УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ ОСУШИТЕЛЬ ВОЗДУХА, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫЙ ДЛЯ МАСЛОРАСШИРИТЕЛЬНЫХ БАКОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИИ Российский патент 2012 года по МПК B01D53/26 H01F27/14 

Настоящее изобретение относится к усовершенствованному осушителю воздуха, предназначенному для маслорасширительных баков, используемых в электрооборудовании, в частности в электрооборудовании с масляной изоляцией, таком как, например, силовые трансформаторы, переключатели нагрузки и т.д.

Известно, что силовое электрооборудование, содержащее изоляционное масло, обычно содержит расширительный бак для компенсации неизбежных изменений объема масла внутри трансформатора, вызванных внезапными изменениями температуры.

Такой маслорасширительный бак снабжается воздухом, предварительно обработанным в специальном осушителе с целью устранения или значительного уменьшения влаги.

Это связано с тем, что подача воздуха в маслорасширительный бак даже с минимальным количеством остаточной влаги приводит к негативным последствиям, состоящим в уменьшении электрической прочности изоляционного масла.

Осушитель известного типа содержит осушительный контейнер, имеющий входное отверстие для осушаемого воздуха и выходное отверстие для осушенного воздуха, и абсорбирующие средства, содержащиеся в осушительном контейнере, подходящие для осушки воздуха, поступающего снаружи.

Абсорбирующие средства обычно содержат термически регенерируемые гранулы или соли.

Осушитель также содержит нагревательные средства, которые обычно представляют собой резистивный элемент, размещенный внутри осушительного контейнера и обеспечивающий термическую регенерацию абсорбирующих средств.

Кроме того, осушитель содержит детекторные средства для определения степени влажности осушенного воздуха, оперативно соединенные с нагревательными средствами.

Обычно такие детекторные средства содержат датчик влажности, который размещают снаружи осушительного контейнера, предпочтительно вблизи выходного отверстия для осушенного воздуха, и который в любом случае может быть размещен в любом месте траектории сухого воздуха.

Датчик влажности определяет значение остаточной влаги в сухом воздухе и вызывает активацию нагревательных средств, если такое значение превышает максимально допустимое значение: в действительности это означает, что абсорбирующие средства потеряли или теряют свою абсорбирующую способность и должны быть регенерированы.

Однако в известных осушителях определение содержания влаги в сухом воздухе не всегда в конечном итоге обеспечивает полную регенерацию абсорбирующих средств, т.к. иногда воздух, поступающий в осушительный контейнер, проходит по предпочтительным траекториям, тем самым искажая показания.

В таких случаях датчик влажности вызывает частые повторные активации резистивного элемента, отвечающего за регенерацию абсорбирующих средств, вследствие чего продолжительные циклы включений и выключений неизбежно оказываются причиной проблем, связанных с надежностью указанного резистивного элемента.

Задачей настоящего изобретения является устранение этого недостатка.

В частности, главной задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного осушителя воздуха, предназначенного для маслорасширительных баков, используемых в электрооборудовании, более надежного и эффективного, чем аналогичные осушители известного типа.

Второй задачей настоящего изобретения является осуществление более эффективного контроля за состоянием осушки абсорбирующих средств вышеназванного осушителя.

Третьей задачей настоящего изобретения является создание простой конструкции усовершенствованного осушителя для осушки воздуха, предназначенного для расширительных баков.

Вышеназванные задачи решены посредством усовершенствованного осушителя воздуха, предназначенного для маслорасширительных баков, используемых в электрооборудовании, как заявлено в п.1 формулы изобретения.

Другие отличительные признаки усоврешенствованного осушителя изложены в соответствующих пунктах формулы изобретения.

Преимуществом изобретения является то, что усовершенствованный осушитель в соответствии с изобретением обеспечивает точное измерение уровня осушки абсорбирующих средств и опосредованно степени влажности только что осушенного воздуха, что таким образом позволяет поддерживать высокий уровень функциональной эффективности рабочих компонентов, в частности нагревательных средств.

Другим преимуществом изобретения является то, что усовершенствованный осушитель в соответствии с изобретением обладает простой конструкцией, сопоставимой с конструкциями известных осушителей.

Вышеназванные задачи и преимущества будут более ясны из описания предпочтительного варианта реализации изобретения, схематично представленного с помощью приложенных чертежей, на которых упрощенно показан продольный профиль осушителя.

На фиг.1 показан и в целом обозначен позицией 1 усовершенствованный осушитель воздуха, предназначенный для маслорасширительных баков, используемых в электрообрудовании, содержащий:

- осушительный контейнер 2, имеющий входные микроотверстия (не показаны на чертеже) для осушаемого воздуха и выходное отверстие 3 для осушенного воздуха;

- абсорбирующие средства, в целом обозначенные позицией 4, содержащиеся в осушительном контейнере 2 и подходящие для осушения воздуха, поступающего снаружи;

- нагревательные средства, в целом обозначенные позицией 5, размещенные внутри осушительном контейнера 2 и предназначенные для регенерации абсорбирующих средств 4;

- детекторные средства, в целом обозначенные позицией 6, оперативно соединенные с нагревательными средствами 5 и подходящие для определения состояния насыщения абсорбирующих средств 4.

Согласно изобретению детекторные средства 6 содержат датчик 7, присоединенный к осушительному контейнеру 2 и непосредственно измеряющий степень осушки абсорбирующих средств 4.

В предпочтительном, но не единственно возможном варианте реализации изобретения датчик 7 содержит тензометрический датчик сжатия, преобразующий приложенную силу в изменение электрического сопротивления.

Тензометрический датчик подключен с помощью электрического соединения к источнику электроснабжения посредством клемм 8.

Следует понимать, что в других непоказанных вариантах реализации изобретения, детекторные средства могут содержать тензометрический датчик отличного от вышеупомяного типа.

Кроме того, в других вариантах реализации изобретения, не показанных на приложенных чертежах, в качестве детекторного устройства используется тензометрический датчик растяжения, преобразующий механическое растяжение в изменение электрического сопротивления.

Датчик 7 присоединен к контейнеру 2 с помощью крепежных средств, в целом обозначенных позицией 9, по существу известного типа, такого как шурупы, болты, заклепки, кнопки, дюбели и т.п.

Усовершенствованный осушитель 1 также содержит защитный кожух 10, в настоящем случае стеклянный цилиндр, окружающий контейнер 2.

Защитный кожух 10 снабжен на первом торце 10a запирающим фланцем 11, а на втором торце 10b водосборником 12, собирающим конденсат, поступающий во время работы из входных микроотверстий контейнера 2, для вывода его наружу.

Запирающий фланец 11 и водосборник 12 соединены друг с другом посредством прямых стержней 13, каждый из которых закреплен на концах гайками 14, 15.

В предпочтительном варианте реализации изобретения усовершенствованный осушитель 1 содержит фильтрующий элемент 16, изготовленный, например, на основе материала с металлическими свойствами и размещенный на втором торце 10b защитного кожуха 10.

Осушаемый воздух проходит через фильтрующий элемент 16 до поступления в контейнер 2.

В частности, водосборник 12 имеет внутреннюю стенку 12a, размещенную под наклоном и сходящуюся к центру так, что в поперечном сечении образуется по существу треугольный профиль.

Водосборник 12 также снабжен вытянутой горловиной 17, имеющей центральное отверстие 18, подходящее для выпуска конденсата наружу и в которое вставлен фильтрующий элемент 16, через который таким образом в одном направлении проходит осушаемый воздух, а в обратном направлении конденсат для стока, образующийся во время работы в контейнере 2.

Согласно вышеописанному предпочтительному варианту реализации изобретения входные отверстия для осушаемого воздуха выполнены и равномерно распределены на боковой стенке 2a контейнера 2.

Как показано на фиг.1, контейнер 2 и защитный кожух 10 размещены соосно друг относительно друга и имеют общую продольную ось симметрии Y.

В предпочтительном, но не единственно возможном варианте реализации изобретения запирающий фланец 11 содержит основной корпус 19, подходящий для присоединения к расширительному баку, и центральный стержень 20, выдвинутый из основного корпуса 19 и частично вставленный в контейнер 2.

Благодаря такой форме конструкции выходное отверстие 3 для осушенного воздуха содержит сквозное осевое отверстие 21, проходящее как через основной корпус 19, так и центральный стержень 20 запирающего фланца 11.

Сквозное осевое отверстие 21 запирающего фланца 11 размещено соосно продольной оси симметрии Y.

Как показано на фиг.1, контейнер 2 на одном торце снабжен формованным основанием 22, к которому присоединен датчик 7, а на другом торце уплотнительной заглушкой 23, скользящей по центральному стержню 20 запирающего фланца 11 вдоль продольной оси Y.

Таким образом, контейнер 2 может свободно скользить вдоль продольной оси Y, осуществляя небольшие перемещения, позволяющие датчику 7 выполнять свою изначальную функцию.

Усовершенствованный осушитель содержит, таким образом, уплотнительные средства, такие как, например, кольцевой уплотнитель 24, размещенный между уплотнительной заглушкой 23 и центральным стержнем 20 запирающего фланца 11.

Абсорбирующие средства 4 принадлежат по существу к известному специалистам типу абсорбирующих средств, такому как соляные гранулы, которые могут абсорбировать влагу из воздуха и являются термически регенерируемыми.

В свою очередь, нагревательные средства 5 принадлежат по существу к известному специалистам типу нагревательных средств, представленному резисторами.

Во время работы осушаемый воздух поступает в центральное отверстие 18 водосборника 12 и после прохождения через фильтрующий элемент 16 занимает промежуток 25, образованный между контейнером 2 и защитным кожухом 10.

Отсюда осушаемый воздух поступает через входные микроотверстия внутрь контейнера 2, где осушается посредством абсорбирующих средств 4, после чего выпускается наружу через выходное отверстие 3.

Датчик 7, измеряющий вес контейнера 2, определяет степень осушки абсорбирующих средств 4 и по существу степень влажности осушенного воздуха.

Определение датчиком 7 значения, превышающего заранее установленный максимальный порог, означает, что абсорбирующие средства 4 достигли уровня насыщения, вследствие чего активируются нагревательные средства 5 с целью регенерации абсорбирующих средств 4 к прежнему состоянию.

Конденсат, неизбежно образующийся на этой стадии, выходит через входные микроотверстия боковой стенки 2a контейнера 2 и под действием собственного веса достигает водосборника 12, откуда выводится наружу через центральное отверстие 18.

В свете вышеизложенного ясно, что усовершенствованный осушитель воздуха, предназначенный для маслорасширительных баков, используемых в электрооборудовании, решает поставленные задачи и обладает вышеназванными преимуществами.

На практике возможны другие варианты реализации изобретения, состоящие, например, в использовании контейнера осушки, имеющего только одно входное отверстие для осушаемого воздуха.

Кроме того, возможны варианты реализации изобретения, в которых входные отверстия для осушаемого воздуха размещены отличным от вышеописанного образом, что не отразится на преимуществах, которые достигаются настоящим патентом.

Более того, в других вариантах реализации изобретения контейнер осушки может иметь более одного отверстия для осушенного воздуха.

В свете вышеизложенного ясно, что возможны различные другие варианты реализации рассматриваемого усовершенствованного осушителя, не выходящие за пределы сущности изобретения, и что для практической реализации изобретения материалы, формы и размеры деталей могут быть любыми по необходимости и могут быть заменены другими, технически им эквивалентными.

Изобретение относится к осушителю воздуха, предназначенному для маслорасширительных баков, используемых в электрооборудовании. Осушитель содержит осушительный контейнер (2), имеющий входное отверстие для осушаемого воздуха и выходное отверстие (3) для осушенного воздуха, абсорбирующие средства (4), подходящие для осушения воздуха, поступающего снаружи, нагревательные средства (5), подходящие для регенерации абсорбирующих средств (4), детекторные средства (6), соединенные с нагревательными средствами (5) и подходящие для определения состояния насыщения абсорбирующих средств (4). Причем детекторные средства (6) содержат датчик (7), присоединенный к контейнеру (2) и подходящий для измерения степени осушки абсорбирующих средств (4). Датчик (7) содержит тензометрический датчик растяжения или сжатия, преобразующий растяжение или приложенную силу в изменение электрического сопротивления, подключенный с помощью электрического соединения к источнику электроснабжения и присоединенный к контейнеру (2) крепежными средствами (9). Осушитель имеет простую конструкцию, является надежным в использовании и позволяет осуществлять эффективный контроль за состоянием осушки абсорбирующих средств. 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Усовершенствованный осушитель (1) для осушки воздуха, предназначенный для маслорасширительных баков, используемых в электрооборудовании, содержащий:
- осушительный контейнер (2), имеющий по меньшей мере одно входное отверстие для осушаемого воздуха и по меньшей мере одно выходное отверстие (3) для осушенного воздуха;
- абсорбирующие средства (4), содержащиеся в указанном осушительном контейнере (2) и подходящие для осушения воздуха, поступающего снаружи;
- нагревательные средства (5), размещенные внутри указанного осушительного контейнера (2), подходящие для регенерации указанных абсорбирующих средств (4);
- детекторные средства (6), оперативно соединенные с нагревательными средствами (5) и подходящие для определения состояния насыщения указанных абсорбирующих средств (4),
в котором указанные детекторные средства (6) содержат по меньшей мере один датчик (7), присоединенный к указанному осушительному контейнеру (2) и подходящий для измерения степени осушки указанных абсорбирующих средств (4), отличающийся тем, что указанный датчик (7) содержит тензометрический датчик растяжения или сжатия, преобразующий растяжение или приложенную силу в изменение электрического сопротивления, подключенный с помощью электрического соединения к источнику электроснабжения и присоединенный к указанному осушительному контейнеру (2) крепежными средствами (9).

2. Осушитель (1) по п.1, отличающийся тем, что содержит защитный кожух (10), окружающий указанный осушительный контейнер (2) и оснащенный на первом торце (10а) запирающим фланцем (11) и на втором торце (10b) водосборником (12), подходящим для сбора конденсата, поступающего через указанное входное отверстие указанного осушительного контейнера (2), и выпуска его наружу.

3. Осушитель (1) по п.2, отличающийся тем, что содержит размещенный на указанном втором торце (10b) защитного кожуха (10) фильтрующий элемент (16), через который проходит осушаемый воздух до его поступления в осушительный контейнер (2).

4. Осушитель (1) по п.3, отличающийся тем, что указанный водосборник (12) оснащен вытянутой горловиной (17), имеющей центральное отверстие (18), подходящее для выпуска конденсата и в которое вставлен указанный фильтрующий элемент (16).

5. Осушитель (1) по п.1, отличающийся тем, что указанный контейнер осушительный имеет ряд входных отверстий на боковой стенке (2а), равномерно распределенных по указанной стенке (2а) и через которые поступает осушаемый воздух.

6. Осушитель (1) по п.2, отличающийся тем, что указанный осушительный контейнер (2) и указанный защитный кожух (10) размещены соосно друг относительно друга и имеют общую продольную ось симметрии (Y).

7. Осушитель (1) по п.2, отличающийся тем, что указанный запирающий фланец (11) содержит основной корпус (19), подходящий для крепления к указанному расширительному баку, и центральный стержень (20), выдвинутый из указанного основного корпуса (19) и по меньшей мере частично вставленный в указанный осушительный контейнер (2).

8. Осушитель (1) по п.7, отличающийся тем, что указанное отверстие (3) для осушенного воздуха содержит сквозное осевое отверстие (21), проходящее через указанный основной корпус (19) и указанный центральный стержень (20) указанного запирающего фланца (11) и размещенное соосно относительно продольной оси (Y).

9. Осушитель (1) по п.7, отличающийся тем, что указанный осушительный контейнер (2) оснащен на одном торце формованным основанием (22), к которому присоединен указанный датчик (7), и на противоположном торце уплотнительной заглушкой (23), скользящей при помощи уплотнительных средств (24) по указанному центральному стержню (20) указанного запирающего фланца (11) вдоль продольной оси (Y).