一种紧凑型、模块化变压器油现场滤油装置论文和设计-郑亮

全文摘要

本实用新型涉及一种紧凑型、模块化变压器油现场滤油装置，其原理为：电力设备中的劣化油被油泵输送至加热器加热后，进入若干个并联的吸附滤芯中，在吸附剂的作用下完成首次再生，然后汇合并再次输送到若干个并联的精密滤芯中进行二次深入再生，最后输送至油箱中暂存；若检验不合格则将绝缘油再次输送至加热器中重复以上过程，直至合格为止。该套装置结构简单、安装拆卸方便、处理效率高、不存在二次污染问题，可不停机进行维修或更换滤芯。

主设计要求

1.一种紧凑型、模块化变压器油现场滤油装置，其特征在于该装置包括油泵、加热器、吸附滤芯、精密滤芯、油箱和管道，其中油泵通过管道与加热器相连，加热器通过管道与吸附滤芯相连，吸附滤芯通过管道与测温探头和精密滤芯相连，精密滤芯通过管道与油箱相连，油泵与油箱以及用于输送待处理绝缘油的进油阀相连。

设计方案

2.如权利要求1所述的一种紧凑型、模块化变压器油现场滤油装置，其特征在于：吸附滤芯包括金属壳体、盖帽、滤网、密封圈，在金属壳体两端设置有滤网，在滤网之间填充有吸附剂，盖帽通过螺钉固定在金属壳体两端并由密封圈进行密封，在盖帽上还设置有进油孔或出油孔。

3.如权利要求2所述的一种紧凑型、模块化变压器油现场滤油装置，其特征在于：每个吸附滤芯中吸附剂的填充量为8-15kg，吸附剂颗粒的粒径为1-5mm，滤网孔径大小为150-250μm。

4.如权利要求1所述的一种紧凑型、模块化变压器油现场滤油装置，其特征在于：精密滤芯包括金属壳体、盖帽、复合式分层滤网、密封圈，所述复合式分层滤网包括靠近进油口的第一过滤网、中间的第二过滤网以及靠近出油口的第三过滤网，复合式分层滤网设置在金属壳体内部，盖帽通过螺钉固定在金属壳体两端并由密封圈进行密封，在盖帽上设置有进油孔或出油孔。

5.如权利要求4所述的一种紧凑型、模块化变压器油现场滤油装置，其特征在于：精密滤芯的第一过滤网、第二过滤网、第三过滤网的孔径大小分别为45-55μm、8-12μm、2-4μm。

6.如权利要求1所述的一种紧凑型、模块化变压器油现场滤油装置，其特征在于：该装置包括1-5个并联的吸附滤芯，在每一个吸附滤芯的输油管道上单独设置有阀门。

7.如权利要求1所述的一种紧凑型、模块化变压器油现场滤油装置，其特征在于：该装置包括1-5个并联的精密滤芯，在每一个精密滤芯的输油管道上单独设置有阀门。

8.如权利要求1所述的一种紧凑型、模块化变压器油现场滤油装置，其特征在于：在加热器与吸附滤芯之间设置有总阀门。

9.如权利要求1所述的一种紧凑型、模块化变压器油现场滤油装置，其特征在于：该装置安装固定在带滚轮的底座上。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，具体涉及一种紧凑型、模块化变压器油现场滤油装置。

背景技术

我国电力设备(如变压器)中所使用的绝缘油大多是从石油中提取的矿物油，这些矿物绝缘油主要由碳、氢两种元素组成，还含有少量金属和非金属等杂质元素。绝缘油使用一段时间后会产生杂质而劣化，导致性能大幅度下降，此时需要对其进行再生处理，相关内容可参见申请人较早前公开的中国专利CN103594231A以及CN107978429A等。

目前已经有许多变压器油再生处理设备被公开，如CN207243849U、CN200985327Y、CN203338910U、CN207243849U等。这些设备或装置通常拥有较大的体积、复杂的管路，拆装运输耗时耗力，一方面不利于在电力设备现场进行再生处理，反而需要将电力设备或者收集来的废油运输到指定的场所进行再生处理然后再运回去，存在工艺复杂、成本高、效率低、再生周期长、易二次污染等问题；另一方面，吸附再生过程中的吸附剂颗粒容易与杂质结合聚集成大颗粒，从而堵塞管道，不得不频繁停机检修，耽误了大量时间。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种紧凑型、模块化变压器油现场滤油装置，该套装置包括油泵、加热器(电热丝)、吸附滤芯、精密滤芯、油箱和管道。其中，油泵通过管道与加热器相连，加热器通过管道与吸附滤芯相连，吸附滤芯通过管道与测温探头(温度传感器)和精密滤芯相连，精密滤芯通过管道与油箱相连，油泵与油箱以及用于输送待处理绝缘油的进油阀相连。

进一步的，所述吸附滤芯包括金属壳体、盖帽、滤网、密封圈，在金属壳体两端设置有滤网，在滤网之间填充有吸附剂，所述盖帽通过螺钉固定在金属壳体两端并由密封圈进行密封，在盖帽上设置有进油孔或出油孔。

更进一步的，每个吸附滤芯中吸附剂的填充量为8-15kg，吸附剂的粒径为1-5mm，滤网孔径大小为150-250μm。

进一步的，所述精密滤芯包括金属壳体、盖帽、复合式分层滤网、密封圈，所述复合式分层滤网包括靠近进油口的第一过滤网、中间的第二过滤网以及靠近出油口的第三过滤网，复合式分层滤网设置在金属壳体内，所述盖帽通过螺钉固定在金属壳体两端并由密封圈进行密封，在盖帽上设置有进油孔或出油孔。

更进一步的，精密滤芯的第一过滤网、第二过滤网、第三过滤网的孔径大小分别为45-55μm、8-12μm、2-4μm。

进一步的，所述装置包括1-5个并联的吸附滤芯，在每一个吸附滤芯的输油管道上单独设置有阀门。多个吸附滤芯并联使用既可以灵活调节生产能力，单独的阀门保证了各个滤芯之间完全独立互不影响，又便于吸附剂更换以及设备不停机检修(边再生边对滤芯进行更换维修)。

类似的，所述装置同样包括1-5个并联的精密滤芯，在每一个精密滤芯的输油管道上单独设置有阀门。

进一步的，在加热器与吸附滤芯之间设置有总阀门，用于调节进入吸附工艺的绝缘油输送量。

进一步的，所述装置安装固定在带滚轮的底座上，便于移动。

电力设备(如变压器)内的劣质绝缘油在油泵的强大吸引作用下通过管路由进油阀进入现场滤油装置，经加热器加热至再生温度后由总阀门进入并联的吸附滤芯中进行初步再生，接着进入精密滤芯进行多级深入再生处理，处理合格的绝缘油输送至油箱中暂存。若检测不合格，则再次输送至加热器内重复上述再生过程，直至合格，最后输送至电力设备中，实现当场处理当场使用(即处理即用)。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：(1)整个装置采用模块化设计，拆装简单，不仅能固定在某一处使用，还可以在距离较近的多个电力设备之间移动使用，或者用车辆方便的运输转移；(2)处理能力灵活可调，每一个滤芯单独工作互不影响，一个堵塞或者坏了只需关闭相应的阀门进行维修或更换即可，不影响整套设备的正常运行，具备不停机检修的功能；(3)处理能力较强，超过60L\/h，现场处理后的绝缘油可直接回输至电力设备，减少了来回运输的时间，效率更高。

附图说明

图1为本实用新型现场滤油装置的结构示意图(俯视)；

图2为本实用新型现场滤油装置的结构示意图(正视)；

图3为吸附滤芯的结构示意图；

图4为吸附滤芯金属壳体端面示意图；

图5为吸附滤芯金属壳体端面剖视图。

其中，油泵1，进油阀2，加热器3，总阀门4，吸附滤芯5，测温探头6，精密滤芯7，油箱8，底座9，进出油孔10，盖帽11，金属壳体12，滤网13，密封圈14。

具体实施方式

为使本领域普通技术人员充分理解本实用新型的技术方案和有益效果，以下结合具体实施例进行进一步说明。

如图1-5所示，一种紧凑型、模块化变压器油现场滤油装置，包括油泵1、进油阀2、加热器3、总阀门4、吸附滤芯5、测温探头6、精密滤芯7、油箱8、底座9、进出油孔10、盖帽11、金属壳体12、滤网13、密封圈14。吸附滤芯5和精密滤芯7结构类似，都包括金属壳体12和位于壳体两端的盖帽11，两者之间通过螺钉固定连接以及密封圈14密封，绝缘油从盖帽上的进油口进入滤芯中，从另一端盖帽上的出油口排出。其中，吸附滤芯5在金属壳体12两端紧挨着密封圈设置有金属滤网(孔径200μm左右)，两滤网之间填充有吸附剂(电力行业常用品种，可参见上述在先申请)，单个吸附滤芯的填充量约为10kg，吸附剂粒径约为3mm。精密滤芯7则采用了复合式分层过滤网，包括第一过滤网、第二过滤网以及第三过滤网，三者的孔径逐渐减小，分别约为50、10、3μm。吸附滤芯和精密滤芯都采用了多个组件并联的模式，一方面有利于提高绝缘油再生处理速度，另一方面实现了滤芯更换或检修不停机，实现了连续化再生。

电力设备中的绝缘油在油泵1的作用下，通过管路经进油阀2进入加热器3中，待油温升至设定值后通过总阀门4进入若干个并联的吸附滤芯5中，从吸附滤芯5末端出来的高温绝缘油通过金属管路汇合并适当降温，经测温探头6检测冷却至设定值后再输送至若干个并联的精密滤芯7进行二次深入再生，最后汇总并输送至油箱8中。再生后的绝缘油取样检测是否达标，不达标则将其再次输送至加热器中重复上述再生步骤，直至合格。合格后的绝缘油可直接现场输送至电力设备中。

整套装置通过螺钉和金属卡扣固定在底座9上，底座9上设置有带刹车装置的脚轮，便于设备的移动和固定。使用时将各个部件、管道连接起来，确认密封完好后即可开机运行；使用完后依次拆掉油泵、加热器、滤芯、管路等即可，整个拆装过程仅需1名工作人员借助扳手和改锥在30min内完成，十分方便。实际应用表明，该设备对于劣化变压器油的再生处理不仅效率高，而且非常适应现场、连续化作业，省时省力。

设计图

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