CN111849546B - 变压器油分离设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种变压器油分离设备，包括：粗滤清机构，包括储油组件、多级过滤组件和驱动组件，储油组件呈筒状结构，多级过滤组件的上端置于储油组件的上部外侧并与驱动组件驱动连接，多级过滤组件的下端设置有用于滤除固态杂质的多级过滤网板，且多级过滤组件的下端位于储油组件内并能够相对于储油组件转动；精提纯机构，间隔设置在粗滤清机构的一侧，精提纯机构包括提纯桶组件、电加热组件和抽真空组件，提纯桶组件呈筒状结构并与储油组件连接，电加热组件设置在提纯桶组件内并能够加热提纯桶组件内油液，抽真空组件设置在提纯桶组件外侧并与提纯桶组件内连通。本发明能够达到降低能耗，提高变压器油的分离效率和提纯精度的目的。

Description

变压器油分离设备

技术领域

本发明涉及一种变压器油分离设备。

背景技术

变压器油是石油的一种分馏产物，它的主要成分是烷烃，环烷族饱和烃，芳香族不饱和烃等化合物，具有稳定、粘度小、绝缘性好等优点，变压器油的主要作用有以下几个方面：一是为浸泡在变压器油中的绝缘材料增强绝缘性，同时为其提供防潮防护作用；二是为浸泡在变压器油中的铁芯与绕组提供良好的散热作用；三是相对浸泡在变压器中的触头起到一个消弧的作用，现有技术中的变压器油一般通过蒸馏设备提纯制得，可以满足一般的使用需求，但是在具体制备过程中还存在以下不足之处：

1、现有的变压器油提纯设备在制备变压器油的过程中，其过滤的精度不够高，所生产出的变压器油中仍然含有一定份量的酸、碱、硫、灰等杂质，因此在一定程度上降低了变压器油的纯度；

2、现有的变压器油提纯设备在制备变压器油的过程中，采用直接加热对变压器油进行蒸馏提纯，能耗较高，提高了变压器油的提纯成本。

发明内容

本发明提供了一种变压器油分离设备，以到达提高提纯精度的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种变压器油分离设备，包括：粗滤清机构，包括储油组件、多级过滤组件和驱动组件，储油组件呈筒状结构，多级过滤组件的上端置于储油组件的上部外侧并与驱动组件驱动连接，多级过滤组件的下端设置有用于滤除固态杂质的多级过滤网板，且多级过滤组件的下端位于储油组件内并能够相对于储油组件转动；精提纯机构，间隔设置在粗滤清机构的一侧，精提纯机构包括提纯桶组件、电加热组件和抽真空组件，提纯桶组件呈筒状结构并与储油组件连接，电加热组件设置在提纯桶组件内并能够加热提纯桶组件内油液，抽真空组件设置在提纯桶组件外侧并与提纯桶组件内连通。

进一步地，多级过滤组件包括：中间固定轴，沿竖直方向设置，中间固定轴的上端与驱动组件连接，中间固定轴的下端置于储油组件内；上固定盘座，设置在中间固定轴的中部位置，上固定盘座的下表面设置有第一卡头；下固定盘座，设置在中间固定轴的下端，下固定盘座设置有与第一卡头对应的第二卡头，多级过滤网板呈环形结构，多级过滤网板的上端与第一卡头连接，多级过滤网板的下端与第二卡头连接。

进一步地，上固定盘座呈圆盘状结构，第一卡头为多个，上固定盘座的下表面包括由多个第一卡头形成且同轴设置的第一卡接环、第二卡接环和第三卡接环，第一卡接环、第二卡接环和第三卡接环的直径依次增大；下固定盘座，包括沿竖直方向同轴且间隔设置的第一配合环、第二配合环和第三配合环，第一配合环、第二配合环和第三配合环的直径依次增大，且第一卡接环与第一配合环之间连接有一多级过滤网板，第二卡接环与第二配合环之间连接有一多级过滤网板，第三卡接环与第三配合环之间连接有一多级过滤网板。

进一步地，第一卡接环与第一配合环之间连接的多级过滤网板置于第二卡接环与第二配合环之间连接的多级过滤网板内侧，第二卡接环与第二配合环之间连接的多级过滤网板置于第三卡接环与第三配合环之间连接的多级过滤网板内侧。

进一步地，粗滤清机构还包括微波加热组件，设置在储油组件内并位于上固定盘座的上方，中间固定轴沿竖直方向穿过微波加热组件。

进一步地，微波加热组件包括：微波加热座，间隔设置在上固定盘座的上方，微波加热座的中间位置设置有用于中间固定轴穿过的通孔；多个微波发生器，沿周向间隔均布在微波加热座下表面。

进一步地，电加热组件包括：辅助加热座，呈下端大上端小的锥状结构，辅助加热座的外周间隔设置有加热腔；加热电阻圈，呈螺旋状结构并盘设在辅助加热座内。

进一步地，抽真空组件包括抽气管和真空泵，真空泵设置在提纯桶组件的上方，真空泵通过抽气管与提纯桶组件的上端内部连通。

进一步地，精提纯机构还包括废气收集组件，废气收集组件包括集气桶和排气管，集气桶设置在提纯桶组件的上方，集气桶通过排气管与提纯桶组件的上端内部连通。

进一步地，储油组件与提纯桶组件之间通过传输管连接，且传输管上设置有输油泵。

本发明的有益效果是，通过驱动组件驱动多级过滤组件对变压器油的原液进行离心式多级过滤提纯，剔除了变压器油原液中的固态杂质，提高了整个设备的提纯质量；采用抽真空组件对提纯桶组件进行抽真空处理，降低整个提纯桶内部压力，同时通过电加热组件对提纯桶内的变压器油进行辅助加热，提高了其内部各种成分的分子活性，便于其快速分馏，进而降低了能耗，提高了变压器油的分离效率。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明整体结构的轴侧视图；

图2为本发明整体结构的主视图；

图3为图2中D-D处剖面结构视图；

图4为图2中E-E处剖面结构视图；

图5为图2的侧视图；

图6为图5中C-C处剖面结构视图。

图中附图标记：1、固定架；2、储油组件；3、多级过滤组件；4、微波加热组件；5、驱动组件；6、提纯桶组件；7、电加热组件；8、抽真空组件；9、废气收集组件；10、传输管；11、输油泵；12、第一单向阀；101、轴承孔；201、第一底座；202、储油槽；301、中间固定轴；302、上固定盘座；303、下固定盘座；304、第一卡头；305、第二卡头；306、多级过滤网板；401、微波加热座；402、微波发生器；501、中间联动轴；502、电机安装座；503、驱动电机；601、第二底座；602、提纯桶；603、出油管；604、第二单向阀；701、辅助加热座；702、加热腔；703、加热电阻圈；801、抽气管；802、第三单向阀；803、真空泵；901、排气管；902、第四单向阀；903、集气桶。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图6所示，本发明涉及一种变压器油分离设备，包括固定架1、固定架1右端所设的粗滤清机构与固定架1左端所设的精提纯机构，固定架1为C型框架结构，粗滤清机构由固定安装在固定架1右端的储油组件2、储油组件2上端所设的多级过滤组件3、多级过滤组件3上端所设的微波加热组件4与多级过滤组件3上端固定相连的驱动组件5构成，精提纯机构由固定安装在固定架1左端的提纯桶组件6、提纯桶组件6中间所设的电加热组件7、提纯桶组件6上端所设的抽真空组件8与废气收集组件9构成，粗滤清机构与精提纯机构的中间设有中间传输组件，其中，粗滤清机构的主要作用是通过驱动组件5驱动多级过滤组件3完成对变压器油中固态杂质的分离，而精提纯机构则是通过提纯桶组件6、电加热组件7与抽真空组件8完成对变压器油中液态杂质的分离，进而制备更高纯度的变压器油。

本实施例中的多级过滤组件3的中间设有中间固定轴301，且在中间固定轴301的中部位置设置有上固定盘座302，在中间固定轴301的下端设置有下固定盘座303。上固定盘座302的下表面设置有第一卡头304，下固定盘座303设置有与第一卡头304对应的第二卡头305，在第一卡头304与第二卡头305之间设置有多级过滤网板306，多级过滤网板306呈环形结构，多级过滤网板306的上端与第一卡头304连接，多级过滤网板306的下端与第二卡头305连接。

当中间固定轴301旋转时会连带上固定盘座302、下固定盘座303与多级过滤网板306一同旋转，使多级过滤网板306内的变压器油在离心力的作用以及多级过滤网板306的过滤作用下将固态杂质滤除，而提纯后的变压器油则落入到储油组件2中。

本实施例中上固定盘座302呈圆盘状结构，第一卡头304为多个，上固定盘座302的下表面包括由多个第一卡头304形成且同轴设置的第一卡接环、第二卡接环和第三卡接环，第一卡接环、第二卡接环和第三卡接环的直径依次增大。下固定盘座303包括沿竖直方向同轴且间隔设置的第一配合环、第二配合环和第三配合环，第一配合环、第二配合环和第三配合环的直径依次增大，且第一卡接环与第一配合环之间连接有多级过滤网板306的第一过滤网板，第二卡接环与第二配合环之间连接有多级过滤网板306的第二过滤网板，第三卡接环与第三配合环之间连接有多级过滤网板306的第三过滤网板。即位于内侧的第一卡接环直径较小，因此第一卡接环与对应直径较小的第一配合环对应配合。而位于最外侧的第三卡接环直径较大，因此其对应与直径较大的第三配合环配合。

优选地，第一卡接环与第一配合环之间连接的第一过滤网板置于第二卡接环与第二配合环之间连接的第二过滤网板内侧，第二卡接环与第二配合环之间连接的第二过滤网板置于第三卡接环与第三配合环之间连接的第三过滤网板内侧。上述结构能够形成依次套设且同轴间隔设置的多级容纳腔体，以实现多级过滤的目的。

更优选地，可以使位于内侧的多级过滤网板306的过滤孔直径大于位于外侧且相邻的多级过滤网板306的过滤孔直径，以使多级过滤网板306的过滤孔直径沿由内至外的方向逐渐增大，以达到更优的过滤效果的目的。

如图3所示，固定架1的上端并且位于中间固定轴301顶部的对应位置处开设有轴承孔101，驱动组件5的下端设有与轴承孔101中轴承相套配的中间联动轴501，中间联动轴501的下端与中间固定轴301的上端通过螺栓固定连接，固定架1的上端并且位于轴承孔101的端口处固定连接有电机安装座502，电机安装座502的上端固定安装有驱动电机503，驱动电机503的主轴与中间联动轴501的轴端通过联轴器相固定连接，启动驱动电机503使其主轴带动中间联动轴501与中间固定轴301一同旋转，可以为多级过滤组件3内的变压器油提供离心动力。

进一步的，储油组件2由固定安装在固定架1底面上的第一底座201与第一底座201上所设的腔体结构的储油槽202构成，多级过滤网板306位于储油槽202的中间位置处，经过多级过滤网板306过滤后的变压器油从多级过滤网板306的壁体内向外过滤到储油槽202内。

如图3所示，微波加热组件4由环向固定安装在轴承孔101下端口处的微波加热座401和微波加热座401下端环向均布嵌设的微波发生器402构成，微波加热座401的中间设置有用于中间联动轴501穿过的通孔，微波发生器402位于上固定盘座302的正上端位置处，通过微波发生器402的微波加热作用，同时多级过滤组件3在驱动组件5驱动作用下处于旋转状态，使多级过滤组件3内的变压器油能被均匀加热，提高其流动性，使其过滤的更快，降低过滤时间，提高过滤效率。

如图2和图4所示，提纯桶组件6由固定安装在固定架1左端的第二底座601与第二底座601上所设的桶状结构的提纯桶602构成，提纯桶602的侧下方向外固定连通有出油管603，且在出油管603的出口处设有第二单向阀604，工作中，第二单向阀604保持关闭状态，当变压器油分离完成后，打开第二单向阀604将成品的高纯度变压器油从出油管603端口处导出，电加热组件7包括固定设置在提纯桶组件6底部中间位置处的辅助加热座701，且在辅助加热座701外周开设有加热腔702，加热腔702内环向布设有螺旋结构的加热电阻圈703，通过加热电阻圈703对整个辅助加热座701加热，并且将热能传导到提纯桶602内的变压器油处，对变压器油进行加热处理，提高其内部分子活性，使其更易于分馏。

进一步的，抽真空组件8由抽气管801与固定安装在固定架1上端的真空泵803构成，抽气管801的下端与提纯桶602的上端相连通，抽气管801的上端与真空泵803相连通，且在抽气管801的中间设有第三单向阀802，在中间传输组件工作前，先启动真空泵803同时打开第三单向阀802通过抽气管801将提纯桶602内抽真空处理，使提纯桶602内的空压降低，分子活跃度更高，所需的加热能耗降低。

本实施例中，废气收集组件9由排气管901与固定安装在固定架1上端的集气桶903构成，排气管901的下端与提纯桶602的上端相连通，排气管901的上端与集气桶903相连通，且在排气管901的中间设有第四单向阀902，工作时，先将第四单向阀902打开，然后提纯桶602内通过加热而挥发产生的气体，通过排气管901传输到集气桶903内完成废气的收集。

如图2所示，中间传输组件由输油泵11与输油泵11两端相连通的传输管10构成，传输管10的上端与提纯桶602的上端相连通，传输管10的下端与第一底座201上的提纯桶602相连通，且在输油泵11与提纯桶602之间的传输管10上设有第一单向阀12，工作时，先打开第一单向阀12，然后启动输油泵11将储油组件2内的变压器油通过传输管10传输到提纯桶602内。

本实施例的工作原理如下：

工作前，先将第二单向阀604、第四单向阀902与第一单向阀12关闭，并将第三单向阀802开通，然后启动真空泵803通过抽气管801对提纯桶602内抽真空，抽真空结束后关停第三单向阀802，从上固定盘座302的上端口处向多级过滤网板306内注入变压器油原液，然后启动微波发生器402对多级过滤网板306内原液加热，提高原液的流动性，同时启动驱动电机503带动中间联动轴501与中间固定轴301一同旋转，使多级过滤网板306内的原液在离心力作用下液体部分透过多级过滤网板306的过滤孔进入到储油槽202内，而原液中的固体杂质部分则被过滤掉留在多级过滤网板306内，此时完成原液中固态部分的过滤。

启动输油泵11同时打开第一单向阀12将过滤后的初级滤液通过传输管10从储油槽202内输送到提纯桶602内，输送完毕后关停输油泵11与第一单向阀12。

启动加热电阻圈703对辅助加热座701整体加热，使提纯桶602内的油液升温，并且在真空负压状态下，油液中的液态杂质更容易气化分离，分离气化使提纯桶602内整体的压力升高，此时打开第四单向阀902，气化的杂质会通过排气管901进入到集气桶903内，完成废气的收集，而留在提纯桶602内的剩余部分则为高纯度的变压器油，分离完成后，可打开第二单向阀604，从出油管603的端口将高纯度变压器油从提纯桶602内导出，整个过程所费能耗较低，并且分离进程快，提纯的质量高。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

1、本发明在使用过程中，通过驱动组件驱动多级过滤组件对变压器油的原液进行离心式多级过滤提纯，在此过程中采用微波加热组件对变压汽油的原液进行微波加热，提高其流动性，进而促进过滤速度，提高分离效率，剔除了变压器油原液中的固态杂质，因此提高了整个设备的提纯质量；

2、通过精提纯机构对变压器油进行进一步的分离提纯，采用抽真空组件对提纯桶组件进行抽真空处理，降低整个提纯桶内部压力，同时通过电加热组件对提纯桶内的变压器油进行辅助加热，提高了其内部各种成分的分子活性，便于其快速分馏，进而降低了能耗，提高了变压器油的分离效率。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims (7)

1.一种变压器油分离设备，其特征在于，包括：

粗滤清机构，包括储油组件（2）、多级过滤组件（3）和驱动组件（5），储油组件（2）呈筒状结构，多级过滤组件（3）的上端置于储油组件（2）的上部外侧并与驱动组件（5）驱动连接，多级过滤组件（3）的下端设置有用于滤除固态杂质的多级过滤网板（306），且多级过滤组件（3）的下端位于储油组件（2）内并能够相对于储油组件（2）转动；多级过滤组件（3）包括：

中间固定轴（301），沿竖直方向设置，中间固定轴（301）的上端与驱动组件（5）连接，中间固定轴（301）的下端置于储油组件（2）内；

上固定盘座（302），设置在中间固定轴（301）的中部位置，上固定盘座（302）的下表面设置有第一卡头（304）；

下固定盘座（303），设置在中间固定轴（301）的下端，下固定盘座（303）设置有与第一卡头（304）对应的第二卡头（305），多级过滤网板（306）呈环形结构，多级过滤网板（306）的上端与第一卡头（304）连接，多级过滤网板（306）的下端与第二卡头（305）连接；

精提纯机构，间隔设置在所述粗滤清机构的一侧，所述精提纯机构包括提纯桶组件（6）、电加热组件（7）和抽真空组件（8），提纯桶组件（6）呈筒状结构并与储油组件（2）连接，电加热组件（7）设置在提纯桶组件（6）内并能够加热提纯桶组件（6）内油液，抽真空组件（8）组件设置在提纯桶组件（6）外侧并与提纯桶组件（6）内连通；

上固定盘座（302）呈圆盘状结构，第一卡头（304）为多个，上固定盘座（302）的下表面包括由多个第一卡头（304）形成且同轴设置的第一卡接环、第二卡接环和第三卡接环，所述第一卡接环、所述第二卡接环和所述第三卡接环的直径依次增大；

下固定盘座（303），包括沿竖直方向同轴且间隔设置的第一配合环、第二配合环和第三配合环，所述第一配合环、所述第二配合环和所述第三配合环的直径依次增大，且所述第一卡接环与所述第一配合环之间连接有多级过滤网板的第一过滤网板，所述第二卡接环与所述第二配合环之间连接有多级过滤网板的第二过滤网板，所述第三卡接环与所述第三配合环之间连接有多级过滤网板的第三过滤网板；

所述第一卡接环与所述第一配合环之间连接的第一过滤网板置于所述第二卡接环与所述第二配合环之间连接的第二过滤网板内侧，所述第二卡接环与所述第二配合环之间连接的第二过滤网板置于所述第三卡接环与所述第三配合环之间连接的第三过滤网板内侧。

2.根据权利要求1所述的变压器油分离设备，其特征在于，所述粗滤清机构还包括微波加热组件（4），设置在储油组件（2）内并位于上固定盘座（302）的上方，中间固定轴（301）沿竖直方向穿过微波加热组件（4）。

3.根据权利要求2所述的变压器油分离设备，其特征在于，微波加热组件（4）包括：

微波加热座（401），间隔设置在上固定盘座（302）的上方，微波加热座（401）的中间位置设置有用于中间固定轴（301）穿过的通孔；

多个微波发生器（402），沿周向间隔均布在微波加热座（401）下表面。

4.根据权利要求1所述的变压器油分离设备，其特征在于，电加热组件（7）包括：

辅助加热座（701），呈下端大上端小的锥状结构，辅助加热座（701）的外周间隔设置有加热腔（702）；

加热电阻圈（703），呈螺旋状结构并盘设在辅助加热座（701）内。

5.根据权利要求1所述的变压器油分离设备，其特征在于，抽真空组件（8）包括抽气管（801）和真空泵（803），真空泵（803）设置在提纯桶组件（6）的上方，真空泵（803）通过抽气管（801）与提纯桶组件（6）的上端内部连通。

6.根据权利要求1所述的变压器油分离设备，其特征在于，所述精提纯机构还包括废气收集组件（9），废气收集组件（9）包括集气桶（903）和排气管（901），集气桶（903）设置在提纯桶组件（6）的上方，集气桶（903）通过排气管（901）与提纯桶组件（6）的上端内部连通。

7.根据权利要求1所述的变压器油分离设备，其特征在于，储油组件（2）与提纯桶组件（6）之间通过传输管（10）连接，且传输管（10）上设置有输油泵（11）。

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