阅读说明：本技术 变压器绝缘油吸附剂自动净化装置及使用方法 (Automatic purifying device for transformer insulating oil adsorbent and using method ) 是由 肖洒 任乔林 肖亚平 王晓新 黄晓舟 李艳 赵婧 但碧野 刘亮 冯立 冯正华 于 2019-11-07 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种变压器绝缘油吸附剂自动净化装置及使用方法,包括罐体、气路系统、油路系统、吸附装置和电热器；气路系统竖直方向穿过罐体,与罐体配合；油路系统水平方向穿过罐体,与罐体配合；吸附装置连接在罐体内部,吸附装置内部放置有吸附剂；电热器设置在罐体顶部,与热电阻连接配合；热电阻设置在吸附装置内部,与吸附剂接触配合。该装置在吸附剂内加装加热装置,在油路管口设置高精度压力传感器,通过实验将压力变化与吸附剂中的杂质量联系起来,通过数据支撑的自动控制,对吸附剂内的杂质进行加热焚烧,解决了现有技术无法在线工作,只能停机拆卸并更换吸附剂的问题,具有自动化程度高,可在线清理杂质,大大降低了劳动强度的特点。(The invention discloses an automatic purifying device of transformer insulating oil adsorbent and a using method thereof, comprising a tank body, a gas circuit system, an oil circuit system, an adsorption device and an electric heater; the gas path system vertically penetrates through the tank body and is matched with the tank body; the oil way system horizontally penetrates through the tank body and is matched with the tank body; the adsorption device is connected inside the tank body, and an adsorbent is placed inside the adsorption device; the electric heater is arranged on the top of the tank body and is connected and matched with the thermal resistor; the thermal resistance is arranged inside the adsorption device and is in contact fit with the adsorbent. The device installs heating device additional in the adsorbent, sets up high accuracy pressure sensor at the oil circuit mouth of pipe, links up pressure variation and the impurity volume in the adsorbent through the experiment, and automatic control through the data support heats the burning to the impurity in the adsorbent, has solved prior art unable online work, can only shut down the problem of dismantling and changing the adsorbent, has degree of automation height, can clear up impurity on line, greatly reduced intensity of labour's characteristics.)

变压器绝缘油吸附剂自动净化装置及使用方法

技术领域

本发明属于电站绝缘油处理设备领域，具体涉及一种变压器绝缘油吸附剂自动净化装置及使用方法。

背景技术

在电力系统中，变电站是用油大户。变电站的主要废弃物就包含废变压器油。随着环保要求日益严格，废弃油类中主要危险物质的复杂性和不明确性以及含有毒添加剂的剂量不断增加，使油品的处理和再生都受到了限制。目前国内对于严重劣化变压器油的报废缺乏统一的评价方法和标准，对不同类型、不同劣化程度的报废、停用变压器油缺乏科学的分类和分级管理，退运变压器油对环境的危害性缺乏正确的认识，严重影响和制约对油品的进一步再生利用和安全处置。

国内对劣化的变压器油进行处理的方法，大多是采用传统的酸-碱白土法进行再生，其方法费工费时，且污染环境。而现有的一些较先进的处理方法，常采用各种吸附剂或吸附装置对绝缘油进行吸附除杂。

如专利号为“CN 101406824 A”的发明专利公开的XDK吸附剂吸附处理劣化变压器油技术，采用了新型吸附剂对绝缘油进行杂质吸附处理；如专利号为“CN 2589048Y”的专利，公开了一种电净化绝缘油净化装置，采用电净化装置，内部设置集尘的合成纤维作为除尘介质，通过通电吸附的方式对绝缘油内的杂质进行吸附处理；又如专利号为“CN208131261 U”的专利，公开了一种通过磁性装置吸附杂质的绝缘油净化处理系统，通过带有磁性的吸附装置，利用磁力对杂质进行吸附收集。

但上述设计均存在形同的问题，无论是吸附剂或是吸附装置，随着运行时间增加，其在工作过程中会吸附大量杂质，从而导致吸附效率降低，甚至完全失效。而上述设计均无法提供不停机的在线清理杂质，需要停机，将装置拆开，人为地对吸附剂进行更换，或者对吸附装置进行清理，这样处理不仅费时费力，造成材料浪费，还造成了大量工序堆积，影响变压器的正常运行。因此，设计一种装置，来实现吸附剂工作状态监测和吸附剂自动净化，实现不停机地在线净化吸附剂或清理吸附装置，就显得十分必要了。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种变压器绝缘油吸附剂自动净化装置及使用方法，该装置在吸附剂内加装加热装置，在油路管口设置高精度的压力传感器，通过实验将压力变化与吸附剂中的杂质量联系起来，通过数据支撑的自动控制，对吸附剂内的杂质进行加热焚烧，解决了现有技术无法在线工作，只能停机拆卸并更换吸附剂的问题，具有自动化程度高，可在线清理杂质，大大降低了劳动强度的特点。

为实现上述设计，本发明所采用的技术方案是：一种变压器绝缘油吸附剂自动净化装置，它包括罐体、气路系统、油路系统、吸附装置和电热器；所述气路系统竖直方向穿过罐体内部，与罐体配合；所述油路系统水平方向穿过罐体，与罐体配合；吸附装置连接在罐体内部，吸附装置内部放置有吸附剂；电热器设置在罐体顶部，与热电阻连接配合；热电阻设置在吸附装置内部，与吸附剂接触配合。

所述罐体为中空长方体结构，前侧表面连接有凸起的散热板。

所述气路系统包括进气管、抽气泵和排气管；进气管与罐体上表面连接，抽气泵的进气端与罐体下表面连接，排气管与抽气泵的出气端连接。

所述进气管断面上装设有滤网。

所述排气管一端与除尘器连接。

所述油路系统包括进油管和出油管；进油管连接在罐体一侧，出油管连接在罐体相对的另一侧。

所述吸附装置包括由网板围成的矩形区域；网板一侧连接有振动马达，振动马达顶部与罐体内壁连接。

所述气路系统和油路系统上均设置有阀门；进油管管口内设置有第一压力传感器，出油管管口内设置有第二压力传感器。

所述罐体上表面连接有控制器；第一压力传感器和第二压力传感器与控制器的输入端连接；电热器和振动马达与控制器的输出端连接。

如上所述的变压器绝缘油吸附剂自动净化装置的使用方法，它包括如下步骤：

S1，通过实验，将吸附剂内的杂质含量与进出油口的压力值联系起来，建立相关性函数，以此对相关传感器和控制器进行设定；

S2，正常运行时，进出气口均关闭；通过进油管处压力和出油管处压力的差值判断是否需要进行吸附剂净化；

S3，需要进行净化时，关闭进油管的阀门，打开进气管，抽干罐体内部的绝缘油，然后关闭出油管的阀门；

S4，打开抽气泵，使罐体内部充满空气，然后关闭进气管和抽气泵；

S5，开启电热器，设定加热温度低于吸附剂材料的燃点或熔点；通过热电阻对吸附剂内的杂质进行加热焚烧，一定时间后，关闭加热器，通过散热板可以加速散热冷却；

S6，打开进气管、抽气泵和排气管，同时使振动马达开始工作，将吸附装置内部的燃烧灰烬和烟尘抖落，通过气路系统抽出罐体外，进入除尘器进行收集处理；

S7，关闭气路系统的阀门，打开进油管的阀门和出油管的阀门，使罐体重新接入绝缘油净化循环工作。

一种变压器绝缘油吸附剂自动净化装置，它包括罐体、气路系统、油路系统、吸附装置和电热器；所述气路系统竖直方向穿过罐体内部，与罐体配合；所述油路系统水平方向穿过罐体，与罐体配合；吸附装置连接在罐体内部，吸附装置内部放置有吸附剂；电热器设置在罐体顶部，与热电阻连接配合；热电阻设置在吸附装置内部，与吸附剂接触配合。该装置在吸附剂内加装加热装置，在油路管口设置高精度的压力传感器，通过实验将压力变化与吸附剂中的杂质量联系起来，通过数据支撑的自动控制，对吸附剂内的杂质进行加热焚烧，自动化程度高，可在线清理杂质，大大降低了劳动强度。

在优选的方案中，罐体为中空长方体结构，前侧表面连接有凸起的散热板。结构简单，使用时，散热板用来在加热焚烧结束后更快的散热，避免罐体内部温度过高，从而影响绝缘油的重新注入。

在优选的方案中，气路系统包括进气管、抽气泵和排气管；进气管与罐体上表面连接，抽气泵的进气端与罐体下表面连接，排气管与抽气泵的出气端连接。结构简单，使用时，进气管用来吸入空气，使罐体内部有足够的氧气供杂质燃烧；抽气泵既用来抽入空气，也起到将燃烧后的杂质从排气管抽出的作用。

在优选的方案中，进气管断面上装设有滤网。结构简单，使用时，滤网可以有效阻隔外部气体中的杂质颗粒，提高了除杂工作的效果。

在优选的方案中，排气管一端与除尘器连接。结构简单，使用时，除尘器选用宜蓝YL-3001A粉尘回收装置；燃烧后的烟尘和灰烬由排气管抽出，进入除尘器内进行处理，防止直接排放进大气造成环境污染，提高了装置的环保性。

在优选的方案中，油路系统包括进油管和出油管；进油管连接在罐体一侧，出油管连接在罐体相对的另一侧。结构简单，使用时，当需要进行吸附剂净化时，关闭进油管，从出油管将内部的绝缘油抽出，为加热焚烧作业提供工作环境。

在优选的方案中，吸附装置包括由网板围成的矩形区域。结构简单，使用时，网板设置合适大小的网孔，可以使绝缘油透过，同时防止吸附剂漏出至绝缘油内。

在优选的方案中，网板一侧连接有振动马达，振动马达顶部与罐体内壁连接。结构简单，使用时，振动马达选用RF-385型号；振动马达配合电热器使用，一边加热一边振动，有利于灰烬粉尘从网板内落出，利于除杂工作的进行。

在优选的方案中，气路系统和油路系统上均设置有阀门；进油管管口内设置有第一压力传感器，出油管管口内设置有第二压力传感器。结构简单，使用时，传感器选用JY-P300油压传感器；当吸附剂内的杂质含量升高时，通过油路管道的绝缘油压力值会发生相应变化，通过实验确定该变化规律，并且设置压力值；当压力值达到设定值后，控制闭合油路系统的阀门，抽油后进行加热焚烧除尘作业，自动化程度高，无需拆开罐体对吸附剂进行更换，实现了不停机在线对吸附剂自动净化。

在优选的方案中，罐体上表面连接有控制器；第一压力传感器和第二压力传感器与控制器的输入端连接；电热器和振动马达与控制器的输出端连接。结构简单，使用时，控制器选用西门子 S7-300 PLC控制器，可以选装键盘设备和显示器与其配合。

在优选的方案中，如上所述的变压器绝缘油吸附剂自动净化装置的使用方法，它包括如下步骤：

S1，通过实验，将吸附剂内的杂质含量与进出油口的压力值联系起来，建立相关性函数，以此对相关传感器和控制器进行设定；

S2，正常运行时，进出气口均关闭；通过进油管处压力和出油管处压力的差值判断是否需要进行吸附剂净化；

S3，需要进行净化时，关闭进油管的阀门，打开进气管，抽干罐体内部的绝缘油，然后关闭出油管的阀门；

S4，打开抽气泵，使罐体内部充满空气，然后关闭进气管和抽气泵；

S5，开启电热器，设定加热温度低于吸附剂材料的燃点或熔点；通过热电阻对吸附剂内的杂质进行加热焚烧，一定时间后，关闭加热器，通过散热板可以加速散热冷却；

S6，打开进气管、抽气泵和排气管，同时使振动马达开始工作，将吸附装置内部的燃烧灰烬和烟尘抖落，通过气路系统抽出罐体外，进入除尘器进行收集处理；

S7，关闭气路系统的阀门，打开进油管的阀门和出油管的阀门，使罐体重新接入绝缘油净化循环工作。

一种变压器绝缘油吸附剂自动净化装置及使用方法，它包括罐体、气路系统、油路系统、吸附装置和电热器；所述气路系统竖直方向穿过罐体内部，与罐体配合；所述油路系统水平方向穿过罐体，与罐体配合；吸附装置连接在罐体内部，吸附装置内部放置有吸附剂；电热器设置在罐体顶部，与热电阻连接配合；热电阻设置在吸附装置内部，与吸附剂接触配合。该装置在吸附剂内加装加热装置，在油路管口设置高精度的压力传感器，通过实验将压力变化与吸附剂中的杂质量联系起来，通过数据支撑的自动控制，对吸附剂内的杂质进行加热焚烧，解决了现有技术无法在线工作，只能停机拆卸并更换吸附剂的问题，具有自动化程度高，可在线清理杂质，大大降低了劳动强度的特点。

附图说明

图1为本发明的外部结构示意图。

图2为本发明的主视内部结构示意图。

图3为本发明中吸附装置的结构示意图。

图4为本发明中控制器的接线图和梯形图的示意图。

图5为本发明中吸附剂中杂质含量与压力值变化的试验数据表。

图6为本发明中吸附剂中杂质含量与压力值变化关系的曲线图。

图中附图标记为：罐体1，散热板11，进气管21，抽气泵22，排气管23，滤网24，进油管31，出油管32，吸附装置4，网板41，电热器5，热电阻51，除尘器6，振动马达7，第一压力传感器81，第二压力传感器82，控制器9。

具体实施方式

如图1~6图中，一种变压器绝缘油吸附剂自动净化装置，它包括罐体1、气路系统、油路系统、吸附装置4和电热器5；所述气路系统竖直方向穿过罐体1内部，与罐体1配合；所述油路系统水平方向穿过罐体1，与罐体1配合；吸附装置4连接在罐体1内部，吸附装置4内部放置有吸附剂；电热器5设置在罐体1顶部，与热电阻51连接配合；热电阻51设置在吸附装置4内部，与吸附剂接触配合。该装置在吸附剂内加装加热装置，在油路管口设置高精度的压力传感器，通过实验将压力变化与吸附剂中的杂质量联系起来，通过数据支撑的自动控制，对吸附剂内的杂质进行加热焚烧，自动化程度高，可在线清理杂质，大大降低了劳动强度。

优选的方案中，罐体1为中空长方体结构，前侧表面连接有凸起的散热板11。结构简单，使用时，散热板11用来在加热焚烧结束后更快的散热，避免罐体1内部温度过高，从而影响绝缘油的重新注入。

优选的方案中，气路系统包括进气管21、抽气泵22和排气管23；进气管21与罐体1上表面连接，抽气泵22的进气端与罐体1下表面连接，排气管23与抽气泵22的出气端连接。结构简单，使用时，进气管21用来吸入空气，使罐体1内部有足够的氧气供杂质燃烧；抽气泵22既用来抽入空气，也起到将燃烧后的杂质从排气管23抽出的作用。

优选的方案中，进气管21断面上装设有滤网24。结构简单，使用时，滤网24可以有效阻隔外部气体中的杂质颗粒，提高了除杂工作的效果。

优选的方案中，排气管23一端与除尘器6连接。结构简单，使用时，除尘器6选用宜蓝YL-3001A粉尘回收装置；燃烧后的烟尘和灰烬由排气管23抽出，进入除尘器6内进行处理，防止直接排放进大气造成环境污染，提高了装置的环保性。

优选的方案中，油路系统包括进油管31和出油管32；进油管31连接在罐体1一侧，出油管32连接在罐体1相对的另一侧。结构简单，使用时，当需要进行吸附剂净化时，关闭进油管31，从出油管32将内部的绝缘油抽出，为加热焚烧作业提供工作环境。

优选的方案中，吸附装置4包括由网板41围成的矩形区域。结构简单，使用时，网板41设置合适大小的网孔，可以使绝缘油透过，同时防止吸附剂漏出至绝缘油内。

优选的方案中，网板41一侧连接有振动马达7，振动马达7顶部与罐体1内壁连接。结构简单，使用时，振动马达7选用RF-385型号；振动马达7配合电热器5使用，一边加热一边振动，有利于灰烬粉尘从网板41内落出，利于除杂工作的进行。

优选的方案中，气路系统和油路系统上均设置有阀门；进油管31管口内设置有第一压力传感器81，出油管32管口内设置有第二压力传感器82。结构简单，使用时，传感器选用JY-P300油压传感器；当吸附剂内的杂质含量升高时，通过油路管道的绝缘油压力值会发生相应变化，通过实验确定该变化规律，并且设置压力值；当压力值达到设定值后，控制闭合油路系统的阀门，抽油后进行加热焚烧除尘作业，自动化程度高，无需拆开罐体1对吸附剂进行更换，实现了不停机在线对吸附剂自动净化。

优选的方案中，罐体1上表面连接有控制器9；第一压力传感器81和第二压力传感器82与控制器9的输入端连接；电热器5和振动马达7与控制器9的输出端连接。结构简单，使用时，控制器9选用西门子S7-300 PLC控制器，可以选装键盘设备和显示器与其配合。

优选的方案中，如上所述的变压器绝缘油吸附剂自动净化装置的使用方法，它包括如下步骤：

S1，通过实验，将吸附剂内的杂质含量与进出油口的压力值联系起来，建立相关性函数，以此对相关传感器和控制器9进行设定；

S2，正常运行时，进出气口均关闭；通过进油管31处压力和出油管32处压力的差值判断是否需要进行吸附剂净化；

S3，需要进行净化时，关闭进油管31的阀门，打开进气管21，抽干罐体1内部的绝缘油，然后关闭出油管32的阀门；

S4，打开抽气泵22，使罐体1内部充满空气，然后关闭进气管21和抽气泵22；

S5，开启电热器5，设定加热温度低于吸附剂材料的燃点或熔点；通过热电阻51对吸附剂内的杂质进行加热焚烧，一定时间后，关闭加热器，通过散热板11可以加速散热冷却；

S6，打开进气管21、抽气泵22和排气管23，同时使振动马达7开始工作，将吸附装置4内部的燃烧灰烬和烟尘抖落，通过气路系统抽出罐体1外，进入除尘器6进行收集处理；

S7，关闭气路系统的阀门，打开进油管31的阀门和出油管32的阀门，使罐体1重新接入绝缘油净化循环工作。

如上所述的变压器绝缘油吸附剂自动净化装置，安装使用时，气路系统竖直方向穿过罐体1内部，与罐体1配合；油路系统水平方向穿过罐体1，与罐体1配合；吸附装置4连接在罐体1内部，吸附装置4内部放置有吸附剂；电热器5设置在罐体1顶部，与热电阻51连接配合；热电阻51设置在吸附装置4内部，与吸附剂接触配合。该装置在吸附剂内加装加热装置，在油路管口设置高精度的压力传感器，通过实验将压力变化与吸附剂中的杂质量联系起来，通过数据支撑的自动控制，对吸附剂内的杂质进行加热焚烧，自动化程度高，可在线清理杂质，大大降低了劳动强度。

使用时，罐体1为中空长方体结构，前侧表面连接有凸起的散热板11，散热板11用来在加热焚烧结束后更快的散热，避免罐体1内部温度过高，从而影响绝缘油的重新注入。

使用时，气路系统包括进气管21、抽气泵22和排气管23；进气管21与罐体1上表面连接，抽气泵22的进气端与罐体1下表面连接，排气管23与抽气泵22的出气端连接，进气管21用来吸入空气，使罐体1内部有足够的氧气供杂质燃烧；抽气泵22既用来抽入空气，也起到将燃烧后的杂质从排气管23抽出的作用。

使用时，进气管21断面上装设有滤网24，滤网24可以有效阻隔外部气体中的杂质颗粒，提高了除杂工作的效果。

使用时，排气管23一端与除尘器6连接，除尘器6选用宜蓝YL-3001A粉尘回收装置；燃烧后的烟尘和灰烬由排气管23抽出，进入除尘器6内进行处理，防止直接排放进大气造成环境污染，提高了装置的环保性。

使用时，油路系统包括进油管31和出油管32；进油管31连接在罐体1一侧，出油管32连接在罐体1相对的另一侧，当需要进行吸附剂净化时，关闭进油管31，从出油管32将内部的绝缘油抽出，为加热焚烧作业提供工作环境。

使用时，吸附装置4包括由网板41围成的矩形区域，网板41设置合适大小的网孔，可以使绝缘油透过，同时防止吸附剂漏出至绝缘油内。

使用时，网板41一侧连接有振动马达7，振动马达7顶部与罐体1内壁连接，振动马达7选用RF-385型号；振动马达7配合电热器5使用，一边加热一边振动，有利于灰烬粉尘从网板41内落出，利于除杂工作的进行。

使用时，气路系统和油路系统上均设置有阀门；进油管31管口内设置有第一压力传感器81，出油管32管口内设置有第二压力传感器82，传感器选用JY-P300油压传感器；当吸附剂内的杂质含量升高时，通过油路管道的绝缘油压力值会发生相应变化，通过实验确定该变化规律，并且设置压力值；当压力值达到设定值后，控制闭合油路系统的阀门，抽油后进行加热焚烧除尘作业，自动化程度高，无需拆开罐体1对吸附剂进行更换，实现了不停机在线对吸附剂自动净化。

使用时，罐体1上表面连接有控制器9；第一压力传感器81和第二压力传感器82与控制器9的输入端连接；电热器5和振动马达7与控制器9的输出端连接，控制器9选用西门子S7-300 PLC控制器，可以选装键盘设备和显示器与其配合。

使用时，通过实验，将吸附剂内的杂质含量与进出油口的压力值联系起来，建立相关性函数，以此对相关传感器和控制器9进行设定；正常运行时，进出气口均关闭；通过进油管31处压力和出油管32处压力的差值判断是否需要进行吸附剂净化；需要进行净化时，关闭进油管31的阀门，打开进气管21，抽干罐体1内部的绝缘油，然后关闭出油管32的阀门；然后打开抽气泵22，使罐体1内部充满空气，然后关闭进气管21和抽气泵22；接着开启电热器5，设定加热温度低于吸附剂材料的燃点或熔点；通过热电阻51对吸附剂内的杂质进行加热焚烧，一定时间后，关闭加热器，通过散热板11可以加速散热冷却；其后打开进气管21、抽气泵22和排气管23，同时使振动马达7开始工作，将吸附装置4内部的燃烧灰烬和烟尘抖落，通过气路系统抽出罐体1外，进入除尘器6进行收集处理；净化完成后，关闭气路系统的阀门，打开进油管31的阀门和出油管32的阀门，使罐体1重新接入绝缘油净化循环工作。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。