CN113731928B - 变压器的清洗系统以及使用该清洗系统的清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明使用少量的清洁剂将被多氯联苯污染的变压器有效率地清洗。本发明涉及一种变压器的清洗系统以及使用该清洗系统的清洗方法。本发明提供一种清洗变压器的清洗系统,该清洗系统至少包含气化清洗槽、加热装置、冷却器、连接于冷却器的清洁剂储藏容器、连接于清洁剂储藏容器的送液泵、液化装置、及减压装置。利用清洗系统,将被多氯联苯污染的变压器配置在该气化清洗槽的内侧,向该气化清洗槽的内侧供给清洁剂,使该气化清洗槽的内部成为低于大气压的压力,将该气化清洗槽加热而使该清洁剂气化,利用该气化的清洁剂清洗该变压器,利用该冷却器及该液化装置使该气化的清洁剂液化,将该液化的清洁剂暂时储藏在该清洁剂储藏容器中,使用该送液泵使该暂时储藏的清洁剂回流到配置在该气化清洗槽内侧的该变压器的内侧,以此来有效率地清洗变压器。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用清洁剂来清洗变压器内残留的油的系统以及使用该系统的变压器的清洗方法。
背景技术
当前环境污染问题日益严峻,很难将工业废弃物直接废弃。尤其是包含有害物质的工业废弃物,需要进行利用清洗等将有害物质去除的作业。例如,多氯联苯由于电绝缘性良好,能较好地溶解于有机溶剂或油,因此曾经被广泛用于电气设备类的变压器(transformer)、电容器的绝缘油、粘接剂、蜡、润滑油等。但是,多氯联苯对生物体有高毒性,会致癌或造成皮肤损伤、内脏损害、激素异常等,还具有容易蓄积在脂肪组织中的性质,目前已被禁止生产。因此,曾经在允许使用多氯联苯的时期生产使用的电气设备等的废弃物必须通过清洗来去除多氯联苯。然而众所周知,作为将含有多氯联苯的矿物油用作绝缘油的电气设备的变压器,其内部所使用的绝缘油量较多且内部结构复杂,导致清洗作业困难,以致未经清洗就直接被保管的变压器大量存在。其中,尤以主体重量为500千克左右的小型变压器存在数量较多,因难以进行污染物的清洗操作而被大量搁置。
以往,电气设备中残留的含多氯联苯的绝缘油的清洗是通过将电气设备放入清洗槽并浸渍在清洗用溶剂中洗掉的方法进行的。例如,专利文献1中提出一种反复进行第1处理及第2处理的真空清洗处理方法,其中,所述第1处理是将被PCB(Printed CircuitBoard,印制电路板)污染的处理对象物放入可密闭的清洗容器,使清洗容器内部成为真空,加入烃系液体清洁剂,进行超声波清洗或者摇动清洗,所述第2处理是将清洗容器内的清洁剂去除。专利文献2中公开了一种改善专利文献1的真空清洗处理方法的缺点的清洗系统及清洗方法。
[背景技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2003-145069号公报
[专利文献2]日本专利特开2017-189738号公报
发明内容
[发明要解决的问题]
在以往一般的清洗作业中,需要将变压器搬入清洗槽或清洗容器内。就如专利文献1所公开的以往的清洗作业而言,因为需要将变压器浸渍在装满清洗溶剂的清洗槽中,所以会存在以下问题,即,需要大量的清洗溶剂,必须要处理的废液量也变多。另外,像变压器这样呈容器状的器物无法充分清洗容器内。其内部配置有大量积层物的变压器会因内部结构的复杂性,导致存在拆卸作业困难,清洗后会观察到清洗不均匀的问题。另一方面,对小型变压器虽然也考虑了不进行清洗而是进行焚烧处理的方法,但焚烧变压器较费成本,处理效率也低。就能解决以往的这些问题这一点而言,专利文献2的清洗系统以及清洗方法是划时代的。然而,要想更有效率地清洗具有复杂结构的变压器内部,还需要进一步的改善。
本发明提供一种清洗系统以及使用该清洗系统的清洗方法,通过尽力不排放废液或废气的方法,用尽可能少量的清洁剂同时去除多个变压器内的含有多氯联苯等的油(以下称为“含有PCB等的污染油”,或者简称为“污染油”),使变压器成为可废弃状态。
[解决问题的技术手段]
本发明的一形态是一种清洗系统,其特征在于:是清洗变压器的清洗系统,至少包含气化清洗槽、加热装置、冷却器、连接于冷却器的清洁剂储藏容器、连接于清洁剂储藏容器的送液泵、液化装置、及减压装置,且
所述清洗系统是在封闭系统或准封闭系统中清洗变压器,将被多氯联苯污染的变压器配置在该气化清洗槽的内侧,向该气化清洗槽内侧供给清洁剂,使该气化清洗槽的内部成为低于大气压的压力,将该气化清洗槽加热而使该清洁剂气化,利用该气化的清洁剂清洗该变压器之后,利用该冷却器及该液化装置使该气化的清洁剂液化,将该液化的清洁剂暂时储藏在该清洁剂储藏容器中,使用该送液泵使该暂时储藏的清洁剂直接回流到配置在该气化清洗槽内侧的该变压器的内侧。
进一步地说,本发明的另一形态是一种清洗变压器的方法,是使用清洗变压器的清洗系统在封闭系统或准封闭系统中清洗被多氯联苯污染的变压器的方法,所述清洗系统至少包含气化清洗槽、加热装置、冷却器、连接于冷却器的清洁剂储藏容器、连接于清洁剂储藏容器的送液泵、液化装置、及减压装置,所述方法包括以下步序:
在该气化清洗槽的内侧配置该变压器;
向该气化清洗槽的内侧供给清洁剂;
使该气化清洗槽的内部成为低于大气压的压力;
将该气化清洗槽加热而将该气化清洗槽的内侧升温至该清洁剂的沸点以上,使该清洁剂在该气化清洗槽的内侧气化;
利用该气化的清洁剂清洗该变压器;
利用该冷却器及该液化装置使该气化的清洁剂液化,将该液化的清洁剂暂时储藏在该清洁剂储藏容器中,使用该送液泵使该暂时储藏的清洁剂回流到配置在该气化清洗槽内侧的该变压器的内侧。
在清洗变压器的方法中,优选还包括使该气化的清洁剂液化并将该液化的清洁剂排出到该气化清洗槽外部的步序。
[发明效果]
使用本实施方式的系统,对于大量存在的被多氯联苯污染的变压器,能够同时清洗多个。使用本实施方式的系统清洗被PCB等污染的变压器的方法能够实现大致封闭系统的高效清洗,除了能将无法安装排液阀等的小型变压器的内部直接清洗以外,还无需用于清洗操作的宽阔场地,且清洁剂使用量少。
附图说明
图1是说明本发明的一实施方式的清洗系统的示意图。
图2是说明以往技术的清洗系统的示意图。
具体实施方式
作为使用实施方式的系统进行清洗的对象物的变压器,是指将交流电力的电压进行转换的电力设备,将磁性耦合的多个线圈作为主要的构成零件。变压器根据绝缘物种类有油浸式变压器、模制变压器(molded transformer)、气体变压器,但本说明书中特指将油用作绝缘物的油浸式变压器。油浸式变压器有油容量为数万至数十万L的大型设备、数百至数千L的中型设备、数百L以下的小型设备。油浸式变压器的绝缘油中曾经使用多氯联苯,内部残留多氯联苯的变压器未经处理而大量存在。将如此因难以进行废弃处理而残存的变压器作为本形态的清洗对象。实施方式的系统可特别有效地用于尤其无法直接安装排液阀等的小型变压器的清洗。
成为使用本实施方式的系统进行去除的对象的多氯联苯(以下称为“PCB”),是分子内存在的氯的数量及位置不同的209种异构体的统称,并非指特定的一种化合物。
本实施方式的系统至少包含气化清洗槽、加热装置、冷却器、连接于冷却器的清洁剂储藏容器、连接于清洁剂储藏容器的送液泵、液化装置、及减压装置。气化清洗槽是用于在内部放置要利用系统进行清洗的变压器的容器。气化清洗槽主要由可收纳多个变压器的容器部及供放置变压器的间隔部构成。容器部是气化清洗槽的容体部,间隔部是供配置变压器的板状部件。容器部由可承受减压操作的金属或塑料材料等形成。间隔部优选格子形状的部件,可使用木材、金属丝网、格栅等。容器部具有能配置至少多个(例如5个以上)的油容量为数百公升的小型变压器或者能配置容量为数百至数千公升的中型变压器的容积。通过使用具有这种尺寸的气化清洗槽,能够同时进行多个小型变压器的清洗。如同前文所述,间隔部是具有格子形状的木材或金属丝网、格栅等板状部件,能够将气化清洗槽内部分割成变压器收纳部与清洁剂导入部。另一方面,气化清洗槽必须由具有对清洁剂的耐久性的材料制成。气化清洗槽优选由金属或塑料材料形成。在气化清洗槽内部设置供放入清洁剂的储液容器,也可事先在此放入清洁剂。此处,作为清洁剂,优选能够使变压器内残存的污染油溶解或至少分散且沸点比该污染油低的清洁剂。作为这种清洁剂,可使用烃系溶剂、卤素系溶剂等。例如可使用碳数为8~15的烷烃、烯烃、环烷烃或环烯烃系溶剂(尤其是碳数为11~13的烷烃或烯烃系溶剂)、或碳数为1~12的卤素系溶剂。具体而言,可使用容易使残留在变压器10内侧的含有PCB等的污染油溶解或分散的烃系溶剂,如AQUA Solvent G71(AQUA化学股份有限公司)、HC-370(东曹股份有限公司)、MD-250(Musashi Techno ChemicalCo.,Ltd.)、Linpar12(Sasol Limited)、MACSOL-P(NSI股份有限公司)等以十二烷为主成分的市售溶剂。除此之外,根据情况,还可使用水、水系溶剂、醇等。
可使用任意的加热装置,只要是能将气化清洗槽的至少一部分加热的加热器具即可。可例举如电热带、蒸汽加热器、油浴、电热器、电磁加热器等,直接或间接地将气化清洗槽的容器部内侧加热的机构。加热装置可设置在气化清洗槽的内侧,也可以设置在气化清洗槽的外侧。
清洁剂回收容器是用于在利用本实施方式的系统清洗被污染的变压器后将产生的污染清洁剂回收的容器,可连接于实施方式的清洗系统。如同前文所述,作为清洁剂可使用烃系溶剂、卤素系溶剂等,因此清洁剂回收容器也以能储藏这些溶剂且具有耐久性的容器为优。
冷却器连接于气化清洗槽。冷却器用于将在气化清洗槽的内部气化的清洁剂冷却使其凝结后重新以液体形式回流到气化清洗槽内部。可使用任意冷却器,只要能将气化清洁剂冷却使其凝结即可,例如可使用回流电容器。冷却器中也可设置冷冻器(chiller),辅助气化清洁剂的冷却,或调整要回流到气化清洗槽内部的液体清洁剂的温度。
清洁剂储藏容器连接于冷却器。清洁剂储藏容器是用于将在气化清洗槽的内部气化后在冷却器凝结成的液体清洁剂暂时放置(事先储藏)的容器。气化清洁剂是从气化清洗槽放入冷却器,经冷却器冷却了的清洁剂至少暂时被储藏在清洁剂储藏容器中。所储藏的清洁剂使用以下说明的送液泵回流到气化清洗槽的内侧。
送液泵连接于清洁剂储藏容器。送液泵使暂时储藏在清洁剂储藏容器中的液体清洁剂回流到气化清洗槽。利用送液泵回流到气化清洗槽的清洁剂回流到气化清洗槽的内侧。此时,可用送液泵使清洁剂直接回流到配置在气化清洗槽内侧的变压器的内侧。
液化装置用于将前文所述的冷却器未完全冷却的气化清洁剂捕捉并分离。为了使本系统以尽可能减少有机清洁剂向外部排出的封闭系统或准封闭系统运转,非常优选事先设置液化装置。可使用任意液化装置,只要能将气化清洁剂捕捉并分离即可,例如可使用除雾器或者热交换器。此外,为了将液化装置未完全捕捉的清洁剂等最终完全捕捉,还可设置活性碳塔。还可在冷却器设置冷冻器,辅助气化清洁剂的冷却,或调整液体清洁剂的温度。
减压装置用于将系统整体减压。通过利用减压装置将系统整体减压,能够降低使清洁剂气化的温度。可使用任意减压装置,只要能将系统整体减压即可,例如可使用真空泵。减压装置中,可设置用于调整系统内减压度(也就是系统内压力)的装置,例如压力检测机构。
实施方式的系统包括这些装置、以及连接这些装置的配管及适当数量的开关阀,能够将它们配置在收纳机构。作为收纳机构,可使用收纳架或收纳箱等能将各装置配置在特定位置的容器。通过这样将各装置精简地配置在收纳机构内,也可将系统整体设为可搬型。如果将由这些装置构成的系统装载在1台车辆等移动机构,即使被污染的变压器的保管场地较远,也能使系统整体移动到该现场。收纳有各装置的收纳机构可使用能分解的机构。由此,能够将系统整体适当分解后以多种形状装载到移动机构上,并在被污染的变压器的保管场地适当地将系统组装起来。
接下来,对利用本实施方式的清洗系统清洗被含有PCB等的污染油污染的变压器的方法进行说明。本实施方式的清洗方法是使用清洗变压器的清洗系统清洗被多氯联苯污染的变压器的方法,所述清洗系统至少包含气化清洗槽、加热装置、冷却器、连接于冷却器的清洁剂储藏容器、连接于清洁剂储藏容器的送液泵、液化装置、及减压装置。本实施方式的清洗方法包括以下的步序:在气化清洗槽的内侧配置变压器,向气化清洗槽的内侧供给清洁剂,使气化清洗槽的内部成为低于大气压的压力,将气化清洗槽加热而使气化清洗槽的内侧升温至清洁剂的沸点以上,使清洁剂在该气化清洗槽的内侧气化,利用气化的清洁剂清洗变压器,利用冷却器及液化装置使气化的清洁剂液化,将液化的清洁剂暂时储藏在清洁剂储藏容器中,使用送液泵使暂时储藏的清洁剂回流到配置在气化清洗槽内侧的该变压器的内侧。本实施方式的清洗方法的根本是将变压器内的污染油用清洁剂洗掉。其内部配置有具有将多块铁板积层而成的结构的铁芯的变压器在积层的铁板与铁板之间也残留有污染油,众所周知要将该残留污染油完全清洗是非常困难的。首先,向气化清洗槽的内侧供给清洁剂,将气化清洗槽加热而使被供给到内侧的清洁剂气化,以此使排列在气化清洗槽内部的变压器的内侧存在的污染油溶解或分散于清洁剂。此处所谓气化,通常是指液体变成气体的现象,是包含从液体表面的蒸发与从液体内部的沸腾的概念。当将液体清洁剂向气化清洗槽的内侧或变压器的内侧供给,然后进行加热时,首先会产生从清洁剂表面的蒸发。当气化清洗槽内侧或变压器内侧的温度上升且差不多达到清洁剂的沸点时,会从清洁剂内部产生沸腾,清洁剂成为完全气化的状态。气化的清洁剂扩散到气化清洗槽内部的空间,到达排列着的变压器的内侧,接触位于变压器内侧的构成零件。
此处,对气化清洁剂清洗残留在变压器内侧的污染油的机制进行说明。要将像配置在变压器内部的绕组那样具有将多块板状物积层而成的结构的物体直接原样清洗是非常困难的。然而,根据松本等人的Quasi two-dimensional boiling under reducedpressure(Proceedings of the First Pacific Thermal Engineering Conference,PRTEC,March 13-17,2016),可观察到这样的现象:在减压条件下,气化状态的溶剂进入积层物的间隙部,在此反复冷凝与爆沸的同时,间隙部的溶剂交换。推测只要一边调整密闭状态的容器内部的压力,一边使气化状态的溶剂接触积层物,气化状态的清洁剂会进入积层物的间隙部分,使存在于该部分的污染油溶解或分散,反复冷凝与爆沸的同时与新的清洁剂交换。本实施方式是着眼于这一观点,使气化清洁剂接触被污染油污染的变压器内部,连积层物的间隙部分也能洗到的方法。尤其本实施方式的方法中,通过使大致密闭状态的气化清洗槽内部的压力周期性地变动,能特别有效率地清洗变压器内部。例如,当使气化清洗槽内部的压力降低(例如约2千帕以下),使温度上升时,清洁剂会全部气化,遍布气化清洗槽内部与变压器的微细的内部结构。以这种状态持续进行清洗后,使气化清洗槽内部的压力上升(例如达到约30千帕左右)时,已经气化的清洁剂会冷凝而体积急剧减少。另一方面,当与使气化清洗槽内部的压力上升连动地,向变压器的微细的内部结构部分吹送液体清洁剂时,液体清洁剂会被瞬间吸入到已经气化的清洁剂冷凝而体积减少的部分中。这种现象就是上文所述的“在减压条件下,气化状态的溶剂进入积层物的间隙部,在此反复冷凝与爆沸的同时,间隙部的溶剂交换的现象”。如此,气化清洁剂与液体清洁剂在变压器内部的复杂结构(积层物的间隙等)交换,进行清洗。此外,本实施方式中,无需用于使清洁剂气化的特殊装置,而是利用加热装置使气化清洗槽内部的清洁剂直接气化。因此,本实施方式的实施不需要广阔的空间。
接下来,用图1来说明本实施方式的清洗方法。图1是以示意方式说明本实施方式的清洗方法的图。图1中,1是气化清洗槽,32是清洁剂储藏容器,4是加热装置,且101是容器部。变压器10描绘的是被称为所谓油浸式变压器的类型,是将油用作绝缘物的变压器。变压器10主要由铁芯11、绕组12、绝缘材料13(也就是油,未图示)、分接头切换装置14、及绝缘油室15构成,对于以纸、木材、陶瓷器等制成的其它变压器构成零件未作图示。本图中,变压器10是油容量为数百公升以下的小型设备。
将被含有PCB等的污染油污染的变压器10放置到设置在气化清洗槽1内侧的间隔板102之上。被污染的变压器10可配置多个,例如5个以上等,不过要根据气化清洗槽1的容器部101的容积而定。向设置在气化清洗槽1内侧下部(间隔板102下侧部分)的储液容器31供给清洁剂。作为清洁剂,优选能使残存在变压器10内部的污染油溶解或至少分散且沸点比该污染油低的液体。作为这种清洁剂,可使用烃系溶剂或者卤素系溶剂等。例如可使用碳数为8~15的烷烃、烯烃、环烷烃或环烯烃系溶剂(尤其是碳数为11~13的烷烃或烯烃系溶剂)或碳数为1~12的卤素系溶剂。具体而言,可使用容易使残留在变压器10内侧的含有PCB等的污染油溶解或分散的烃系溶剂,如AQUA Solvent G71(AQUA化学股份有限公司)、HC-370(东曹股份有限公司)、MD-250(Musashi Techno Chemical Co.,Ltd.)、Linpar12(SasolLimited)、MACSOL-P(NSI股份有限公司)等以十二烷为主成分的市售溶剂。除此之外,根据情况还可使用水、水系溶剂、醇等。
导入清洁剂后使减压装置(真空泵81)作动,将气化清洗槽1内部减压至低于大气压的压力。保持着减压装置作动的状态下利用安装在气化清洗槽1的底部及/或周围部分的加热装置4将气化清洗槽1加热。加热装置4可以使用任意装置,只要是能将气化清洗槽1的至少一部分加热的加热器具即可。作为加热装置,例如可例举如电热带、蒸汽加热器、油浴、电热器、电磁加热器等,直接或间接地将气化清洗槽1加热的机构。图1中,在气化清洗槽1的内侧下部及周围部设有加热装置4。当使用加热装置4将气化清洗槽1加热时,容器部101内侧的温度会上升,储液容器31内位于内侧的清洁剂的气化开始。气化的清洁剂扩散到气化清洗槽1的内侧整体,也扩散到所配置的变压器10的内部。利用加热装置4的加热只要进行到清洁剂气化(蒸发)的温度即可。但是,优选将气化清洗槽1的内侧加热到清洁剂沸腾的温度也就是清洁剂的沸点以上。扩散到气化清洗槽1整体的气化清洁剂也会接触变压器10的内壁或变压器10的构成零件表面而冷凝,与清洁剂亲和性高的残留在变压器10内侧的污染油就会溶解或分散于清洁剂。如前文所述,在变压器10的内侧,配置有铁芯11、绕组12、分接头切换装置14等各种构成零件,结构非常复杂,但气化清洁剂会均匀地扩散到这些构成零件的间隙。当气化清洁剂接触变压器10的内侧及构成零件时,气化清洁剂会冷凝,使该部分的污染油溶解或分散。因气化清洁剂产生污染油的溶解或分散的部分因冷凝热而被加热。由此,变压器10内在与气化清洁剂接触的部分和不与气化清洁剂接触的部分产生温度分布。于是,在尚未进行清洗或者清洗不够充分的温度低的部分,所供给的气化清洁剂容易冷凝。如此,能够将变压器10的内部均匀地清洗。如此一来,供给到变压器10内侧的清洁剂就会不断使残留在变压器10内部的污染油溶解或分散。气化清洁剂从气化清洗槽1排出,进入冷却器51。冷却器51中,根据情况会在冷冻器61的辅助下将气化清洁剂冷却,在清洁剂储藏容器32中储藏液化的清洁剂。另一方面,如果在所配置的变压器10的底部设有开口部(未图示),溶解或分散有残留在变压器10内部的污染油的清洁剂就会通过开口部排出到变压器10的外部,并通过格子形状的间隔板102积存在储液容器31中。
此处,向气化清洗槽1内侧供给的清洁剂的量可根据清洗对象即变压器的容量合计量而改变。如果供给例如气化清洗槽1的容量合计量的20%以下、尤其10%以下的清洁剂,就能使气化清洁剂扩散到整个气化清洗槽1及变压器10的内侧,因此能使存在于变压器10内部的污染油全部溶解或分散。根据情况,仅凭供给气化清洗槽1的容量合计量的5%以下的清洁剂,也能将变压器10内侧的污染油全部清洗。例如,如果气化清洗槽1的容量为10,000L,那么只要将500L(在某些情况下少于400L)的清洁剂供给到气化清洗槽1内即可。另外,关于利用加热装置4的加热,只要进行到气化清洗槽1内达到所供给的清洁剂气化的温度的程度即可,优选进行到达到清洁剂的沸点的程度即可。虽然也要根据气化清洗槽1内的压力而定,但是在将气化清洗槽1内的压力维持为低于大气压的压力进行清洗的情况下,通常以将气化清洗槽1内加热至50℃~250℃,优选加热至100℃~200℃的范围的温度为宜。
如此,如果在实施方式的系统中设置减压装置,就能在相对较低的温度使清洁剂气化。因为使系统内比外部更低压,所以清洁剂不会泄漏到外部,能够防止引燃清洁剂。作为减压装置,可以是任意装置,只要能将气化清洗槽1内减压即可,例如可使用经由减压用流路连接于气化清洗槽1或清洁剂流路中任一个的真空泵。图1中展示的是设有真空泵81的态样。例如在使用十二烷作为清洁剂的情况下,通过使用减压装置使系统压力成为约0~70kPa,只要将变压器内的温度设为200℃左右,就能使清洁剂气化。另外,还可以在清洁剂流路及减压用流路中设置用于将该流路打开及关闭的开关阀(图中201、202、203、204),通过将开关阀打开及关闭,来调节气化清洗槽1内的压力,或使冷凝的清洁剂直接回流到变压器。另外,虽未图示,但还设置有进行清洁剂导入及排出的管线。
虽未图示,但也可以设置检测气化清洗槽1内的压力的压力检测机构。由此,能够事先确认变压器10的内部是否已减压。另外,也可以基于压力检测机构检测出的信息控制开关阀,以调节气化清洗槽1内的压力。通过利用压力检测机构,例如能将气化清洗槽1内的压力降低到2千帕左右,使清洁剂基本全部气化而推进变压器10的清洗。接着,将气化清洗槽1内的压力提高到30千帕左右时,已经气化的清洁剂的一部分急剧液化,清洁剂的体积急速减少。另一方面,气化的清洁剂通过冷却器51及液化装置(例如除雾器)7而液化。液化的清洁剂暂时储藏在清洁剂储藏容器32中。通过使用送液泵83将暂时储藏在清洁剂储藏容器32中的液体清洁剂经过配管向变压器10的内部喷射来让它回流。如此一来,所喷射的液体清洁剂被瞬间吸入到已经气化的清洁剂急剧液化而体积减少的部位,产生气化清洁剂与液体清洁剂的交换。根据此现象,清洁剂到达变压器10内部的复杂结构,连变压器10的内部也能完全清洗。此外,通过将暂时储藏在清洁剂储藏容器32中的液体清洁剂向变压器10的内部直接喷射,还能期待以下的效果:将未从变压器10内部的构成零件顺利落下而容易残存的已进行过清洗的清洁剂(被污染的清洁剂)物理地洗掉,使其落到气化清洗槽1的下部。如此,可根据需要使用压力检测机构,使气化清洗槽1内的压力周期性地变动,使清洁剂储藏容器32内积存的液体清洁剂随时回流到变压器的内部,以此更有效率地清洗变压器内部。
另外,虽未图示,但也可设置惰性气体供给用罐及惰性气体供给流路以及惰性气体用开关阀,该惰性气体供给用罐能供给氮气或稀有气体等惰性气体,该惰性气体供给流路连接该气体供给用罐与气化清洗槽1,该惰性气体用开关阀用于将惰性气体供给流路打开及关闭。利用这些设备,能在压力检测机构侦测到异常的压力时,停止利用加热装置4进行加热,向气化清洗槽1内供给惰性气体。也就是说,在紧急情况下,能通过向气化清洗槽1内供给惰性气体,从而使加热状态的系统转变为安全状态。另外,还能使用这些设备,将惰性气体供给到气化清洗槽的内部,以此使气化清洗槽内部的压力急剧上升。
实施方式的清洗方法能够在封闭系统或准封闭系统中进行特定时间。清洗操作结束后,停止利用加热装置4进行加热,将气化清洗槽1冷却。图1未图示出将气化清洗槽1自身冷却的机构,但只要在气化清洗槽1设置冷却机构,就能将已加热的气化清洗槽1迅速冷却。当气化清洗槽1内部的温度降低时,因清洗而被污染的已进行过清洗的清洁剂、以及已经气化的清洁剂液化后,一起积存在气化清洗槽1底部。使积存在气化清洗槽1底部的清洁剂排出到清洁剂回收容器(未图示)并将其回收。如此一来,能将被PCB等污染的油从气化清洗槽1向外排出。所回收的污染清洁剂能够在经过各国无害化处理认定的处理设施中例如采取焚烧等手段进行废弃。此外,还可在保持气化清洗槽1内部的压力低至某种程度的状态下,开始气化清洗槽1的冷却,降低气化清洗槽1内部的温度,在其温度完全回到室温之前,如上所述使液化的清洁剂排出到清洁剂回收容器(未图示),另一方面,使配置在气化清洗槽1内部的变压器10内部所附着的清洁剂干燥。
所述变压器10的清洗操作之后,可打开气化清洗槽1并取出各变压器,将这些变压器分别拆卸而分成各个构成零件。例如当将变压器10分成各个构成零件时,大致可以分成铁芯11、绕组12、分接头切换装置14及绝缘油室15。铁芯11有由多个硅钢带积层而成的卷绕铁芯或由多个硅钢带接合而成的堆叠铁芯,优选拆卸成各个硅钢带。另外,绕组12使用铜线、甲缩醛扁铜线(formal flat type copper wire)、纸卷扁铜线、电沉积涂饰扁铜线、位错导体、及铜条等,例如当使用纸卷扁铜线作为绕组12时,优选将其进一步拆卸成扁铜线部与卷纸部,当使用位错导体时,优选将其进一步拆卸成扁铜线与外装绝缘体。同样地,分接头切换装置14拆卸成分接头板及分接头切换器等的构成零件的最小单位。如此拆卸变压器并按构成零件拆分,意味着要将变压器拆卸直到变成形成构成零件的最小单位的零件或尽可能最小单位的零件。在本说明书中,构成零件这一术语也包含进一步拆卸变压器的构成零件而获得的最小单位的零件的含义。
可对如此通过拆卸完成清洗的变压器获得的构成零件的至少一部分执行测定PCB等的残量的检查。检查只要对通过拆卸完成清洗的变压器获得的构成零件中的至少一部分进行即可,尤其优选对构成零件中的容易残存PCB等且不易与清洁剂接触的铁芯及绕组进行检查。构成零件中PCB的残量可通过例如“废弃物的处理及清扫相关的法律”中规定的方法进行测定。当构成零件中未检测出PCB等残存时,可将通过拆卸获得的构成零件再利用,或直接废弃。
相反,当通过检查在构成零件的一部分中检测出PCB等时,优选对构成零件喷射清洁剂,对构成零件进行再清洗。当在构成零件的一部分中检测出PCB等时,可仅对检测出的构成零件喷射清洁剂,也可对通过拆卸获得的全部构成零件喷射清洁剂,进行再清洗。再清洗步序中喷射的清洁剂为可在清洗中使用的烃系溶剂、卤素系溶剂等。例如,可使用碳数为8~15的烷烃、烯烃、环烷烃或环烯烃系溶剂(尤其是碳数为11~13的烷烃或烯烃系溶剂),或碳数为1~12的卤素系溶剂。具体而言,可使用以十二烷为主成分的市售溶剂,如烃系溶剂AQUA Solvent G71(AQUA化学股份有限公司)、HC-370(东曹股份有限公司)、MD-250(Musashi Techno Chemical Co.,Ltd.)、Linpar12(Sasol Limited)、MACSOL-P(NSI股份有限公司)等。除此之外,根据情况也可使用水、水系溶剂、醇等。尤其优选将与清洗步序中使用的清洁剂相同的清洁剂也用在再清洗步序中。再清洗步序后,可对再清洗的构成零件中是否检测出PCB等进行再次检查。如此,根据需要可重复数次检查步序与再清洗步序,获得完全洗掉PCB等的构成零件。完全洗掉PCB的各种构成零件可重复利用,或作为废弃物处理。
进一步用图1来说明实施方式的清洗方法的具体实施。对内部被含有PCB等的污染油污染的变压器10,如图1所示分别连接冷却器(51、52)及冷冻器(61、62)、除雾器7、真空泵81、排水分离器82、送液泵83、清洁剂储藏容器32、活性碳塔9。向配置在气化清洗槽1内侧下部的储液容器31导入清洁剂。关闭气化清洗槽1,打开开关阀202、203,关闭开关阀201、204并使真空泵81作动,以将气化清洗槽1内部减压。此时,真空泵81的废气经过开关阀203、活性碳塔9进行无害化的废气排出到系统外。在这种状态下使加热装置4作动。此时也使真空泵81作动。导入气化清洗槽1的清洁剂开始蒸发,当气化清洗槽1内侧的温度差不多达到清洁剂的沸点以上时,气化清洁剂扩散到气化清洗槽1内部。此时,当运转稳定时,也能通过打开开关阀204,关闭开关阀203,使真空泵81的废气在冷却器52中进一步液化,并回到气化清洗槽1,从而将系统封闭化,而不将废气排出到系统外。对气化清洗槽1连接着冷却器51,被排出到气化清洗槽1外部的气化清洁剂在冷却器51中变回液体,暂时储存在清洁剂储藏容器32中。在冷却器51中未完全液化的气化清洁剂在除雾器7中变成液体。照这样通过持续加热与减压,气化清洁剂遍布配置在气化清洗槽1内部的变压器10的构成零件间,在反复冷凝及爆沸的同时进行交换,而不断使含有PCB等的污染油溶解或分散。优选的是,在此稍微减弱真空泵81的作动,根据情况将惰性气体供给到气化清洗槽1的内部,以此提高气化清洗槽1内的压力,同时打开开关阀202,使送液泵83作动,将积存在清洁剂储藏容器32中的液体清洁剂经过配管向配置在气化清洗槽1内的变压器10的内部喷射。因气化清洗槽1内部压力的变动,所喷射的液体清洁剂被吸引到已经气化的清洁剂瞬间液化而体积减少的部位,因此已进行过清洗的清洁剂与正常的清洁剂瞬间进行交换。此时,已进行过清洗的清洁剂被所喷射的液体清洁剂物理性地洗掉,并落到气化清洗槽1的下部。然后,停止送液泵83,关闭开关阀202,使真空泵81的作动恢复原样,再次继续清洗操作。如此一来,在特定时间内使气化清洁剂回流到气化清洗槽1的内侧,一边使气化清洗槽1内的压力周期性地变动,一边将积存在清洁剂储藏容器32中的液体清洁剂向变压器10的内部喷射而清洗变压器10的内部。此时,也能通过打开开关阀201,关闭开关阀202,不将积存在清洁剂储藏容器32中的液体清洁剂喷射到变压器10的内部,而是使其直接回到气化清洗槽1,以此来调整向变压器10内部喷射的时机及量。这样的清洗操作结束之后,停止加热装置4与真空泵81的作动,将气化清洗槽1冷却。已进行过清洗的清洁剂、及气化清洁剂液化后的液体清洁剂落到气化清洗槽1的底部并积存在此。在气化清洗槽1内部的温度降低,气化清洁剂液化时,打开开关阀201、203,将气化清洗槽1下部的储液容器31中积存的污染清洁剂排出到气化清洗槽1的外部并进行回收(未图示)。此时,还可从未图示的惰性气体供给用罐中将惰性气体闪充到气化清洗槽1的内部,将清洁剂挤出到气化清洗槽1的外部。另外,根据情况,可在气化清洗槽1内部的温度未完全降下来的状态下,将液化的清洁剂排出到气化清洗槽1的外部,另一方面,从未图示的惰性气体供给用罐中将惰性气体供给到气化清洗槽1的内部,使变压器10内部残存的清洗液干燥。基于本发明的实施方式的清洗操作通常只要进行1次,就能将配置在气化清洗槽1内部的被含有PCB等的污染油污染的变压器10完全清洗。也可根据需要将基于本发明的实施方式的清洗操作重复多次,以将配置在气化清洗槽1内部的被含有PCB等的污染油污染的变压器完全清洗。
图2是专利文献2所记载的以往例的系统。图2中,1是气化清洗槽,33是清洁剂回收容器,4是加热装置,51及52是冷却器,61及62是冷冻器,7是除雾器,81是真空泵,82是排水分离器,9是活性碳塔,201、202、203及204是设置在清洁剂流路及减压用流路且用于将该流路打开及关闭的开关阀。通过将这些开关阀打开及关闭,能够调节系统压力,或进行清洁剂的导入及排出。此外,图2中,有两个作为清洗对象物的变压器10配置在气化清洗槽1内。
[符号的说明]
1 气化清洗槽
101 容器部
102 间隔板
10 变压器
11 铁芯
12 绕组
14 分接头切换装置
15 绝缘油室
20 系统收纳容器
31 储液容器
32 清洁剂储藏容器
33 清洁剂回收容器
4 加热装置
51,52 冷却器
61,62 冷冻器
7 除雾器
81 真空泵
82 排水分离器
83 送液泵
9 活性碳塔
201,202,203,204 开关阀。
Claims (3)
1.一种清洗系统,其特征在于:是清洗变压器的清洗系统,至少包含气化清洗槽、加热装置、冷却器、连接于冷却器的清洁剂储藏容器、连接于清洁剂储藏容器的送液泵、液化装置、减压装置、及连接这些装置的配管,且
所述清洗系统是在封闭系统或准封闭系统中清洗变压器,将被多氯联苯污染的变压器配置在该气化清洗槽的内侧,向该气化清洗槽内侧供给清洁剂,使该气化清洗槽的内部成为低于大气压的压力,将该气化清洗槽加热而使该清洁剂气化,利用该气化的清洁剂清洗该变压器之后,利用该冷却器及该液化装置使该气化的清洁剂液化,将该液化的清洁剂暂时储藏在该清洁剂储藏容器中,使该暂时储藏的清洁剂通过从该清洁剂储藏容器经由该送液泵连接至配置在该气化清洗槽内侧的该变压器的内侧的配管,向该变压器的内侧喷射。
2.一种清洗变压器的方法,是使用清洗变压器的清洗系统在封闭系统或准封闭系统中清洗被多氯联苯污染的变压器的方法,所述清洗系统至少包含气化清洗槽、加热装置、冷却器、连接于冷却器的清洁剂储藏容器、连接于清洁剂储藏容器的送液泵、液化装置、减压装置、及连接这些装置的配管,所述方法包括以下步序:
在该气化清洗槽的内侧配置该变压器;
向该气化清洗槽的内侧供给清洁剂;
使该气化清洗槽的内部成为低于大气压的压力;
将该气化清洗槽加热而将该气化清洗槽的内侧升温至该清洁剂的沸点以上,使该清洁剂在该气化清洗槽的内侧气化;
利用该气化的清洁剂清洗该变压器;
利用该冷却器及该液化装置使该气化的清洁剂液化,将该液化的清洁剂暂时储藏在该清洁剂储藏容器中,使该暂时储藏的清洁剂通过从该清洁剂储藏容器经由该送液泵连接至配置在该气化清洗槽内侧的该变压器的内侧的配管,向该变压器的内侧喷射。
3.根据权利要求2所述的清洗变压器的方法,其还包括使该气化的清洁剂液化并将该液化的清洁剂排出到该气化清洗槽外部的步序。
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