Способ вакуумной сушки изоляции электрических аппаратов Советский патент 1978 года по МПК F26B5/04 H01F27/14 

(54) ВАКУУМНОЙ СУШЮг ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

поглотителей, например цеолитоь, обладающих низкой йдсорбциониой способностью по отношению к парам инертного теплоносителя, позволяет отказаться от использования в процессе нагрева и сушки изоляции электротехнических аппаратов поверхностных конденсаторов, обусловливаюших при известном способе cyniки неизбежную конденсацию паров теплоносителя и уменьшение тепловой экономичности процесса сушки. Кроме того, при использовании адсорбентов-в.пагопоглотителей появляется возможность сушественного уменьшения парциального давления водяных паров в сушильной камере, что обеспечивает интенсификацию обезвоживания изоляции в среде паров инертного теплоносителя.

Для обеспечения высокой интенсивиости процесса вакуумной сушки изоляции при использовании ограниченного количества адсорбеита-влагопоглотителя последний подвергают периодической регенерации, причем во избежание конденсации в адсорбере .профильтровываемых паров инертного теплоносителя температуру адсорбента в процессе сушки поддерживают на 10-20°С выше температуры точки росы паров инертного теплоносителя. На чертеже изображена установка, в которой осуществляется предлагаемый способ.

Установка содержит подвергаемый термовакуумной обработке аппарат 1 (например, активную часть силового трансформатора), термостатируемую вакуум-сушильную камеру 2, вакуумный насос 3, адсорбер 4, поверхностный конденсатор 5, вакуумный затвор 6, испаритель /, вакумный затвор 8, нагреватель 9 адсорбера, вакуумный затвор 10.

Аппарат 1 цол5еш,ают в термостатируемую вакуум-сушильную камеру 2 и последнюю вакуумируют с помощью вакуумного насоса 3 через заполненный адсорбентом, влагопоглотителем адсорбер 4 и поверхностный низкотемпературныйконденсатор 5. После снижения величины остаточного давления в камере до уровня 1-5 мм рт, ст. перекрывают затвор б и включают нагреватель испарителя 7, заполнен-. него жидким инертным теплоносителем (например, нефтепродуктом, технологическим трансформаторным маслом). В пррцессе нагрева и сушки изоляции величину ncwiaoro давления паровой смеси в вакуум-сушильной камере поддерживают в предел ах 100-200 мм рт.ст. При изменении величины полного давления паровой смеси в сушильной камере в указанных пределах обеспечиваются оптимальные условия тепло- и массообмена в процессе вакууиной сушки изоляции. При этом эффективно используется конвективная составляющая внешнего теплообмена, а скорость обезвожкваиия иасу1ядий практически не зависит от парциального давления водяных паров в окружающей среде.

Оптимальнвай,температурный уровень процесса выбирают, исходя из максимально допустимой темпера- уры нагрева изоляции и других элементов электроизоляционной конструкции. Например, при сушке изоляции мощных силовых трансформаторов в среде паров йнертного теплоносителя оптимальная температур в камере может поддерживаться на уровне 106 120°С. Температуру жидкого инертного теплоносителя, например, нефтепродукта, поддерживают на постоянном уровне (как правило, в пределах 110-135°С в зависимости от термоустойчивости теплоносителя) с помощью нагревателя испарителя 7. Испаритель может быть встроенным в вакуум-сушильную камеру (и при этом, как показано на чертеже, нижняя свободная от изоляции часть высушиваемого аппарата, например трансформатора. Может быть погружена в теплоноситель), либо вынесенным из сушильной камеры .и соединенным с пос ледней с помощью термостатируемого паропровода.

Пары испарившейся влаги адсорбируют из паровой смеси (при одновременной фильтрации паров инертного теплоносителя) в тер.мостатируемом адсорбере 4, который заполнен активным адсорбентом-влагопоглотителем, нафимер цеолитом, обладающим низкой адсорбционной способностью по отношению к парам теплоносителя.

Для обеспечения надежной работы адсорбера при сушке изоляции в среде конденсирующих паров инертного теплоносителя температуру адсорбента с помощью нагревателя 9 поддерживают на 10-20°С выше температуры точки росы паров инертного теплоносителя в сушильной камере. Температура точки росы соответствует среднему парциальному давлению паров инертного теплоносителя (например, неф тепродукта) в камере, которое зависит от средней температуры расположенной в камере поверхности и конденсации этих паров (тепловоспринимающей поверхности высушиваемого изделия).

Указанный диапазон превышения оптимальной температуры адсорбента по отношению к температуре точки росы инертного теплоносителя выбран, исходя из следующих соображений.

Используемые на практике инертные теплоносители, например нефтепродукты, являются многофракционными смесями, обладающими довольно широкой областью температур фазового перехода, и температура конденсации паров отдельных фракций этих теплоносителей изменяется на 10-20°С по отношению к среднему значению температуры точки росы. Во избежание конденсации паров инертного теплоносителя в адсорбере при выборе оптимальной рабочей температуры адсорбента следует ориентироваться на верхний предел возможной области извдеиения температуры фазового перехода теидоносителя. Кроме того, эта рабочая температура адсорбента выбрана с учетом воз1И9ЖНОЙ неравномерности прогрева адсорбента в адсорбе|)е. В то же время, повышение температуры адсорбента на 10-20°С в области рабочих температур и давлений процесса вакуумной сушки изоляции электрических аппаратов не приводит к сколько-нибудь существенному уменьшению влагоемкости адсорбента, т.е. при этом обеспечивается эффективное улавливание водяных паров из паровой смеси. В процессе вакуумной сушки электрических аппаратов производят периодическую регенерацию адсорбента, для чего перекрывают затвор 8 и открывают затвор 6, соединяющий адсорбер 4 с вакуум-отсосной системой, оборудованной низкотемпературным поверхностным конденсатором 5, который предназначен для улавливания испарившихся из адросбента паров воды. Регенерирование адсорбента-влагопоглотитепя производят при рабочей (или более высокой вплоть до максимально допустимой) температуре и величине остаточного давления в адсорбере на 1-2 порядка ниже уровня парциального давления водяных паров в сушильной камере. При этом обеспечивается интенсивное и достаточно глубокое обезвоживанне адсорбента. Например, при использованнн в качестве адсорбента гранулированных цеолнтов типа NaA регенерация в условиях вакуума может проводиться при температуре 120-140°С и величине остаточного давления 8 адсорбере порядка 1 мм рт.ст. По окончании периода сушки в среде паров инертного теплоносителя из камеры сливают теплоноситель (либо отсоединяют камеру от вынесенного испарителя), с помощью затворов б и 8 перекрывают адсорбер, открывают затвор 10 и подвергают камеру глубокому вакуумированию для окончательной досушки и дегазации изоляции. Использование предлагаемого способа-вакуумной сушки изоляции электрических аппаратов обеспечивает существенное уменынекшрасхода тепла; интенсификацию процтеса и соответственно сокращение его продолжительности; уменьшение габаритов низкотемпературного оверхностного конденсатора, исключение из схемы установки таких узлов, как сепараторы и другие устройства, предназначенные для разделения воды и инертного теплоносителя после конденсации паровой смеси. Формула изобретения Способ вакуумной сушки изоляции электрических аппаратов в среде паров инертного теплоносителя с конденсацией паров испарившейся влаги, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, перед конденсацией пары влаги адсорбируют с одновременной фильтрацией паров инертного теплоносителя и осуществляют периодическую регенерацию адсорбента, температуру которого в процессе сущки поддерживают на 10-20°С выше температуры точки росы инертиого теплоносителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Аншин В. Ш. и др. Сборка мощных трансформаторов, М-Л., Госэнергоиздат, 1961, с. 121. 2.Авторское свидетельство № 514175, кл. F 26 В 5/04, 1974.