CN105679504B - 一种油浸式变压器用油水分离装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种油浸式变压器用油水分离装置及方法，包括壳体、进气口和出气口，壳体的内部设置有旋风分离器，进气口设置有换向板，旋风分离器的下方设置有滤芯，滤芯的下部设置有分液板，旋风分离器的出口连通至滤芯的入口，壳体的底部设置有排液口。通过使用旋风分离器和导向板，使得油气产生旋转，质量较大的分子在较快的转速中有较大的离心力，在较大的离心力作用下，更容易与壳体的内壁碰撞，形成液滴并从混合气体中分离出来，因此可以使得油气分离更彻底，另外，气体通过滤芯时，由于滤芯的阻挡以及静电吸引力和真空吸引力的作用，密度较大的液滴和尘粒被粘附在滤材纤维上，从而可进一步增加油水分离的效果。

Description

一种油浸式变压器用油水分离装置及方法

技术领域

本发明涉及油水分离设备技术领域，特别是涉及一种油浸式变压器用油水分离装置及方法。

背景技术

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，其根据冷却介质的不同分为干式变压器和油浸式变压器，其中，干式变压器是依靠空气对流进行冷却的变压器，而油浸式变压器则为依靠绝缘油作为冷却介质，对变压器的线圈和磁芯进行冷却的变压器。

油浸式变压器中，绝缘油不仅能对变压器的线圈和磁芯进行冷却，还能溶解变压器产生的大部分可燃性气体和空气中的湿气，防止其对变压器的磁芯造成腐蚀，因此，油浸式变压器的绝缘油需要进行油水分离，以实现绝缘油的重复利用。

传统的油水分离装置按工作原理分为两类，一类是采用聚水元件，即采用特殊材质使水分子凝聚成大水珠，并在沉降后将水排出，二是采用真空泵，即溶解水在真空状态下不断蒸发的同时经真空泵排出。然而，这两种油水分离装置都存在过滤不彻底，排出机械杂质能力差、过滤时间长、耗能高、结构复杂以及排水能力不能满足需要等缺点。

发明内容

本发明实施例中提供了一种油浸式变压器用油水分离装置及方法，以解决现有技术中油浸式变压器用油水分离不彻底的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

一种油浸式变压器用油水分离装置，包括壳体、所述壳体的上部对称设置有用于接入油水混合气的进气口和用于排出油气的出气口，所述壳体的内部设置有旋风分离器，其中，所述进气口设置有换向板，所述换向板朝向所述旋风分离器的入口；所述旋风分离器的下方设置有滤芯，所述滤芯的下部设置有分液板，所述旋风分离器的出口连通至所述滤芯的入口，且所述滤芯和所述分液板均位于所述壳体内；所述壳体的底部设置有用于排出分离后的凝聚水的排液口，且所述分液板的高度高于所述排液口的高度。

优选地，所述滤芯包括从外向内依次包裹的过滤网、粗滤芯、细滤芯和超细滤芯，通过所述过滤网、粗滤芯、细滤芯和超细滤芯过滤后的液体滴落在所述分液板上。

优选地，所述旋风分离器包括旋流换向管，所述旋流换向管与所述换向板连通，所述旋流换向管的外周均匀设置有导向板。

优选地，靠近所述出气口的所述壳体的内壁上还设置有导液管，所述导液管的底部设置于所述分液板的入口处。

一种油浸式变压器用油水分离方法，包括以下步骤：油水混合气通过进气口进入壳体内部；所述油水混合气通过换向板进入旋风分离器；所述旋风分离器对所述油水混合气中进行第一次离出，得到凝聚水和初次分离油水混合气；所述凝聚水经排液口排出；所述初次分离油水混合气形成二次涡流，经滤芯过滤，得到液滴和油气；所述液滴滴落到分液板上，所述油气从出气口排出。

优选地，所述旋风分离器对所述油水混合气中进行第一次离出，得到凝聚水和初次分离油水混合气，包括：所述油水混合气在旋风分离器中导向板的导流作用下产生强烈旋转；所述油水混合气中的水气与壳体内壁碰撞，所述水气中的水分子集合形成凝聚水。

优选地，所述初次分离油水混合气形成二次涡流，经滤芯过滤，得到液滴和油气，所述液滴滴落到分液板上，所述油气从出气口排出，包括：旋转的所述初次分离油水混合气在所述壳体内收缩向中心流动，形成二次涡流；所述二次涡流依次经过滤网、粗滤芯、细滤芯和超细滤芯过滤，得到液体和油气；所述油气经旋流换向管内部向上运动，从旋流换向管的顶部流向出气口，并从出气口排出；所述液体向下滴落到分液板上。

由以上技术方案可见，本发明实施例提供的油浸式变压器用油水分离装置及方法，通过使用旋风分离器和导向板，使得油气产生旋转，质量较大的分子在较快的转速中有较大的离心力，在较大的离心力作用下，更容易与壳体的内壁碰撞，形成液滴并从混合气体中分离出来，因此本发明实施例提供的油浸式变压器用油水分离装置可以使得油气分离更彻底，另外，气体通过滤芯时，由于滤芯的阻挡以及静电吸引力和真空吸引力的作用，密度较大的液滴和尘粒被粘附在滤材纤维上，从而可进一步增加油水分离的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种油浸式变压器用油水分离装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种油浸式变压器用油水分离方法的流程示意图；

图示说明：

1-壳体，2-进气口，3-出气口，4-旋风分离器，5-分液板，6-排液口，7-换向板，8-旋流换向管，9-导向板，10-导液管，11-粗滤芯，12-细滤芯，13-超细滤芯，14-过滤网，15-滤芯。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

参见图1，为本发明实施例提供的一种油浸式变压器用油水分离装置的结构示意图。

本发明实施例提供的油浸式变压器用油水分离装置，包括壳体1，该壳体1的上部对称设置有用于接入油水混合气的进气口2和用于排出油气的出气口3，且壳体1的内部设置有旋风分离器4，其中，进气口2设置有换向板7，且换向板7朝向旋风分离器4的入口。油水混合气由进气口2进入，经换向板7的作用即可进入旋风分离器4。

旋风分离器4的下方设置有滤芯15，滤芯15的下部设置有分液板5，旋风分离器4的出口连通至滤芯5的入口，且滤芯15和分液板5均位于壳体1内。经旋风分离器4分离后的油水混合气，进入滤芯5，滤芯5将大分子的气体分子凝聚成液体，将分离后的油水混合气进一步分离，使得分离更彻底。经过滤芯5的作用后分离出的液体低落到分液板5上。

壳体1的底部设置有用于排出分离后的凝聚水的排液口6，且分液板5的高度高于排液口6的高度。分液板5上的液体和经旋风分离器4分离出的液体经排液口6排出。

作为本发明实施例提供的一种优选方案，滤芯15包括从外向内依次包裹的过滤网14、粗滤芯11、细滤芯12和超细滤芯13，通过过滤网14、粗滤芯11、细滤芯12和超细滤芯13过滤后的液体滴落在分液板5上。经过由粗至细层层滤芯的过滤作用，经旋风分离器4分离后的油水混合气，在惯性碰撞以及分子间的范德华力的作用下，由于经典吸引力和真空吸力而被粘附在铝材纤维上，并逐渐形成更大的液滴，在重力作用下滴到分液板5上，最终由排液口6排出。

进一步的，旋风分离器4包括旋流换向管8，旋流换向管8与换向板7连通，旋流换向管的外周均匀设置有导向板9，导向板9沿旋流换向管8呈螺旋状排列。当含杂质的油水混合气沿换向板7进入旋风分离器4后，进入旋流换向管8，气流受旋风分离器4内导向板9的导流作用而产生强烈旋转，气流沿旋风分离器4外部筒体呈螺旋向下进入旋流换向管8，密度大的液滴和尘粒在离心力作用下被甩向器壁，并在重力作用下，沿器壁向下，经壳体1底部的排液口6排出，旋转的气流在壳体1内收缩，向中心移动，向上形成二次涡流并从出气口3排出。

更进一步的，出气口3的壳体1的内壁上还设置有导液管10，导液管10的底部设置于分液板5的入口处。经旋风分离器4分离后的液体在导液管10的引流下，流入分液板5，并经出气口3排出。

参见图2，为本发明实施例提供的一种油浸式变压器用油水分离方法的流程示意图。

如图2所述，本发明实施例提供的一种油浸式变压器用油水分离方法，包括以下步骤：

步骤S1，油水混合气通过进气口进入壳体内部；

步骤S2，油水混合气通过换向板进入旋风分离器；

步骤S3，旋风分离器对油水混合气进行第一次分离，得到凝聚水和初次分离油水混合气；其中，油水混合气在旋风分离器中导向板的导流作用下产生强烈旋转，油水混合气中的水气与壳体碰撞，水分子集合形成凝聚水。

步骤S4，凝聚水经排液口排出；

步骤S5，初次分离油水混合气形成二次涡流，经滤芯过滤，得到液滴和油气；

步骤S6，液滴滴落到分液板上，油气从出气口排出。

旋转的初次分离油水混合气在壳体内收缩向中心流动，形成二次涡流，二次涡流依次经过滤网、粗滤芯、细滤芯和超细滤芯的过滤作用，其中的大分子被粘附在铝材纤维上，并逐渐增大变成液滴，过滤后的油气即为纯净的油气，油气经旋流换向管向上运动，从旋流换向管的顶部流向出气口，并从出气口排出，液滴向下滴落到分液板上，最终由排液口排出。

由以上技术方案可见，本发明实施例提供的油浸式变压器用油水分离装置及方法，通过使用旋风分离器和导向板，使得油气产生旋转，质量较大的分子在较快的转速中有较大的离心力，在较大的离心力作用下，更容易与壳体的内壁碰撞，形成液滴并从混合气体中分离出来，因此本发明实施例提供的油浸式变压器用油水分离装置可以使得油气分离更彻底，另外，气体通过滤芯时，由于滤芯的阻挡以及静电吸引力和真空吸引力的作用，密度较大的液滴和尘粒被粘附在滤材纤维上，从而可进一步增加油水分离的效果。

本说明书中的两个实施例采用递进的方式描述，两个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与另一个实施例的不同之处。尤其，对于方法实施例而言，由于其基本相似于装置实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见装置实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及方法实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种油浸式变压器用油水分离装置，其特征在于，包括壳体(1)，所述壳体(1)的上部对称设置有用于接入油水混合气的进气口(2)和用于排出油气的出气口(3)，所述壳体(1)的内部设置有旋风分离器(4)，其中，所述进气口(2)设置有换向板(7)，所述换向板(7)朝向所述旋风分离器(4)的入口；

所述旋风分离器(4)包括旋流换向管(8)，所述旋流换向管(8)与所述换向板(7)连通，所述旋流换向管(8)的外周均匀设置有导向板(9)；

所述旋风分离器(4)的下方设置有滤芯(15)，所述滤芯(15)的下部设置有分液板(5)，所述旋风分离器(4)的出口连通至所述滤芯(15)的入口，且所述滤芯(15)和所述分液板(5)均位于所述壳体(1)内；所述壳体(1)的底部设置有用于排出分离后的凝聚水的排液口(6)，且所述分液板(5)的高度高于所述排液口(6)的高度。

2.根据权利要求1所述的油浸式变压器用油水分离装置，其特征在于，所述滤芯(15)包括从外向内依次包覆的过滤网(14)、粗滤芯(11)、细滤芯(12)和超细滤芯(13)，通过所述过滤网(14)、粗滤芯(11)、细滤芯(12)和超细滤芯(13)过滤后的液体滴落在所述分液板(5)上。

3.根据权利要求1所述的油浸式变压器用油水分离装置，其特征在于，靠近所述出气口(3)的所述壳体(1)的内壁上还设置有导液管(10)，所述导液管(10)的底部设置于所述分液板(5)的入口处。

4.一种油浸式变压器用油水分离方法，其特征在于，包括以下步骤：

油水混合气通过进气口进入壳体内部；

所述油水混合气通过换向板进入旋风分离器；

所述旋风分离器对所述油水混合气进行第一次分离，得到凝聚水和初次分离油水混合气；

所述凝聚水经排液口排出；

所述初次分离油水混合气形成二次涡流，经滤芯过滤，得到液体和油气；

所述液体滴落到分液板上，所述油气从出气口排出。

5.根据权利要求4所述的油浸式变压器用油水分离方法，其特征在于，所述旋风分离器对所述油水混合气中进行第一次分离，得到凝聚水和初次分离油水混合气，包括：

所述油水混合气在旋风分离器中导向板的导流作用下产生强烈旋转；

所述油水混合气中的水气与壳体内壁碰撞，所述水气中的水分子集合形成凝聚水。

6.根据权利要求4所述的油浸式变压器用油水分离方法，其特征在于，所述初次分离油水混合气形成二次涡流，经滤芯过滤，得到液体和油气，所述液体滴落到分液板上，所述油气从出气口排出，包括：

旋转的所述初次分离油水混合气在所述壳体内收缩向中心流动，形成二次涡流；

所述二次涡流依次经过滤网、粗滤芯、细滤芯和超细滤芯过滤，得到液滴和油气；

所述油气经旋流换向管内部向上运动，从旋流换向管的顶部流向出气口，并从出气口排出；

所述液滴向下滴落到分液板上。