[发明专利]基于电子磁力搅拌的油气分离装置

说明书

技术领域

本发明具体来说涉及一种用于变压器油在线监测系统的油气分离装置。

背景技术

目前，变压器油在线监测在电力行业已得到广泛应用。该监测模式首先必须对溶解在变压器油内的故障气体实现有效脱离，再将分离出来的故障气体作为样气进行色谱分析。传统的脱气方式有：膜平衡脱气、振荡脱气、真空脱气等方法。膜平衡脱气时间长、脱气效率低；振荡脱气是在一定的恒温条件下的不完全脱气，时间短、效率低、重复性差，易受温度、压力、浓度等条件的影响；真空脱气时间短、效率高，但纯真空脱气的真空度受真空装置复杂程度的影响不易保证，影响系统稳定性能。

经对现有技术的检索发现，专利申请号为98241936.8、授权公告号为CN2347169的中国实用新型专利说明书中记载了一种“变压器油色谱分析用全自动脱气恒温装置”；专利申请号为200920075510.X、授权公告号为CN201454167.U的中国实用新型专利说明书中记载了一种“自适应油色谱真空脱气装置”。上述对比文献当中所记载的脱气模式均未对分离出来的故障气体进行后处理，不可避免的将实验室色谱技术的油气污染问题带入到在线监测系统中，无法满足在线监测系统稳定性好、寿命长、免维护的技术要求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种成本低、寿命长、稳定性好、效率高的用于变压器在线监测的油气分离装置。

为解决上述技术问题，本发明采用了以下的技术方案：设计一种基于电子磁力搅拌的油气分离装置，包括：与变压器本体油及气体检测单元相连的油气分离室，用于对所述油气分离室抽空的活塞装置，所述油气分离室通过冷阱与所述气体检测单元相连，该油气分离室的底部设置有电子磁力搅拌器。所述冷阱包括了冷凝器和设置在该冷凝器外侧的散热组件，所述冷凝器内部设有冷凝腔和制冷组件，所述冷凝腔通过进气口与所述油气分离室的分离气体出口相连，该冷凝腔通过出气口与所述气体检测单元相连。所述冷凝腔还通过排空口与冷凝腔排空实现单元相连，并且还通过增压口与冷凝腔增压单元相连。所述进气口与所述分离气体出口之间设有进气电磁阀，所述出气口与所述气体检测单元之间设有出气电磁阀，所述增压口与所述冷凝腔增压单元之间设有增压电磁阀，所述排空口与所述冷凝腔排空实现单元之间设有抽排空电磁阀。所述电磁阀均可采用日本CKD直通式两通阀。所述冷凝腔排空实现单元可采用隔膜式排空泵，例如德国凯恩孚泵业集团公司生产的KNF隔膜式排空泵。所述冷凝腔增压单元可向冷凝腔内注入高纯氮，以便于油气分析顺利采样。

所述制冷组件包括了温度传感器、半导体制冷片、保温层以及单片机控制器。所述散热组件包括了制冷液循环泵及管道和风扇。所述半导体制冷片可为两组单晶半导体制冷器，其尺寸可为40*40mm；所述保温层可由保温发泡剂及冷板喷塑外壳组成。

所述油气分离室的壁体上还设有油温控制单元，该油温控制单元包括了加热棒、温度传感器和温度控制器。所述加热棒可采用20W的烙铁热电阻，所述温度传感器可采用铂电阻（PT100）温度传感器，所述温度控制器可采用日本公司TTM-1温度控制器。

所述散热组件包括了制冷液循环泵及管道和风扇。

所述电子磁力搅拌器固定在所述油气分离室的底部。该电子磁力搅拌器可采用扫频电路进行控制的电子磁力搅拌器。

所述油气分离室的进油端设有油泵和进油阀，回油端设有回油阀；该油气分离室的内部具有油室和气室，所述油室与气室之间形成油面锥形空间，以防止油因设备倾斜进入冷阱，所述气室通过分离气体出口与所述冷阱相连。

所述用于对油气分离室抽空的活塞装置可由直接密封安装在油气分离室上的步进电机实现，该步进电机可为单片机控制运行的固定轴式双极性步进电机。

本发明集油循环采样、电子磁力搅拌脱气、冷阱于一体，由旋转电子磁力场在溶液中形成的回流搅拌实现油中故障气体的脱离，并采用冷阱结构，在一定温度条件下，将脱离出来的溶解气体进行收缩冷却，冷凝油中溶解气体的C3及以上碳链高分子组份，再对气态组份进行分析，彻底避免油气对色谱柱的污染，真正实现系统免维护。本发明具有成本低、寿命长、稳定性好等优点，效果明显高于传统脱气模式。

附图说明

图1是本发明的结构原理示意图。

图2是油气分离室的内部结构示意图。

图3是油温控制单元的结构原理示意图。

图4是冷阱的立体图。

图5是图4所示冷阱的横向剖视图。

图6是图4所示冷阱的纵向半剖图。

具体实施方式