CN106215793B - 一种用于天然酯绝缘油的超声波混合真空搅拌罐 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于天然酯绝缘油的超声波混合真空搅拌罐，包括罐体、单向进料阀、单向出料阀、搅拌桨、变频电机、超声波振动棒、真空抽气阀、泄压阀、添加剂进料阀和真空表；单向进料阀和单向出料阀均密封设置在罐体底部；搅拌桨的上端伸出罐体外并与罐体密封转动连接，搅拌桨的顶端与变频电机的输出端相连接；超声波振动棒一端固定在罐体顶部，罐体内侧壁设置卡箍，卡箍用于对所述超声波振动棒进行固定。本发明通过设置真空抽气阀、单向进料阀、单向出料阀及气封装置，可以很好的维持罐内的真空环境，有效地避免了天然酯绝缘油因搅拌时空气中的水分和氧气引起的性能下降的问题。

Description

一种用于天然酯绝缘油的超声波混合真空搅拌罐

技术领域

本发明属于搅拌设备技术领域，具体涉及一种用于天然酯绝缘油的超声波混合真空搅拌罐。

背景技术

搅拌罐是绝缘油生产中常用的设备，一般采用机械搅拌，主要用于对添加过添加剂的绝缘油进行各种形式的搅拌，以达到混合均匀的目的。但是，传统常规的搅拌罐多为常压罐。天然酯绝缘油具有吸湿性强、抗氧化性能差的特点，所以在常压加热搅拌时，天然酯绝缘油会吸收空气中的水分并与空气中的氧气发生氧化反应，进而造成天然酯绝缘油的理化、电气绝缘性能降低，所以现有技术中采用真空搅拌罐，真空环境下对天然酯绝缘油进行搅拌可以有效地避免其与空气中的水分和氧气接触，保证天然酯绝缘油的品质，但是真空条件下的机械搅拌结构和真空罐之间的连接关系较为复杂而且搅拌参数需要严格定义，所以真空条件下机械搅拌存在以下问题：添加剂在绝缘油中的溶解分散性较差，同样会严重影响天然酯绝缘油的理化、电气性能。

申请号CN201420771938.9公开一种超声波流体搅拌机，包括搅拌筒，搅拌筒上安装有搅拌马达，搅拌马达下带有强力搅拌器，强力搅拌器位于搅拌筒内，其特征是：搅拌筒固定连接有超声共振器，超声共振器上端固定连接有浆料过滤器，超声共振器下端固定连接有超声分散器，超声分散器位于搅拌筒内，浆料过滤器上端开有进料口，进料口处安装有进料阀，所述搅拌筒的下部开有出料口，出料口处安装有出料阀；

CN201420615752.4公开一种带有超声波装置的真空搅拌机，包括真空搅拌机本体，所述真空搅拌机本体上开设有进料口和出料口，其特征在于：它还包括与所述出料口连通的出料管和与所述进料口连通的进料管，所述出料管和进料管之间依次设置有隔膜泵和超声波装置，所述超声波装置包括超声波筒和一组超声波放射器，超声波发射器均布排列设置在超声波筒的外围，所述出料管与所述隔膜泵的进口连通，所述隔膜泵的出口与所述超声波筒的下部进口连通，所述进料管与所述超声波筒的上部出口连通；

上述两个装置的不足之处在于：进料过程中存在料液飞溅的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种用于天然酯绝缘油的超声波混合真空搅拌罐，通过设置真空抽气阀、单向进料阀、单向出料阀及气封装置，可以很好的维持罐内的真空环境，有效地避免了天然酯绝缘油因搅拌时空气中的水分和氧气引起的性能下降的问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于天然酯绝缘油的超声波混合真空搅拌罐，包括罐体、单向进料阀、单向出料阀、搅拌桨、变频电机、超声波振动棒、真空抽气阀、泄压阀、添加剂进料阀和真空表；所述单向进料阀和所述单向出料阀均密封设置在所述罐体底部；所述搅拌桨安装在所述罐体内部，所述变频电机安装在所述罐体上方，所述搅拌桨的上端伸出所述罐体外并与所述罐体密封转动连接，所述搅拌桨的顶端与所述变频电机的输出端相连接；所述超声波振动棒一端固定在所述罐体顶部，所述罐体内侧壁设置卡箍，所述卡箍用于对所述超声波振动棒进行固定；所述真空抽气阀、泄压阀、添加剂进料阀和真空表均密封设置在所述罐体顶部，所述真空抽气阀、泄压阀、添加剂进料阀和真空表均与所述罐体内部相连通。

进一步，所述罐体内壁设置刻度线，所述罐体侧面设有内视窗口及液位计。

进一步，所述搅拌桨包括转轴、斜叶式桨和框式桨，所述斜叶式桨固定在所述转轴中部，所述框式桨的两端分别固定在所述转轴的上部与下部；所述转轴的上端伸出所述罐体外并与所述变频电机连接。

进一步的，所述转轴包括密封套接的转轴一和转轴二，所述转轴一的下端与所述框式桨固定连接，所述转轴二的下端与所述斜叶式桨固定连接。

进一步，所述超声波振动棒电连接控制器，所述控制器位于所述罐体外侧并用于调节所述超声波振动棒的功率大小。

本发明的有益效果是：

1、单向进料阀和单向出料阀均密封设置在罐体底部，在进料过程中，绝缘油液体从底部进入罐体内不存在液体飞溅的问题，有效预防绝缘油原材料浪费的问题发生；而且现有技术中进料口在罐体上方的结构，为防止绝缘油液体滴落在搅拌桨上的问题发生需要在进料完成后关闭进料阀才能进行搅拌，本发明的结构在罐体内绝缘油液面逐渐上升至搅拌浆的位置，即可打开变频电机工作使其带动搅拌桨对罐体内的液体进行搅拌，有效提高搅拌效率；另外，超声波振动棒一端固定在罐体顶部，另一端通过罐体内侧壁的卡箍进行固定，绝缘油液体在罐体内长时间流动过程中对超声波振动棒存在很大的冲击力，通过卡箍对超声波振动棒进行固定有效预防超声波振动棒损伤的现象发生，提高本发明的使用寿命；另外，通过真空抽气阀和泄压阀对罐体内的压力进行适当调整，并通过真空表进行监控罐体内的压强值。

2、罐体内壁设置刻度线，罐体侧面设有内视窗口及液位计，使用者可以通过液位计直观的记录罐体内的液面高度，同时通过内视窗口观察罐体内液体的状态，而且搭配刻度线可以检验罐体内的实际液面高度与液位计的液面高度是否一致。

3、搅拌桨包括转轴、斜叶式桨和框式桨组成，斜叶式桨固定在转轴中部，框式桨的两端分别固定在转轴的上部与下部，本结构设计通过斜叶式桨和框式桨的相互配合使罐体内的液体搅拌更加均匀，例如斜叶式桨和框式桨同向转动但是转动速率不同，即罐体内的液体通过斜叶式桨的第一次拨动向外运动，再经过框式桨的第二次拨动，两次不同速率的搅拌有利于添加剂与绝缘油之间实现更均匀的融合，也可以将斜叶式桨和框式桨的转动方向设置为不同方向，通过两次不同方向的拨动，增加罐体内添加剂和绝缘油的融合度，需指出上述两种设计需要将转轴搭配成与斜叶式桨和框式桨同时相互配合的结构，例如转轴包括密封套接的转轴一和转轴二，转轴一的下端与框式桨固定连接，转轴二的下端与斜叶式桨固定连接，转轴一和转轴二的上端分别连接变频电机，变频电机可以使一个也可以使两个，转轴一和转轴二共用一个变频电机时可以在变频电机的输出端增设两个不同减速比的减速机或者调整转动方向的转向装置对框式桨和斜叶式桨进行的转速或者转向进行调整，共用一个变频电机可有效减少本发明的占地面积而且节约用电。

4、超声波振动棒电连接控制器，控制器位于罐体外侧并用于调节超声波振动棒的功率大小适合不同的液-液搭配比例，在超声波作用下，高频振荡和巨大动能作用于液相分子内，使液相分子迅速被激活，从而为液-液混合创造一个极为有利的环境，从而提高了添加剂在天然酯绝缘油中的分散程度，提高混合后材料的理化特性和电气绝缘特性。

综上所述，本发明密封性能好，避免天然酯绝缘油因搅拌时空气中的水分和氧气引起的性能下降的问题；另外，采用机械搅拌和超声波相结合的搅拌方式，有效提高了添加剂在天然酯绝缘油中的分散程度。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图；

图2为本发明实施例二转轴的结构示意图；

图3为本发明实施例三的第一种实施状态的结构示意图；

图4为本发明实施例三的第二种实施状态的结构示意图；

图5为本发明实施例四碟簧的结果示意图；

图6为本发明实施例四超声波振动棒的横截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

实施例一

如图1所示，本发明包括罐体1、单向进料阀2、单向出料阀3、搅拌桨、变频电机4、超声波振动棒5、真空抽气阀6、泄压阀7、添加剂进料阀8和真空表9；单向进料阀2和单向出料阀3均密封安装在罐体1底部；搅拌桨位于罐体1内包括转轴10、斜叶式桨11和框式桨12，斜叶式桨11为三个固定在转轴10中部，框式桨12的上框位于最上层斜叶式桨11的上方，框式桨12的下框位于最下层斜叶式桨11的下方；变频电机4安装在罐体上方，转轴10伸出罐体外并与罐体1密封转动连接，转轴10的顶端与变频电机4的输出端相连接；超声波振动棒5一端固定在罐体1顶部，罐体1内侧壁设置卡箍13，卡箍13用于对超声波振动棒5进行固定，超声波振动棒5电连接控制器14，控制器14位于罐体1外侧安装在变频电机4上，控制器14并用于调节超声波振动棒5的功率大小；真空抽气阀6、泄压阀7、添加剂进料阀8和真空表9均密封设置在罐体1顶部，真空抽气阀6、泄压阀7、添加剂进料阀8和真空表9均与罐体内部相连通，罐体1内壁设置刻度线（图未示），罐体1侧面设有内视窗口15及液位计16。

本发明的工作原理和使用方法是：首先将真空抽气阀6与外部抽真空装置相连接，打开真空抽气阀6使罐体1内的压强达到设定值后，打开罐体1底部单向进料阀2将天然酯绝缘油通过底部的进油管吸入罐体1中；通过液位计16观察到液位满足要求时关闭单向进料阀2，开启添加剂进料阀8将添加剂加入罐体1中，并启动变频电机4带动搅拌桨开始工作，以此实现带动斜叶式桨11和框式桨12进行机械搅拌，实现天然酯绝缘油与添加剂的机械搅拌混合；添加剂添加结束后关闭添加剂进料阀，持续搅拌，通过内视窗口16观察到天然酯绝缘油呈现透明状态时，关闭变频电机4，停止搅拌；打开控制器14并根据设定值调节超声波振动棒5的输出功率进行超声振荡，进一步提高添加剂在天然酯绝缘油中的分散程度；超声振荡结束后，关闭控制器14和超声波振动棒5，打开泄压阀7泄压，并开启单向出料阀3将天然酯绝缘油排出。搅拌桨、超声波振动棒5、真空表9等均与罐体1的连接处均为密封连接，有效提高了罐体的真空密封性，避免了天然酯绝缘油在搅拌时因为空气中的水分和氧气而导致的性能下降，进一步提高了生产效率。

实施例二

本发明包括罐体1、单向进料阀2、单向出料阀3、搅拌桨、变频电机4、超声波振动棒5、真空抽气阀6、泄压阀7、添加剂进料阀8和真空表9；单向进料阀2和单向出料阀3均密封安装在罐体1底部；搅拌桨位于罐体1内包括转轴10、斜叶式桨11和框式桨12，转轴10包括密封套接的转轴一17和转轴二18，框式桨12与转轴一17固定连接，斜叶式桨11为三个与转轴二18固定连接，框式桨12的上框位于最上层斜叶式桨11的上方，框式桨12的下框位于最下层斜叶式桨11的下方；变频电机4为两个安装在罐体上方，转轴一17和转轴二18的上端均伸出罐体外并与罐体1密封转动连接，转轴一17和转轴二18的顶端分别连接一个变频电机4；超声波振动棒5一端固定在罐体1顶部，罐体1内侧壁设置卡箍13，卡箍13用于对超声波振动棒5进行固定，超声波振动棒5电连接控制器14，控制器14位于罐体1外侧安装在变频电机4上，控制器14并用于调节超声波振动棒5的功率大小；真空抽气阀6、泄压阀7、添加剂进料阀8和真空表9均密封设置在罐体1顶部，真空抽气阀6、泄压阀7、添加剂进料阀8和真空表9均与罐体内部相连通，罐体1内壁设置刻度线15，罐体1侧面设有内视窗口15及液位计16。

本实施例与实施例一的结构基本相同，不同的是：如图2所示，转轴10包括密封套接的转轴一17和转轴二18，转轴一17的下端与框式桨12固定连接，转轴二18的下端与斜叶式桨11固定连接，转轴一17的上端和转轴二18的上端为密封连接，转轴一17和转轴二18的顶端分别连接有变频电机4，通过两台变频电机4对转轴一17和转轴二18分别进行控制，可以实现斜叶式桨11和框式桨12不同的转速，也可以实现斜叶式桨11和框式桨12不同的转向，相对实施例一种同方向同转速结构设计，本实施例有效提高罐体1内天然酯绝缘油与添加剂在机械搅拌过程中的混合均匀度。

实施例三

本实施例与实施例二的结构基本相同，不同的是：如图3所示，变频电机4为一台，可以在变频电机4与转轴一17之间安装有减速器一19，变频电机4与转轴二18之间安装有减速器二20，减速器一19和减速器二20的减速比不同，以此实现调整斜叶式桨11和框式桨12不同的转速；如图4所示，也可以通过在变频电机4与转轴一17之间安装有逆向装置21，逆向装置21可以采用现有技术中的转向机构或者设备实现传动使转轴一17的转动方向与转轴二18的转动方向相反即可，以此使用同一台变频电机带动斜叶式桨11和框式桨12朝向不同方向旋转搅拌的功能；上述两种技术方案使用一个变频电机4可有效减少变频电机4的占地面积，而且节约用电。

实施例四

本实施例与实施例一的结构基本相同，不同的是：如图5和图6所示，在卡箍13与罐体1之间设置多层碟簧22，通过设置碟簧22可以缓解超声波振动棒5在工作过程中产生的微振动，有效提高超声波振动棒5的寿命，同时超声波振动棒5的横截面为梭形，梭形的两端指向水流的方向，当罐体1内的液体在搅拌过程转动过程中，梭形机构有利于减少液体与超声波振动棒5之间的冲击力。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种用于天然酯绝缘油的超声波混合真空搅拌罐，包括罐体、单向进料阀、单向出料阀、搅拌桨、变频电机、超声波振动棒、真空抽气阀、泄压阀、添加剂进料阀和真空表；所述单向进料阀和所述单向出料阀均密封设置在所述罐体底部；所述搅拌桨安装在所述罐体内部，所述变频电机安装在所述罐体上方，所述搅拌桨的上端伸出所述罐体外并与所述罐体密封转动连接，所述搅拌桨的顶端与所述变频电机的输出端相连接；所述超声波振动棒一端固定在所述罐体顶部，所述罐体内侧壁设置卡箍，所述卡箍用于对所述超声波振动棒进行固定；所述真空抽气阀、泄压阀、添加剂进料阀和真空表均密封设置在所述罐体顶部，所述真空抽气阀、泄压阀、添加剂进料阀和真空表均与所述罐体内部相连通，其特征在于：

所述搅拌桨包括转轴、斜叶式桨和框式桨，所述斜叶式桨固定在所述转轴中部，所述框式桨的两端分别固定在所述转轴的上部与下部；所述转轴的上端伸出所述罐体外并与所述变频电机连接；转轴包括密封套接的转轴一和转轴二，所述转轴一的下端与所述框式桨固定连接，所述转轴二的下端与所述斜叶式桨固定连接，所述转轴一的上端和所述转轴二的上端均与罐体密封连接；所述卡箍与所述罐体之间设置多层碟簧，所述超声波振动棒的横截面为梭形；

所述变频电机为一台，所述变频电机与所述转轴一之间安装逆向装置，通过所述逆向装置使所述转轴一和所述转轴二的搅拌转动方向相反；

或，所述变频电机为两台，所述两台变频电机分别与转轴一和转轴二传动连接，所述两台变频电机的转速和/或转动方向不相同。

2.如权利要求1所述一种用于天然酯绝缘油的超声波混合真空搅拌罐，其特征在于：所述罐体内壁设置刻度线，所述罐体侧面设有内视窗口及液位计。

3.如权利要求1所述一种用于天然酯绝缘油的超声波混合真空搅拌罐，其特征在于：所述变频电机为一台，所述变频电机与所述转轴一之间安装有减速器一，所述变频电机4与转轴二之间安装有减速器二20，减速器一19和减速器二20的减速比不相同。

4.如权利要求1所述一种用于天然酯绝缘油的超声波混合真空搅拌罐，其特征在于：所述超声波振动棒电连接控制器，所述控制器位于所述罐体外侧并用于调节所述超声波振动棒的功率大小。