CN207456908U - 电力用油中酸性物质提取装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电力用油中酸性物质提取装置，涉及石油产品检测技术领域，针对采用人工测定酸值需要技术人员在80℃以上不断摇动样品冷凝回流5分钟，操作极为不便，当样品量较大时，技术人员劳动强度也较大的问题，采用具有加热调温功能的容器结构，恒温单元内设置有振动单元，该振动单元能够将电能转换成机械震动能，夹持单元与振动单元固定连接，用于夹持盛有待提取油液的容器，冷凝单元设置在振动单元的上方，用于将被加热蒸发后的待提取油液进行冷凝回收的方案，该装置能实现高精度恒温水浴控制，从而实现高精度恒温水浴控制，并能通过震动单元和提取容器以及冷凝单元的配合完美实现自动提取的工作，减少了工作人员的劳动强度提高了样品的质量。

Description

电力用油中酸性物质提取装置

技术领域

本实用新型涉及石油产品检测技术领域，特别涉及一种电力用油中酸性物质提取装置。

背景技术

国标定义：中和油品中含有的酸性组分需要的氢氧化钾的毫克数，称为酸值，以mgKOH／g表示。电力用油中的酸性物质含量是评价油品性能的一项重要指标，常用于表征油品对金属材料的腐蚀性及其变质程度。在现有技术中，对油品进行酸值检测时主要采用两种方法：（1）自动电位滴定法，通过电极检测电位的突跃进行滴定终点的判定；（2）颜色指示剂法，通过待检测液体的颜色变化进行终点判定。

电位滴定法设备耗资较大, 设备维护保养费用成本较高，用于有机溶剂的检测时，对电极的溶解作用明显，一般3个月左右电极即失效。且非水溶液的电位滴定突跃点的选取存在较大误差, 尤其是对于酸值较小的变压器油, 或者酸性成分分布比较均匀的其他油样, 此时电位滴定曲线的突跃不明显, 导致检测误差较大。同时对于油样的滴定需使用大量的甲苯，具有一定的毒性，长期使用对检测人员的健康存在危害。

颜色指示剂法是根据GB 264-83《石油产品酸值测定法》、GB/T 28552-2014《变压器油、汽轮机油酸值测定法（BTB法）》的要求，在进行电力用油的酸性检测时，首先将一定量的待测油品与相应比例的萃取液混合，在混合溶液沸腾的条件下不断摇动，进行冷凝回流，达到规定时间之后加入指示剂，趁热用碱性溶液滴定，当加入的碱性溶液量与待测油品的酸值恰好中和时，指示剂颜色发生突变，此时停止滴定，通过计算已加入的碱性溶液的量即可计算待检测油品的酸值。当前市面上研发了基于颜色指示剂法的自动检测设备，采用光感元件进行终点判定，但该方法的缺陷在于只能人为设置变色点，当待测样品颜色与校正点不同时，无法正确辨别终点的颜色变化，而变压器油颜色与油本身性质有关，没有统一的颜色，因此采用自动滴定法通常导致检测结果准确度低。

采用人工测定酸值，可以有效避免变色点的错误判断，缺陷是需要技术人员在80℃以上不断摇动样品冷凝回流5分钟，操作极为不便，当样品量较大时，技术人员劳动强度也较大；加热振动-冷凝回流的目的是将油样中的酸性物质提取至萃取液中，以及将萃取液中的CO₂赶尽，不同技术人员操作时的摇动幅度不同可能会导致前处理的效果不同；现有标准推荐引自来水进入冷凝管带走热量进行回流萃取，受水温、流速的影响，冷凝效果不一致，对酸值的萃取结果也不一致。因此实用新型一种可以替代人工对油品进行准确前处理的装置，保证所有样品在恒定温度、恒定振幅下完成萃取，对精确检测出待测油样品中的酸值变得尤为重要。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案实现：

一种电力用油中酸性物质提取装置，包括恒温单元、振动单元、夹持单元、冷凝单元；

所述恒温单元为具有加热调温功能的容器结构，恒温单元内设置有振动单元，该振动单元能够将电能转换成机械震动能，夹持单元与振动单元固定连接，用于夹持盛有待提取油液的容器，冷凝单元设置在振动单元的上方，用于将被加热蒸发后的待提取油液进行冷凝回收。

优选地，所述恒温单元包括箱体、电热管、底部温度传感器、显示屏、调节旋钮、上部温度传感器、排水口；

所述箱体底部设置有电热管以及底部温度传感器，箱体一侧外部设置有显示屏以及调节旋钮，箱体另一侧的底部设置有排水口；

所述振动单元包括震动装置、矩形板、弯边、固定卡扣、样品容器、按键；

矩形板两侧分别设置有两个弯边，弯边悬挂在箱体的边缘同时将矩形板悬吊在箱体内，所述上部温度传感器安装位置与矩形板平行；

固定卡扣焊接在矩形板上面，样品容器被固定卡扣固定在矩形板上；

夹持单元包括固定杆、可调节固定夹、螺栓结构；

固定杆与弯边焊接，固定杆上设置有可调节固定夹，用于固定样品容器；

冷凝单元包括圆筒形制冷模块、半导体制冷元件、翅片、散热风扇；

所述圆筒形制冷模块由内外两个圆筒连接成双层圆筒结构，内外筒之间为半导体制冷元件，半导体制冷元件外侧装有翅片，内筒壁上开设有与筒壁呈向上倾斜角度的孔；外筒壁一侧装有散热风扇；采用该优选技术方案后其有益效果包括：安装方便寿命长。

优选地，所述震动装置包括电动机、连接轴以及凸轮机构，电动机输出轴与连接轴连接，连接轴一端设置有凸轮，凸轮设置在所述矩形板底部，矩形板能够在凸轮旋转时产生振动；采用凸轮结构简单便于维修和更换。

优选地，所述箱体和矩形板均采用不锈钢材质。采用该优选技术方案后其有益效果包括：避免长期高温工作下的材料腐蚀。

优选地，所述圆筒形制冷模块是由两个半圆形结构组合成圆筒，紧贴石英冷凝器外壁。优选地，所述震动装置与按键采用导线连接，能够通过按键对震动装置进行调节；优选地，所述震动装置与矩形板连接，能够将震动能量传递到矩形板上。

该实用新型通过温度传感器检测水温实现可实现高精度恒温水浴控制，达到上限立即切断加热回路，同时设置加热温度下限，冷却至温度下限立即重启加热过程，保证所有样品的加热过程一致性；冷凝单元采用半导体温控制冷，控温准确，制冷效果好，消除水冷过程的不一致性；冷凝管外部与环境温度隔离、冷凝管冷却面积增大，使冷凝效率得到提高；双温度传感器控制，实现水浴槽水位报警，避免干烧着火风险。

附图说明

图1是本实用新型提供的实施例正面剖视示意图；

图2是本实用新型提供的实施例轴测图；

图3是本实用新型提供的实施例右视图；

图4是本实用新型提供的实施例恒温单元的控制原理图；

图5是本实用新型提供的实施例制冷单元的功率驱动电路；

图中各标号分别表示：

1：恒温单元；101：箱体；102：电热管；103：底部温度传感器；104：显示屏；105：调节旋钮；106：上部温度传感器；107：排水口；

2：振动单元；201：矩形板；202：弯边；203：固定卡扣；204：样品容器；205：按键；

3：夹持单元；301：固定杆；302：可调节固定夹；303：螺栓结构；

4：冷凝单元；401：圆筒形制冷模块；402：半导体制冷元件；403：翅片；404：散热风扇；405：石英冷凝器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的图1~5，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

图1是本实用新型提供的实施例正面剖视示意图，图2是本实用新型提供的实施例轴测图，图3是本实用新型提供的实施例右视图，如图1~3所示，一种电力用油中酸性物质提取装置，包括恒温单元1、振动单元2、夹持单元3、冷凝单元4；

恒温单元1为具有加热调温功能的容器结构，容器结构内部装有水，用于加热；恒温单元1内设置有振动单元2，该振动单元2能够将电能转换成机械震动能，夹持单元3与振动单元2固定连接，用于夹持盛有待提取油液的容器，冷凝单元4设置在振动单元2的上方，用于将被加热蒸发后的待提取油液进行冷凝回收。

具体地，恒温单元1包括不锈钢箱体101、电热管102、底部温度传感器103、显示屏104、调节旋钮105、上部温度传感器106、排水口107；

箱体101底部设置有电热管102以及底部温度传感器103，箱体101一侧外部设置有显示屏104以及调节旋钮105，箱体101另一侧的底部设置有排水口107；

振动单元2包括震动装置、矩形板201、弯边202、固定卡扣203、样品容器204、按键205；

不锈钢矩形板201两侧分别设置有两个弯边202，弯边202悬挂在箱体101的边缘同时将矩形板201悬吊在箱体101内，上部温度传感器106安装位置与矩形板201平行；

固定卡扣203焊接在矩形板201上面，样品容器204被固定卡扣203固定在矩形板201上；

震动装置包括电动机、连接轴以及凸轮机构，电动机输出轴与连接轴连接，连接轴一端设置有凸轮，凸轮设置在矩形板201底部，矩形板201能够在凸轮旋转时产生振动；

震动装置与按键205采用导线连接，能够通过按键205对震动装置进行调节；

震动装置与矩形板201连接，能够将震动能量传递到矩形板201上；

夹持单元3包括固定杆301、可调节固定夹302、螺栓结构303；

固定杆301与弯边202焊接，固定杆301上设置有可调节固定夹302，用于固定样品容器204；

螺栓结构303用于固定冷凝单元4；

冷凝单元4包括圆筒形制冷模块401、半导体制冷元件402、翅片403、散热风扇404；

圆筒形制冷模块401由内外两个圆筒连接成双层圆筒结构，并紧贴石英冷凝器405外壁，内外筒之间为半导体制冷元件402，半导体制冷元件402外侧装有翅片403，内筒壁上开设有与筒壁呈向上倾斜角度的孔，外筒壁一侧装有散热风扇404。

该恒温单元采用差分放大器和比较器实现温度控制，如图4所示。直流电源与R3、D1、VR1构成稳压电路，输出稳定的直流参考电压Vref；R₁、R₂、PT100、VR₂构成电阻桥，其中R1、R2为精密电阻，R1=R2，VR2为精密可调电阻，PT100为铂热电阻；U1为差分放大器，VR3是上限温度调节电阻，VR4是下限温度调节电阻。

该冷凝单元通过Q2、Q3两个三极管构成推挽电路，如图5所示，作用是增加驱动能力，提高驱动效率。场效应管IRF540为通用型MOS管，作用是放大电流。瓷片电容C3和电解电容C4构成滤波电路，其主要作用是滤波。电阻R10的主要作用是限流以保护光耦，可根据光耦最大电流和输入电压计算R10大小。电感L1的作用是储电。电感的大小及功率要与TEC相适应，一般为功率电感。二极管D3的作用是使场效应管不被电感L1断电后产生的反向电动势击穿。

需要进行电力用油中酸性物质提取时，首先将水注入箱体101，通过限位调节旋钮105调节提取温度控制电热管102对水进行加热，达到所需温度后，将一定质量的待测油样装入样品容器204，同时加入萃取溶液，将样品容器204放置在矩形板201上，用固定卡扣203固定，与石英冷凝器405通过磨口连接好后，上紧可调节固定夹302，通过面板上按键205设置振动时间，同时启动振动单元2和冷凝单元4。半导体制冷元件402内表面与冷凝管外表面相互接触，工作时圆筒401内表面吸收热量温度降低，圆筒401外表面放出热量温度升高，外筒壁一侧装有翅片403和散热风扇404，风扇排气口与筒内部相通；内筒壁上开有许多与筒壁呈一定倾斜角度的小孔406，使热气流可以从中通过增大换热效率；工作时散热风扇开启在圆筒内部形成负压，加快气流流动，增强散热效果。提取过程中，样品容器204中的馏分不断挥发后在冷凝单元中被冷凝，又流回样品容器204，当达到振动时间后自动停止，即完成恒定条件下的油中酸性物质提取。

该实用新型可以实现：通过温度传感器检测水温实现可实现高精度恒温水浴控制，达到上限立即切断加热回路，同时设置加热温度下限，冷却至温度下限立即重启加热过程，保证所有样品的加热过程一致性；冷凝单元采用半导体温控制冷，控温准确，制冷效果好，消除水冷过程的不一致性；冷凝管外部与环境温度隔离、冷凝管冷却面积增大，使冷凝效率得到提高；双温度传感器控制，实现水浴槽水位报警，避免干烧着火风险。

Claims (7)

1.一种电力用油中酸性物质提取装置，其特征在于，包括恒温单元（1）、振动单元（2）、夹持单元（3）、冷凝单元（4）；

所述恒温单元（1）为具有加热调温功能的容器结构，恒温单元（1）内设置有振动单元（2），该振动单元（2）能够将电能转换成机械震动能，夹持单元（3）与振动单元（2）固定连接，用于夹持盛有待提取油液的容器，冷凝单元（4）设置在振动单元（2）的上方，用于将被加热蒸发后的待提取油液进行冷凝回收。

2.根据权利要求1所述的电力用油中酸性物质提取装置，其特征在于：

所述恒温单元（1）包括箱体（101）、电热管（102）、底部温度传感器（103）、显示屏（104）、调节旋钮（105）、上部温度传感器（106）、排水口（107）；

所述箱体（101）底部设置有电热管（102）以及底部温度传感器（103），箱体（101）一侧外部设置有显示屏（104）以及调节旋钮（105），箱体（101）另一侧的底部设置有排水口（107）；

所述振动单元（2）包括震动装置、矩形板（201）、弯边（202）、固定卡扣（203）、样品容器（204）、按键（205）；

矩形板（201）两侧分别设置有两个弯边（202），弯边（202）悬挂在箱体（101）的边缘同时将矩形板（201）悬吊在箱体（101）内，所述上部温度传感器（106）安装位置与矩形板（201）平行；

固定卡扣（203）焊接在矩形板（201）上面，样品容器（204）被固定卡扣（203）固定在矩形板（201）上；

夹持单元（3）包括固定杆（301）、可调节固定夹（302）、螺栓结构（303）；

固定杆（301）与弯边（202）焊接，固定杆（301）上设置有可调节固定夹（302），用于固定样品容器（204）；

冷凝单元（4）包括圆筒形制冷模块（401）、半导体制冷元件（402）、翅片（403）、散热风扇（404）；

所述圆筒形制冷模块（401）由内外两个圆筒连接成双层圆筒结构，内外筒之间为半导体制冷元件（402），半导体制冷元件（402）外侧装有翅片（403），内筒壁上开设有与筒壁呈向上倾斜角度的孔；外筒壁一侧装有散热风扇（404）。

3.根据权利要求2所述的电力用油中酸性物质提取装置，其特征在于：

所述震动装置包括电动机、连接轴以及凸轮机构，电动机输出轴与连接轴连接，连接轴一端设置有凸轮，凸轮设置在所述矩形板（201）底部，矩形板（201）能够在凸轮旋转时产生振动。

4.根据权利要求2所述的电力用油中酸性物质提取装置，其特征在于：

所述箱体（101）和矩形板（201）均采用不锈钢材质。

5.根据权利要求2所述的电力用油中酸性物质提取装置，其特征在于：

所述圆筒形制冷模块是由两个半圆形结构组合成圆筒，紧贴石英冷凝器（405）外壁。

6.根据权利要求2所述的电力用油中酸性物质提取装置，其特征在于：

所述震动装置与按键（205）采用导线连接，能够通过按键（205）对震动装置进行调节。

7.根据权利要求2所述的电力用油中酸性物质提取装置，其特征在于：

所述震动装置与矩形板（201）连接，能够将震动能量传递到矩形板（201）上。