CN214584279U - 一种绝缘液体中溶解气体真空脱气系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种绝缘液体中溶解气体真空脱气系统，通过驱动活塞向下位移，能够在脱气缸内产生一定空间的脱气室以供绝缘油注入，同时，注入绝缘油后，驱动活塞继续下行，可以在绝缘油的液面与脱气室的内顶面之间形成负压状态的真空腔体，再通过油泵和循环油管将绝缘油进行循环流动，并通过雾化喷头向脱气室进行雾化喷出，从而快速脱出绝缘油中的溶解气体，并提高了脱气效率。同时，相对现有的脱气系统，无需真空泵等大型装置，降低了结构复杂性和结构体积，通过设置传感器、上位机与多个电磁阀实现了自动控制，可实现简单操作。

Description

一种绝缘液体中溶解气体真空脱气系统

技术领域

本申请涉及溶解气体真空脱气技术领域，尤其涉及一种绝缘液体中溶解气体真空脱气系统。

背景技术

油气分离方法是实现溶解气体快速检测、准确计量的关键和必要前提。

目前，油气分离方法从原理上可划分为两种，一种是溶解平衡法，另一种是真空法。其中，真空法属于完全脱气方法，具有脱气效率高，可实现95％的脱气率，同时具有脱气性能稳定、快速等特点，是近年来的研究热点。

如公开号为CN108627601A的中国实用新型专利公开了用于油色谱在线监测的油喷淋真空脱气装置及使用方法，包括用于脱气的脱气缸，所述脱气缸设有用于进油的进油口和用于排油的回油口，还包括用于实现脱气缸负压的真空泵和用于实现循环油的循环电磁阀，所述进油口和回油口通过设有循环电磁阀的管路连接，所述进油口处连接喷淋结构。在使用时，先将脱气缸内部压力抽至完全真空负压状态，再注入变压器油，接着进行多次循环，抽过滤的气体，完成浓度检测工作，最后回收油样。但其在脱气过程中，需要使用真空泵实现真空状态，由于增加真空泵等装置会导致体型庞大，操作复杂。

又如公开号为CN104623930A的中国实用新型专利公开了一种应用于光声光谱原理油中溶解气体分析的脱气装置，由油缸、气缸、气室、油室、光声腔构成，通过真空脱气分离出的特征气体可被转移到光声腔内，供光声光谱检测使用。装置的油室、气室、光声腔为专用腔室部件，其中油室采用双孔底盖结构，配合液位传感器可实现安全回油。装置配置两对称油室，可实现双向回油、油路清洗功能，同时可避免单点采集油样，可实现油样的多点循环采集。但是，其结构比较复杂，操作比较繁琐。

实用新型内容

本申请提供了一种绝缘液体中溶解气体真空脱气系统，用于解决现有的真空脱气系统结构复杂、体积庞大且操作繁琐的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种绝缘液体中溶解气体真空脱气系统，包括：脱气缸、活塞、步进电机、丝杆、油泵、上位机、取油口、第一电磁阀、第二电磁阀和三通接头；

所述活塞设于所述脱气缸的缸内，且与所述脱气缸的内壁相抵靠，所述活塞的顶面与所述脱气缸的内壁形成脱气室；

所述步进电机的输出端与所述丝杆连接，所述丝杆与所述活塞连接；

所述脱气缸的顶部设有与所述脱气室相连通的液位传感器、压力传感器和雾化喷头，所述液位传感器和所述压力传感器均与所述上位机的输入端电连接，所述上位机的输出端分别与所述步进电机、所述第一电磁阀和所述第二电磁阀电连接，所述雾化喷头的喷口方向朝向所述脱气室设置；

所述油泵的第一端通过脱油管与所述脱气室连通，所述油泵的第二端通过循环油管与所述三通接头的第一端连接，所述取油口通过所述循环油管与所述三通接头的第二端连接，所述三通接头的第三端通过所述循环油管与所述雾化喷头连接；

所述第一电磁阀设于所述三通接头与所述油泵之间的所述循环油管上；

所述第二电磁阀设于所述三通接头与所述取油口之间的所述循环油管上。

优选地，所述脱气缸的外壁包裹有控温膜，所述控温膜与所述上位机的输出端电连接。

优选地，所述活塞开设有与所述脱气室相通的通油孔，所述油泵的第一端通过所述脱油管与所述通油孔连接。

优选地，所述脱油管为柔性油管。

优选地，该系统还包括排油口和第三电磁阀，所述油泵的第二端通过所述循环油管与所述第三电磁阀连接，所述第三电磁阀与所述排油口连接。

优选地，所述三通接头与所述雾化喷头之间的循环油管上设有单向阀，所述单向阀的流向为所述三通接头朝向所述雾化喷头设置。

优选地，所述脱气缸的顶部还设有与所述脱气室相连通的排气管，所述排气管上设有第四电磁阀，所述排气管与所述脱气室的连接处设有过滤器。

优选地，所述排气管具体采用毛细管。

优选地，所述步进电机具体采用贯穿轴式直线步进电机。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本实用新型提供的一种绝缘液体中溶解气体真空脱气系统，通过驱动活塞向下位移，能够在脱气缸内产生一定空间的脱气室以供绝缘油注入，同时，注入绝缘油后，驱动活塞继续下行，可以在绝缘油的液面与脱气室的内顶面之间形成负压状态的真空腔体，再通过油泵和循环油管将绝缘油进行循环流动，并通过雾化喷头向脱气室进行雾化喷出，从而快速脱出绝缘油中的溶解气体，并提高了脱气效率。同时，相对现有的脱气系统，无需真空泵等大型装置，降低了结构复杂性和结构体积，通过设置传感器、上位机与多个电磁阀实现了自动控制，可实现简单操作。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种绝缘液体中溶解气体真空脱气系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

为了方便理解，请参阅图1，本发明提供了一种绝缘液体中溶解气体真空脱气系统，包括：脱气缸10、活塞110、步进电机120、丝杆121、油泵20、上位机、取油口30、第一电磁阀210、第二电磁阀310和三通接头40；

活塞110设于脱气缸10的缸内，且与脱气缸10的内壁相抵靠，活塞110的顶面与脱气缸10的内壁形成脱气室112；

步进电机120的输出端与丝杆121连接，丝杆121与活塞110连接；

在一个具体实施例中，步进电机120采用贯穿轴式直线步进电机，脱气缸10进行竖直设置，而步进电机120设于脱气缸10底部，通过丝杆121与活塞110底部相连接，从而控制活塞110相对脱气缸10上下往复运动。

脱气缸10的顶部设有与脱气室112相连通的液位传感器113、压力传感器114和雾化喷头115，液位传感器113和压力传感器114均与上位机的输入端电连接，上位机的输出端分别与步进电机120、第一电磁阀210和第二电磁阀310电连接，雾化喷头115的喷口方向朝向脱气室112设置；

油泵20的第一端通过脱油管117与脱气室112连通，油泵20的第二端通过循环油管与三通接头40的第一端连接，取油口30通过循环油管与三通接头40的第二端连接，三通接头40的第三端通过循环油管与雾化喷头115连接；

可以理解的是，雾化喷头115可以将绝缘油进行雾化，扩大绝缘油的接触面，有利于油中气体析出，增加脱气效率。

在一个具体实施例中，见图1所示，活塞110开设有与脱气室112相通的通油孔111，油泵20的第一端通过脱油管117与通油孔111连接，脱油管117具体采用柔性油管，从而当活塞110进行上下往复运动时，不会损坏到脱油管117。

第一电磁阀210设于三通接头40与油泵20之间的循环油管上；

第二电磁阀310设于三通接头40与取油口30之间的循环油管上。

在一个具体实施例中，第二电磁阀310与取油口30之间的循环油管上还设有过滤装置311，以对待脱气的绝缘油进行过滤。

作为本实施例的优选方案，脱气缸10的外壁包裹有控温膜116，控温膜116与上位机的输出端电连接。

需要说明的是，在脱气过程中，通过控温膜116控制脱气缸10内的温度保持在30～80摄氏度。

作为本实施例的优选方案，本系统还包括排油口50和第三电磁阀510，油泵20的第二端通过循环油管与第三电磁阀510连接，第三电磁阀510与排油口50连接。

可以理解的是，在开启第三电磁阀510和油泵20后，通过油泵20将脱气室112内的绝缘油抽送至排油口50，从而可以将绝缘油排出。

作为本实施例的优选方案，三通接头40与雾化喷头115之间的循环油管上设有单向阀410，单向阀410的流向为三通接头40朝向雾化喷头115设置。

作为本实施例的优选方案，脱气缸10的顶部还设有与脱气室112相连通的排气管60，排气管60上设有第四电磁阀610，排气管60与脱气室112的连接处设有过滤器611。

需要说明的是，过滤器611可在气体排出时过滤掉油雾颗粒，避免油雾污染排气管60的气道，同时，排气管60采用毛细管制成。

在开启第四电磁阀610后，可以将脱气室112内的气体通过排气管60排出。其中，排气管60外部可连接大气或气体检测装置。

需要说明的是，本实施例的工作过程为：

(一)清洗残油及残气

1)通过步进电机120驱动活塞110位移至脱气缸10底部，以使脱气室112内的体积达到最大值；

2)开启第二电磁阀310，通过取油口30向脱气室112注满绝缘油，当液位传感器113采集到脱气室112内的绝缘油的液面达到顶部时，向上位机发送第二控制信号，通过上位机根据第二控制信号关闭第二电磁阀310，然后，开启第一电磁阀210和油泵20，从而通过油泵20将脱气室112内的绝缘油通过循环油管抽送至脱气室112内，以使得循环油管内的残油和残气排至脱气室112内；

3)当循环油管内的残油和残气排至脱气室112内后，关闭油泵20和第一电磁阀210，然后，开启第四电磁阀610，通过步进电机120驱动活塞110相对脱气缸10向上位移，以逐步缩小脱气室112内的体积，从而通过排气管60将残气排出；

4)当液位传感器113采集到脱气室112内的绝缘油的液面达到顶部时，向上位机发送第三控制信号，通过上位机根据第三控制信号关闭第四电磁阀610，开启第三电磁阀510和油泵20，通过油泵20将脱气室112内的绝缘油抽送至排油口50，从而将绝缘油全部排出，这使得在脱气开始之前，对循环油管内的残油和残气进行排出，可以提供脱气效率。

(二)脱气过程

1)开启第二电磁阀310，通过取油口30向脱气室112注入绝缘油，其中，绝缘油来自于变压器、电抗器等设备；

2)当液位传感器113采集到脱气室112内的绝缘油的液面达到顶部时，向上位机发送第一控制信号，通过上位机根据第一控制信号关闭第二电磁阀310，然后，通过步进电机120驱动活塞110向下位移至预设位置，以在绝缘油的液面与脱气室112的内顶壁之间形成负压状态的真空腔体；

3)当步进电机120驱动活塞110向下位移至预设距离时，则开启第一电磁阀210，通过油泵20将脱气室112内的绝缘油抽送至雾化喷头115进行雾化喷射至脱气室112内；

4)通过压力传感器114采集脱气室112内的气压，当压力传感器114采集到的气压保持不变时，则判定绝缘油已充分脱气；

5)当判定绝缘油已充分脱气时，通过压力传感器114向上位机发送脱气完毕信号，通过上位机依次关闭油泵20和第一电磁阀210。

(三)排气过程

1)通过步进电机120驱动活塞110相对脱气缸10向上位移，当压力传感器114采集到脱气室112内的压力达到一个标准大气压时，开启第四电磁阀610，通过步进电机120驱动活塞110相对脱气缸10继续向上位移至顶部，从而将脱气室112内的气体通过排气管60排出；

2)当液位传感器113采集到脱气室112内的绝缘油的液面达到顶部时，向上位机发送第四控制信号，通过上位机根据第四控制信号关闭第四电磁阀610。

(四)排油过程

1)开启第三电磁阀510和油泵20，通过油泵20将脱气室112内的绝缘油抽送至排油口50，从而将绝缘油全部排出。

可以理解的是，本实施例通过驱动活塞110向下位移，能够在脱气缸10内产生一定空间的脱气室112以供绝缘油注入，同时，注入绝缘油后，驱动活塞110继续下行，可以在绝缘油的液面与脱气室112的内顶面之间形成负压状态的真空腔体，再通过油泵20和循环油管将绝缘油进行循环流动，并通过雾化喷头115向脱气室112进行雾化喷出，从而快速脱出绝缘油中的溶解气体，并提高了脱气效率。同时，相对现有的脱气系统，无需真空泵等大型装置，降低了结构复杂性和结构体积，通过设置传感器、上位机与多个电磁阀实现了自动控制，可实现简单操作。

以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种绝缘液体中溶解气体真空脱气系统，其特征在于，包括：脱气缸、活塞、步进电机、丝杆、油泵、上位机、取油口、第一电磁阀、第二电磁阀和三通接头；

所述活塞设于所述脱气缸的缸内，且与所述脱气缸的内壁相抵靠，所述活塞的顶面与所述脱气缸的内壁形成脱气室；

所述步进电机的输出端与所述丝杆连接，所述丝杆与所述活塞连接；

所述脱气缸的顶部设有与所述脱气室相连通的液位传感器、压力传感器和雾化喷头，所述液位传感器和所述压力传感器均与所述上位机的输入端电连接，所述上位机的输出端分别与所述步进电机、所述第一电磁阀和所述第二电磁阀电连接，所述雾化喷头的喷口方向朝向所述脱气室设置；

所述油泵的第一端通过脱油管与所述脱气室连通，所述油泵的第二端通过循环油管与所述三通接头的第一端连接，所述取油口通过所述循环油管与所述三通接头的第二端连接，所述三通接头的第三端通过所述循环油管与所述雾化喷头连接；

所述第一电磁阀设于所述三通接头与所述油泵之间的所述循环油管上；

所述第二电磁阀设于所述三通接头与所述取油口之间的所述循环油管上。

2.根据权利要求1所述的绝缘液体中溶解气体真空脱气系统，其特征在于，所述脱气缸的外壁包裹有控温膜，所述控温膜与所述上位机的输出端电连接。

3.根据权利要求1所述的绝缘液体中溶解气体真空脱气系统，其特征在于，所述活塞开设有与所述脱气室相通的通油孔，所述油泵的第一端通过所述脱油管与所述通油孔连接。

4.根据权利要求3所述的绝缘液体中溶解气体真空脱气系统，其特征在于，所述脱油管为柔性油管。

5.根据权利要求1所述的绝缘液体中溶解气体真空脱气系统，其特征在于，还包括排油口和第三电磁阀，所述油泵的第二端通过所述循环油管与所述第三电磁阀连接，所述第三电磁阀与所述排油口连接。

6.根据权利要求1所述的绝缘液体中溶解气体真空脱气系统，其特征在于，所述三通接头与所述雾化喷头之间的循环油管上设有单向阀，所述单向阀的流向为所述三通接头朝向所述雾化喷头设置。

7.根据权利要求1所述的绝缘液体中溶解气体真空脱气系统，其特征在于，所述脱气缸的顶部还设有与所述脱气室相连通的排气管，所述排气管上设有第四电磁阀，所述排气管与所述脱气室的连接处设有过滤器。

8.根据权利要求7所述的绝缘液体中溶解气体真空脱气系统，其特征在于，所述排气管具体采用毛细管。

9.根据权利要求1所述的绝缘液体中溶解气体真空脱气系统，其特征在于，所述步进电机具体采用贯穿轴式直线步进电机。

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