為一不銹鋼加工件，其內(nèi)部設(shè)有冷凝腔551和制冷組件6，冷凝腔55通過進(jìn)氣口 552與油氣分離室1的分離氣體出口 113相連，通過出氣口 553與所述氣體檢測單元9相連，通過排空口 5M與冷凝腔排空實(shí)現(xiàn)單元7相連，通過增壓口 555與冷凝腔增壓單元10相連。冷凝腔排空實(shí)現(xiàn)單元7的一端連接于冷凝腔55，另一端連通外部大氣以進(jìn)行排氣。所述進(jìn)氣口 552與分離氣體出口 113之間的進(jìn)氣管道16上設(shè)有進(jìn)氣電磁閥51， 出氣口 553與氣體檢測單元9之間的出氣管道17上設(shè)有出氣電磁閥52，增壓口 555與冷凝腔增壓單元10之間的增壓管道18上設(shè)有增壓電磁閥53，排空口 5M與冷凝腔排空實(shí)現(xiàn)單元7之間的排空管道19上設(shè)有抽真空電磁閥M。所述電磁閥51、52、53、M均可采用日本CKD直通式兩通閥。所述冷凝腔排空實(shí)現(xiàn)單元7可采用隔膜式排空泵，例如德國凱恩孚泵業(yè)集團(tuán)公司生產(chǎn)的KNF隔膜式排空泵。冷阱5的排空由冷凝腔排空實(shí)現(xiàn)單元7及電磁閥51、52、5354形成的密閉空間實(shí)現(xiàn)。所述冷凝腔增壓單元10可以向冷凝腔551內(nèi)注入高純氮，從而將冷凝腔551內(nèi)的氣體壓入氣體檢測單元9內(nèi)，以便于油氣分析順利采樣。進(jìn)氣管道16、出氣管道17、增壓管道18和排空管道19均采用Φ2ΜΜ進(jìn)口不銹鋼。參見圖6，制冷組件6包括了溫度傳感器61、半導(dǎo)體制冷片62、保溫層63以及單片機(jī)控制器64。其中，半導(dǎo)體制冷片62為兩組65W的單晶半導(dǎo)體制冷器，其尺寸為40*40mm ； 保溫層63由保溫發(fā)泡劑及冷板噴塑外殼組成。工藝流程為以10點(diǎn)整采樣為例電磁閥 51、52、53、54處于關(guān)閉狀態(tài)。9:00，開啟進(jìn)油閥14和回油閥15，啟動油泵13。9:40，關(guān)閉進(jìn)油閥14和回油閥15，停油泵13，同時(shí)啟動步進(jìn)電機(jī)2抽真空，啟動電子磁力攪拌器4。9:45，打開排空電磁閥54，啟動冷凝腔排空實(shí)現(xiàn)單元7 (排空泵)排空。9:50，關(guān)閉排空電磁閥M，關(guān)停冷凝腔排空實(shí)現(xiàn)單元7，同時(shí)啟動冷阱5制冷。9 55，關(guān)停電子磁力攪拌器4。9:56，打開進(jìn)氣電磁閥51，啟動步進(jìn)電機(jī)2反推至抽空體積的80%后關(guān)停步進(jìn)電機(jī)2，關(guān)閉進(jìn)氣電磁閥51 ；啟動步進(jìn)電機(jī)2并反推至原始位，關(guān)停步進(jìn)電機(jī)2，油脫氣過程結(jié)
束ο10:00，開始油氣采樣分析流程。本實(shí)用新型可在無人為操作狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)油循環(huán)-磁力攪拌一脫氣-冷凝-采樣分析流程。通過簡單的結(jié)構(gòu)與流程設(shè)計(jì)，大大減少了樣氣的損耗，提高了檢測精度。冷阱的使用實(shí)現(xiàn)了該裝置乃至整個(gè)檢測系統(tǒng)的免維護(hù)。最后需要說明的是，以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，實(shí)施方式當(dāng)中的具體型號、參數(shù)、實(shí)施步驟和操作流程不能理解為對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型的發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種基于電子磁力攪拌的油氣分離裝置，包括與變壓器本體油及氣體檢測單元相連的油氣分離室；用于對所述油氣分離室抽空的活塞裝置；其特征在于，所述油氣分離室通過冷阱與所述氣體檢測單元相連，該油氣分離室的底部設(shè)置有電子磁力攪拌器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電子磁力攪拌的油氣分離裝置，其特征在于所述冷阱包括了冷凝器和設(shè)置在該冷凝器外側(cè)的散熱組件，所述冷凝器內(nèi)部設(shè)有冷凝腔和制冷組件，所述冷凝腔通過進(jìn)氣口與所述油氣分離室的分離氣體出口相連，該冷凝腔通過出氣口與所述氣體檢測單元相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于電子磁力攪拌的油氣分離裝置，其特征在于所述冷凝腔還通過排空口與冷凝腔排空實(shí)現(xiàn)單元相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于電子磁力攪拌油氣分離裝置，其特征在于所述冷凝腔還通過增壓口與冷凝腔增壓單元相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于電子磁力攪拌的油氣分離裝置，其特征在于所述進(jìn)氣口與所述分離氣體出口之間設(shè)有進(jìn)氣電磁閥，所述出氣口與所述氣體檢測單元之間設(shè)有出氣電磁閥，所述增壓口與所述冷凝腔增壓單元之間設(shè)有增壓電磁閥，所述排空口與所述冷凝腔排空實(shí)現(xiàn)單元之間設(shè)有排空電磁閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于電子磁力攪拌的油氣分離裝置，其特征在于所述制冷組件包括了溫度傳感器、半導(dǎo)體制冷片、保溫層以及單片機(jī)控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于電子磁力攪拌的油氣分離裝置，其特征在于所述散熱組件包括了制冷液循環(huán)泵及管道和風(fēng)扇。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電子磁力攪拌的油氣分離裝置，其特征在于所述油氣分離室的壁體上還設(shè)有油溫控制單元，該油溫控制單元包括了加熱棒、溫度傳感器和溫度控制器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電子磁力攪拌的油氣分離裝置，其特征在于所述電子磁力攪拌器固定在所述油氣分離室的底部。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電子磁力攪拌的油氣分離裝置，其特征在于所述油氣分離室的進(jìn)油端設(shè)有油泵和進(jìn)油閥，回油端設(shè)有回油閥；該油氣分離室的內(nèi)部具有油室和氣室，所述油室與氣室之間形成油面錐形空間，所述氣室通過分離氣體出口與所述冷阱相連。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種基于電子磁力攪拌的油氣分離裝置，可用于變壓器油在線監(jiān)測領(lǐng)域，該油氣分離裝置包括與變壓器本體油及氣體檢測單元相連的油氣分離室、用于對所述油氣分離室抽空的活塞裝置,所述油氣分離室通過冷阱與所述氣體檢測單元相連，該油氣分離室的底部設(shè)置有電子磁力攪拌器。本實(shí)用新型的基于電子磁力攪拌的油氣分離裝置集油循環(huán)采樣、電子磁力攪拌脫氣、冷阱于一體，徹底避免了油氣對色譜檢測單元的污染，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)免維護(hù)，具有成本低、壽命長、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，效果明顯高于傳統(tǒng)的脫氣模式。
文檔編號B01D19/00GK202096791SQ201120102089
公開日2012年1月4日 申請日期2011年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月8日
發(fā)明者胡志敏 申請人:胡志敏