CN111102175B - 一种环保充气柜用的充气装置及充气方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种环保充气柜用的充气装置及配套的充气方法，属于充气柜生产设备领域，充气柜包括吸气压缩机、湿法除尘组件、静电除尘组件、干燥组件、充气压缩机和充气辅助组件，湿法除尘组件、静电除尘组件和干燥组件的配合使充气装置可以利用现有的空气，无需另外购买，降低生产成本，而且充气辅助组件的设置，采用在充气的过程中不断改变充气位和抽气位的方法，使绝缘气体箱中的空气充分流动，达到完全换气的目的，本发明提供的充气装置及配套的充气方法具有使用成本低和充气质量好的优点。

Description

一种环保充气柜用的充气装置及充气方法
技术领域
本发明属于充气柜生产设备领域，尤其涉及一种使用干燥空气作为绝缘介质的环保充气柜用的充气装置，还涉及与充气装置配套的充气方法。
背景技术
充气柜是新一代开关设备，主开关既可以用永磁机构真空断路器也可以用弹簧机构的真空断路器，整柜采用空气绝缘与六氟化硫气体隔室相结合，既紧凑又可扩充，适用于配电自动化。充气柜具有结构紧凑、操作灵活、联锁可靠等特点，对各种不同的应用场合(特别是环境恶劣的场所)、不同的用户要求均能提供令人满意的技术方案。传感技术和最新保护继电器的采用，加上先进的技术性能及轻便灵活的装配方案，完全可以满足用户不同的需求。充气柜适用于电力系统的小型二次变电所、开闭所、箱式变电站、住宅小区、工矿企业、大型商场，特别适用于机场、地铁、铁路等对用电要求较高的场合。
目前的充气柜多采用六氟化硫作为绝缘介质，但六氟化硫容易对空气造成污染，所以采用干燥空气作为绝缘介质的环保充气柜正逐渐取代传动的六氟化硫充气柜。然而目前的环保充气柜在生产制造过程通常采用充气装置将购买回来的干燥空气充入到绝缘气体箱中，而且现有的充气装置在充气的时候需要先将绝缘气体箱抽成真空再进行充气，此种做法成本高。
发明内容
基于现有技术存在上述问题，本发明提供一种环保充气柜用的充气装置及配套的充气方法，充气柜包括吸气压缩机、湿法除尘组件、静电除尘组件、干燥组件、充气压缩机和充气辅助组件，湿法除尘组件、静电除尘组件和干燥组件的配合使充气装置可以利用现有的空气，无需另外购买，降低生产成本，而且充气辅助组件的设置，采用在充气的过程中不断改变充气位和抽气位的方法，使绝缘气体箱中的空气充分流动，达到完全换气的目的，本发明提供的充气装置及配套的充气方法具有使用成本低和充气质量好的优点。
本发明通过以下详细技术方案达到目的：
一种环保充气柜用的充气装置，其包括吸气压缩机、湿法除尘组件、静电除尘组件、干燥组件、充气压缩机和充气辅助组件；所述的湿法除尘组件包括进气口、螺旋通道和碰撞除尘区，所述的螺旋通道具有两条且两条螺旋通道的进气端平行排列的连通到进气口，两条螺旋通道的另一端为弧形且两端出口相对的连通到碰撞除尘区，所述的碰撞除尘区为圆形，两条螺旋通道的出口位于碰撞除尘区的一条直径两端，所述的螺旋通道壁上方内置有水管且在螺旋通道的每一个螺旋顶部设置有一个喷淋头，每一个螺旋的底部设置有水流回收槽，水流回收槽两侧设置有S形的鹅颈弯头；所述的静电除尘组件为圆台型，由若干中空圆台形状的放电极和收尘极相互间隔相套形成且放电极和收尘极之间存有间隙，间隙的距离由下至上均匀变小且变化区间为50-80mm；所述的干燥组件包括一个承托座和若干吸水树脂球，承托座上填满吸水树脂球且下层的吸水树脂球的球径大于上层的吸水树脂球的球径；所述的充气辅助组件包括辅助夹角、通气管和第一驱动组件，所述的辅助夹角截面呈一夹角状，且夹角大小与充气柜的绝缘气体箱壁的夹角大小一致，夹角的中部设置有通气管套，通气管套的延伸方向与辅助夹角的延伸方向一致，通气管套上沿通气管套延伸方向均匀设置有若干出气口，所述的通气管滑动的从下到上插入到辅助夹角的通气管套内且由第一驱动组件驱动向下滑动，所述的第一驱动组件为伺服电机；所述的吸气压缩机出气口连通到湿法除尘组件的进气口，将外界空气吸入到湿法除尘组件中，所述的静电除尘组件设置在碰撞除尘区上方且连通到碰撞除尘区，所述的干燥组件设置在静电除尘组件的上方且连通到静电除尘组件，所述的充气辅助组件具有两组且每组的辅助夹角分别安装在充气柜的绝缘气体箱的相距最远的两个侧壁夹角上，代替原有的夹角，所述的充气压缩机一端连通到干燥组件，另一端使用软管和通气管连通到其中一个充气辅助组件，将空气从干燥组件通过充气辅助组件充到绝缘气体箱内；另一个充气辅助组件的通气管配合软管连通到吸气压缩机，通过吸气压缩机将绝缘气体箱的空气抽出。
其中，所述的一种环保充气柜用的充气装置还包括加热组件和第二驱动组件，所述的加热组件为电热丝网组，所述的电热丝网组通过转轴转动安装在湿法除尘组件和静电除尘组件之间的充气装置的外壳上，所述的第二驱动组件安装在充气装置的外壳上且连接到电热丝网组的转轴上，驱动电热丝网转动，电热丝网组的设置可以预先加热干燥空气，同时升高空气的温度，提高空气分子的内能，提升静电除尘的效果。
其中，所述的一种环保充气柜用的充气装置还包括辅助风机和风速检测传感器，所述的辅助风机安装在加热组件和静电除尘组件之间的充气装置的外壳上，所述的风速检测传感器安装在辅助风机和静电除尘组件之间的充气装置的外壳上，检测空气流速并将空气流速反馈到辅助风机，辅助风机根据空气流速数据启动，控制空气流速，静电除尘的效果和空气的流速有关，风速为1.0～1.5m/s时的除尘效果最佳，设置辅助风机控制风速，避免空气经过碰撞后流速下降，达不到最佳除尘效果。
其中，所述的一种环保充气柜用的充气装置设置有两个吸气压缩机，一个用于将空气吸入到湿法除尘组件，另一个用于将绝缘气体箱中的空气经过充气辅助组件抽出，避免将抽出的空气再次充入到绝缘气体箱中。
其中，所述的螺旋通道出口对应的碰撞除尘区的直径与螺旋通道入口端方向垂直，使两条螺旋通道长度一致，两边的出气量和风速达到相对平行。
一种环保充气柜用的充气方法，其通过上述的充气装置实施，详细包括以下步骤：
步骤S10，焊制绝缘气体箱时将两个辅助夹角同时焊接在绝缘气体箱的相距最远的两个侧壁夹角上，代替原有的夹角；所述的辅助夹角截面呈一夹角状，且夹角大小与充气柜的绝缘气体箱壁的夹角大小一致，夹角的中部设置有通气管套，通气管套的延伸方向与辅助夹角的延伸方向一致，通气管套上沿通气管套延伸方向均匀设置有若干出气口；
步骤S20，将通气管完整插入到通气管套内，启动充气装置，充气装置吸入空气并对空气进行除尘和干燥处理，并通过其中一个充气辅助组件的通气管配合充气辅助组件将空气充入到绝缘气体箱；
步骤S30，在步骤S20执行的同时执行本步骤，利用吸气压缩机通过另一个充气辅助组件的通气管配合充气辅助组件将绝缘气体箱内的空气抽出；
步骤S40，在步骤S20执行的同时执行本步骤，启动第一驱动组件，两个第一驱动组件分别驱动两个通气管从通气管套同步向外滑出，直至通气管向外滑出到通气管套最外一个出气口处停止，持续充气到绝缘气体箱内的空气压力为1.2倍大气压为止。
其中，所述的步骤S20中的除尘处理包括湿法除尘和静电除尘，湿法除尘可以出去大颗粒的粉尘，静电除尘适用于出去小颗粒粉尘。
其中，所述的通气管的滑出速度满足一下关系：V 1＝50％πd 2V 2/St；d为通气管的直径，V 2为抽气的通气管中的空气流速，S为绝缘气体箱底面的面积，滑出速度和空气流速满足上述关系后，可以保证绝缘气体箱的空气得到充分的更换。
本发明具有的有益效果是：
1、通过两条螺旋通道的设置，使两边的空气螺旋碰撞，达到更好的除尘效果。
2、由若干中空圆台形状的放电极和收尘极相互间隔相套形成的静电除尘组件，配合逐渐减少的间隙，使空气的流速逐渐加快，既能保证除尘效果，也能保证制造洁净空气的速度。
3、通过湿法除尘和静电除尘的配合，使充气装置能够直接使用现有的空气，无需另外购买经过处理的干燥洁净空气，降低使用成本。
4、充气辅助组件的设置，采用在充气的过程中不断改变充气位和抽气位的方法，使绝缘气体箱中的空气充分流动，达到完全换气的目的。
附图说明
图1，一种环保充气柜用的充气装置的平面结构示意图(连接有绝缘气体箱)。
图2，螺旋通道旋转到顶部时的截面图。
图3，螺旋通道旋转到底部时的截面图。
图4，湿法除尘组件的俯视结构图，其中螺旋通道为类似于弹簧形状的螺旋通道，本图中为简化的示意图，并不代表为长方形的通道。
图5，辅助夹角的立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做详细的描述。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
如附图1-5所示的一种环保充气柜用的充气装置，其包括吸气压缩机1、湿法除尘组件2、静电除尘组件3、干燥组件4、充气压缩机5充气辅助组件6、加热组件8、第二驱动组件81、辅助风机9和风速检测传感器；所述的湿法除尘组件2包括进气口、螺旋通道21和碰撞除尘区22，所述的螺旋通道21具有两条且两条螺旋通道21的进气端平行排列的连通到进气口，螺旋通道21为类似于弹簧的螺旋形状，两条螺旋通道21的另一端为弧形且两端出口相对的连通到碰撞除尘区22，所述的碰撞除尘区22为圆形，两条螺旋通道21的出口位于碰撞除尘区22的一条直径两端，所述的螺旋通道21壁上方内置有水管且在螺旋通道21的每一个螺旋顶部设置有一个喷淋头，每一个螺旋的底部设置有水流回收槽213，水流回收槽213两侧设置有S形的鹅颈弯头212；所述的静电除尘组件3为圆台型，由若干中空圆台形状的放电极31和收尘极32相互间隔相套形成且放电极31和收尘极32之间存有间隙，间隙的距离由下至上均匀变小且变化区间为50-80mm；所述的干燥组件4包括一个承托座41和若干吸水树脂球42，承托座41上填满吸水树脂球42且下层的吸水树脂球42的球径大于上层的吸水树脂球42的球径；所述的充气辅助组件6包括辅助夹角61、通气管和第一驱动组件62，所述的辅助夹角61截面呈一夹角状，且夹角大小与充气柜的绝缘气体箱7壁的夹角大小一致，夹角的中部设置有通气管套612，通气管套612的延伸方向与辅助夹角61的延伸方向一致，通气管套612上沿通气管套612延伸方向均匀设置有若干出气口611，所述的通气管滑动的从下到上插入到辅助夹角61的通气管套612内且由第一驱动组件62驱动向下滑动，所述的第一驱动组件62为伺服电机；所述的吸气压缩机1若干出气口611连通到湿法除尘组件2的进气口，将外界空气吸入到湿法除尘组件2中，所述的静电除尘组件3设置在碰撞除尘区22上方且连通到碰撞除尘区22，所述的干燥组件4设置在静电除尘组件3的上方且连通到静电除尘组件3，所述的充气辅助组件6具有两组且每组的辅助夹角61分别安装在充气柜的绝缘气体箱7的相距最远的两个侧壁夹角上，代替原有的夹角，所述的充气压缩机5一端连通到干燥组件4，另一端使用软管和通气管连通到其中一个充气辅助组件6，将空气从干燥组件4通过充气辅助组件6充到绝缘气体箱7内；另一个充气辅助组件6的通气管配合软管连通到吸气压缩机1，通过吸气压缩机1将绝缘气体箱7的空气抽出；所述的加热组件8为电热丝网组，所述的电热丝网组通过转轴转动安装在湿法除尘组件2和静电除尘组件3之间的充气装置的外壳上，所述的第二驱动组件81安装在充气装置的外壳上且连接到电热丝网组的转轴上，驱动电热丝网转动；所述的辅助风机9安装在加热组件8和静电除尘组件3之间的充气装置的外壳上，所述的风速检测传感器安装在辅助风机9和静电除尘组件3之间的充气装置的外壳上，检测空气流速并将空气流速反馈到辅助风机9，辅助风机9根据空气流速数据启动，控制空气流速。
作为优选实施例，所述的一种环保充气柜用的充气装置设置有两个吸气压缩机1，一个用于将空气吸入到湿法除尘组件2，另一个用于将绝缘气体箱7中的空气经过充气辅助组件6抽出。
作为优选实施例，所述的螺旋通道21出口对应的碰撞除尘区22的直径与螺旋通道21入口端方向垂直。
上述的充气装置通过以下充气方法进行充气，包括以下步骤：
步骤S10，焊制绝缘气体箱7时将两个辅助夹角61同时焊接在绝缘气体箱7的相距最远的两个侧壁夹角上，代替原有的夹角；所述的辅助夹角61截面呈一夹角状，且夹角大小与充气柜的绝缘气体箱7壁的夹角大小一致，夹角的中部设置有通气管套612，通气管套612的延伸方向与辅助夹角61的延伸方向一致，通气管套612上沿通气管套612延伸方向均匀设置有若干出气口611；
步骤S20，将通气管完整插入到通气管套612内，启动充气装置，充气装置吸入空气并对空气进行除尘和干燥处理，并通过其中一个充气辅助组件6的通气管配合充气辅助组件6将空气充入到绝缘气体箱7；
步骤S30，在步骤S20执行的同时执行本步骤，利用吸气压缩机1通过另一个充气辅助组件6的通气管配合充气辅助组件6将绝缘气体箱7内的空气抽出；
步骤S40，在步骤S20执行的同时执行本步骤，启动第一驱动组件62，两个第一驱动组件62分别驱动两个通气管从通气管套612同步向外滑出，直至通气管向外滑出到通气管套612最外一个出气口611处停止，持续充气到绝缘气体箱7内的空气压力为1.2倍大气压为止。
作为优选实施例，所述的步骤S20中的除尘处理包括湿法除尘和静电除尘。
作为优选实施例，所述的通气管的滑出速度满足一下关系：V 1＝50％πd 2V 2/St；d为通气管的直径，V 2为抽气的通气管中的空气流速，S为绝缘气体箱7底面的面积。
以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种环保充气柜用的充气装置，其特征在于，其包括吸气压缩机(1)、湿法除尘组件(2)、静电除尘组件(3)、干燥组件(4)、充气压缩机(5)和充气辅助组件(6)；所述的湿法除尘组件(2)包括进气口、螺旋通道(21)和碰撞除尘区(22)，所述的螺旋通道(21)具有两条且两条螺旋通道(21)的进气端平行排列的连通到进气口，两条螺旋通道(21)的另一端为弧形且两端出口相对的连通到碰撞除尘区(22)，所述的碰撞除尘区(22)为圆形，两条螺旋通道(21)的出口位于碰撞除尘区(22)的一条直径两端，所述的螺旋通道(21)壁上方内置有水管且在螺旋通道(21)的每一个螺旋顶部设置有一个喷淋头，每一个螺旋的底部设置有水流回收槽(213)，水流回收槽(213)两侧设置有S形的鹅颈弯头(212)；所述的静电除尘组件(3)为圆台型，由若干中空圆台形状的放电极(31)和收尘极(32)相互间隔相套形成且放电极(31)和收尘极(32)之间存有间隙，间隙的距离由下至上均匀变小且变化区间为50-80mm；所述的干燥组件(4)包括一个承托座(41)和若干吸水树脂球(42)，承托座(41)上填满吸水树脂球(42)且下层的吸水树脂球(42)的球径大于上层的吸水树脂球(42)的球径；所述的充气辅助组件(6)包括辅助夹角(61)、通气管和第一驱动组件(62)，所述的辅助夹角(61)截面呈一夹角状，且夹角大小与充气柜的绝缘气体箱(7)壁的夹角大小一致，夹角的中部设置有通气管套(612)，通气管套(612)的延伸方向与辅助夹角(61)的延伸方向一致，通气管套(612)上沿通气管套(612) 延伸方向均匀设置有若干出气口(611)，所述的通气管滑动的从下到上插入到辅助夹角(61)的通气管套(612)内且由第一驱动组件(62)驱动向下滑动，所述的第一驱动组件(62)为伺服电机；所述的吸气压缩机(1)若干出气口(611)连通到湿法除尘组件(2)的进气口，将外界空气吸入到湿法除尘组件(2)中，所述的静电除尘组件(3)设置在碰撞除尘区(22)上方且连通到碰撞除尘区(22)，所述的干燥组件(4)设置在静电除尘组件(3)的上方且连通到静电除尘组件(3)，所述的充气辅助组件(6)具有两组且每组的辅助夹角(61)分别安装在充气柜的绝缘气体箱(7)的相距最远的两个侧壁夹角上，代替原有的夹角，所述的充气压缩机(5)一端连通到干燥组件(4)，另一端使用软管和通气管连通到其中一个充气辅助组件(6)，将空气从干燥组件(4)通过充气辅助组件(6)充到绝缘气体箱(7)内；另一个充气辅助组件(6)的通气管配合软管连通到吸气压缩机(1)，通过吸气压缩机(1)将绝缘气体箱(7)的空气抽出。
2.根据权利要求1所述的一种环保充气柜用的充气装置，其特征在于，其还包括加热组件(8)和第二驱动组件(81)，所述的加热组件(8)为电热丝网组，所述的电热丝网组通过转轴转动安装在湿法除尘组件(2)和静电除尘组件(3)之间的充气装置的外壳上，所述的第二驱动组件(81)安装在充气装置的外壳上且连接到电热丝网组的转轴上，驱动电热丝网转动。
3.根据权利要求2所述的一种环保充气柜用的充气装置，其特征在于，其还包括辅助风机(9)和风速检测传感器，所述的辅助风机(9)安装在加热组件(8)和静电除尘组件(3)之间的充气装置的外壳上，所述的风速检测传感器安装在辅助风机(9)和静电除尘组件(3)之间的充气装置的外壳上，检测空气流速并将空气流速反馈到辅助风机(9)，辅助风机(9)根据空气流速数据启动，控制空气流速。
4.根据权利要求3所述的一种环保充气柜用的充气装置，其特征在于，其设置有两个吸气压缩机(1)，一个用于将空气吸入到湿法除尘组件(2)，另一个用于将绝缘气体箱(7)中的空气经过充气辅助组件(6)抽出。
5.根据权利要求4所述的一种环保充气柜用的充气装置，其特征在于，所述的螺旋通道(21)出口对应的碰撞除尘区(22)的直径与螺旋通道(21)入口端方向垂直。
6.一种环保充气柜用的充气方法，其特征在于，其通过如权利要求1-5所述的充气装置实施，详细包括以下步骤：
步骤S10，焊制绝缘气体箱(7)时将两个辅助夹角(61)同时焊接在绝缘气体箱(7)的相距最远的两个侧壁夹角上，代替原有的夹角；所述的辅助夹角(61)截面呈一夹角状，且夹角大小与充气柜的绝缘气体箱(7)壁的夹角大小一致，夹角的中部设置有通气管套(612)，通气管套(612)的延伸方向与辅助夹角(61)的延伸方向一致，通气管套(612)上沿通气管套(612)延伸方向均匀设置有若干出气口(611)；
步骤S20，将通气管完整插入到通气管套(612)内，启动充气装置，充气装置吸入空气并对空气进行除尘和干燥处理，并通过其中一个充气辅助组件(6)的通气管配合充气辅助组件(6)将空气充入到绝缘气体箱(7)；
步骤S30，在步骤S20执行的同时执行本步骤，利用吸气压缩机(1)通过另一个充气辅助组件(6)的通气管配合充气辅助组件(6)将绝缘气体箱(7)内的空气抽出；
步骤S40，在步骤S20执行的同时执行本步骤，启动第一驱动组件(62)，两个第一驱动组件(62)分别驱动两个通气管从通气管套(612)同步向外滑出，直至通气管向外滑出到通气管套(612)最外一个出气口(611)处停止，持续充气到绝缘气体箱(7)内的空气压力为1.2倍大气压为止。
7.根据权利要求6所述的一种环保充气柜用的充气方法，其特征在于，所述的步骤S20中的除尘处理包括湿法除尘和静电除尘。
8.根据权利要求6所述的一种环保充气柜用的充气方法，其特征在于，所述的通气管的滑出速度满足以下关系：V 1＝50％πd 2V 2/St；d为通气管的直径，V 2为抽气的通气管中的空气流速，S为绝缘气体箱(7)底面的面积。
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