CS239048B1

CS239048B1 - Equipment for continuous oil cleaning with separate separation of gaseous and liquid contaminants

Info

Publication number: CS239048B1
Application number: CS837677A
Authority: CS
Inventors: Josef Altmann; Bohumil Beran
Original assignee: Josef Altmann; Bohumil Beran
Priority date: 1983-10-20
Filing date: 1983-10-20
Publication date: 1985-12-16
Also published as: CS767783A1

Abstract

Zařízení pro komtinuální čištění oleje s oddělenou separací plynných a kapalných kontaminantů je vhodné zejména pro čištění transformátorového pleje olejových transformátorů za provozu. Zařízení sestává z vákuového separátoru s akumulačním nástavcem, oběhového ejektoru, kondenzační smyčky a sady potrubí. Ve vakuovém separátoru je umístěn pláší se separačním prostorem, vymezeným mezi barbotéžním kanálem a vnitrním povrchem vnitřního pláště, přičemž tento barbotážní kanál prochází separačními disky a ústí do oběhového ejektoru, v akumulačním nástavci je nad zpětným uzávěrem víka pláště umístěn sifonový uzávěr, · spojený vzduchovým potrubím s prostorem mino zařízeni. Poháněči dýža oběhového ejektoru je spojena sifonem a horní i dolní oblastí topného prostoru, vytvořeného mezi vnitřním povrchem vakuového separátoru a vnitřním pláštěm, a tento topný prostor je ještě připojen přívodním potrubím ke zpětnému ventilu. Zpětný ventil je dále připojen jednak ke spojovacímu nátrubku kondenzátoru a jednak vyrovnávacím potrubím k akumulačnímu nástavci. Vstupní komora oběhového ejektoru je spojena se sběračem kondenzátu kondenzační smyčky, spojené také s vnitřkem horní oblasti vnitrního pláště.The device for continuous oil cleaning with separate separation of gaseous and liquid contaminants is particularly suitable for cleaning the transformer oil pan of oil transformers during operation. The device consists of a vacuum separator with an accumulation attachment, a circulating ejector, a condensation loop and a set of pipes. In the vacuum separator, a jacket with a separation space is placed, defined between the bubbling channel and the inner surface of the inner jacket, while this bubbling channel passes through the separation discs and opens into the circulating ejector, in the accumulation attachment, a siphon closure is placed above the non-return closure of the jacket cover, connected by an air pipe to the space outside the device. The drive nozzle of the circulating ejector is connected by a siphon and the upper and lower areas of the heating space formed between the inner surface of the vacuum separator and the inner jacket, and this heating space is also connected by a supply pipe to a non-return valve. The check valve is further connected to the condenser connection pipe and to the accumulation extension via a balancing pipe. The inlet chamber of the circulation ejector is connected to the condensate collector of the condensation loop, which is also connected to the interior of the upper area of the inner shell.

Description

Vynález se týká zařízení pro kontinuální Slátání oleje β oddělenou separací plynných a kapalných koniaminantů, které je zvláště vhodné pro kontinuální čištění olejových náplní transformátorů.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for the continuous agglomeration of oil β by separate separation of gaseous and liquid conaminants, which is particularly suitable for the continuous cleaning of transformer oil fillings.

V současnosti používaná zařízení pro kontinuální čištění například olejových okruhů elektrických vysokonapěiových transformátorů lze rozlišit podle fyzikálních prinoipů, kterých jé použito k odstraňování nežádouoíoh příměsí z olejové náplně těchto strojů. Jeden z nejjednodušších principů kontinuálního čištěni je založen na vyvázání kapalného kontaminantů, obvykle vodní frakce, na pevný sorbent, který je do okruhu transformátoru s nuceným oběhem plejového media vřazen v podobě tak zvaného molekulárního síta. Za základní a nejčastěji používaný princip kontinuálního čištění transformátorového oleje lze považovat princip vakuové separace plynných a kapalných kontaminantů. Separace kontaminantů je většinou prováděna v externím zařízení,do něhož je z ole* jového okruhu transformátoru přiváděn znečištěný olej a z něhož je vyčištěný olej opět vtlačován do zmíněného okruhu. Nejobvyklejší zařízení,která využívají tohoto principu, sestávají z vakuové komory, do které vstupuje znečištěný olej, ve většině případů olejovou sprchou a ze vzniklých kapiček, proudů nebo vrstev oleje,stékájících po vhodných ploohách_tjsou kontaminanty odstraňovány v procesu nucené difúze a ve formě plynů a par odtahovány vývěvou z prostorní vakuové komory mimo Sistioí zařízení a vyčištěný olej je zpětně vtlačován do olejového okruhu transformátoru zvláštním čerpadlem. Další relativně nový způsob kontinuálního čištění transformátorového oleje je založen na využití kapalného pístu, kterým je v odděleném prostoru vakuového separátoru střídavě dosahováno potřebného podtlaku v procesu vakuové separaoe a v navazujícím prooesu komprese jsou odloučené kontaminanty kapalným pístem stlačovány a vypuzovány mimo čisticí zařízení.The currently used equipment for the continuous cleaning of, for example, the oil circuits of electric high-voltage transformers can be distinguished by the physical principles used to remove unwanted impurities from the oil filling of these machines. One of the simplest principles of continuous cleaning is based on the binding of liquid contaminants, usually a water fraction, to a solid sorbent which is incorporated into the circuit of a forced-flow transformer in the form of a so-called molecular sieve. Vacuum separation of gaseous and liquid contaminants can be considered as the basic and most commonly used principle of continuous cleaning of transformer oil. The separation of contaminants is usually carried out in an external device, to which contaminated oil is fed from the oil circuit of the transformer and from which the cleaned oil is again forced into the circuit. The most common devices employing this principle consist of a vacuum chamber into which contaminated oil enters, in most cases through an oil spray, and from the resulting droplets, streams or layers of oil running down suitable surfaces _t the contaminants are removed in a forced diffusion process and the vapors are withdrawn by a vacuum pump from the room vacuum chamber outside the Sistium apparatus, and the purified oil is re-injected into the transformer oil circuit by a separate pump. Another relatively new method of continuous transformer oil purification is based on the use of a liquid piston which, in a separate space of the vacuum separator, alternately achieves the necessary vacuum in the vacuum separao process and in the subsequent compression progression the separated contaminants are compressed and expelled by the liquid piston.

239 048239 048

Všechny uvedené způsoby kontinuálního ošetřování olejovýoh náplní transformátorů mají některé nedostatky. Základním nedostatkem adeorbčního čištění trasformétorového oleje, pomineme-li skutečnost že tento způsob je možno aplikovat pouze na okruhy a nuceným oběhem chladicího olejového me'dia, vyplývá z toho, že prooes adsorboe na pevném sorbentu odstraňuje z oleje pouze vodní frakci. Tento způeob čištění oleje nijak neřeěi odvod plynnýoh kontaminantů mimo zařízení, z nichž zvláště kyslíkový podíl/zavlečený do olejové náplně difúzí z atmosféry/výrazně zvyšuje a intenzifikuje prooeey stárnutí v soustavě olej-izolaoe.All these methods of continuous treatment of transformer oil fill have some drawbacks. The main drawback of the adsorption purification of transformer oil, apart from the fact that this method can only be applied to circuits and forced circulation of cooling oil, implies that the adsorboe adsorboe on the solid sorbent removes only the water fraction from the oil. This method of oil purification does not in any way address the removal of gaseous contaminants away from equipment, of which, in particular, the oxygen fraction (introduced into the oil charge by diffusion from the atmosphere) significantly increases and intensifies the aging progression in the oil-isolation system.

Naproti tomu jediný vážný nedostatek u druhého uvedeného způsobu kontinuálního čiětění olejovýoh náplní pomocí kombinace vakuové separace, filtraoe a případné regenerace oleje, lze spatřovat ve značné složitosti použitého zařízení. Uvedené zařízeni vyžaduje pro udržení provozního vakua nepřetržitou činnost vývěvy, kterou jsou plynné a parní kontamlnanty odsávány mimo čisticí zařízení a čerpadlo^kterým je vyčištěný olej dopravován z vakuového prosto ru zpět do olejového okruhu transformátoru. Provozní spolehlivost obou jmenovaných mechanicky pohyblivýoh součástí je v tomto případě v určitém protikladu s nutností jejioh mlniaturizaoe s ohledná na požadovaný výkon ·On the other hand, the only serious drawback in the latter method of continuously cleaning the oil cartridges by means of a combination of vacuum separation, filtration and eventual oil regeneration can be seen in the considerable complexity of the equipment used. In order to maintain the operating vacuum, the apparatus requires a continuous operation of the vacuum pump by which the gaseous and vapor contaminants are sucked away from the purifier and the pump through which the cleaned oil is conveyed from the vacuum space back to the transformer oil circuit. In this case, the operational reliability of the two mechanically movable components is in contrast to the necessity of its mlniaturizaoe with respect to the required power ·

Třetí uvedené řešení/využívájíoí střídavého režimu vakuové separaoe a komprese kapalným plstem/do určité míry odstraňuje nedostatky druhého jmenovaného řešeni hlavně tím, že redukuje počet meohanioky pohyblivýoh dílů a obchází prinoipiálně nespolehlivý element vakuové vývěvy, ale jeho základní nedostatek spočívá v možné zpětné kontaminaci kondenzaoi vodních par z paroplynového polštáře nad hladinou vyčištěného oleje. Prooes zpětné kontaminaoe kondenzací na stěnách nevytápěné nádoby vakuového separátoru nelze jednoduše eliminovat použitím vhodné izolace vzhledem k nízkým tepelným tokům v soustavě a řízené vytápění povrchu nádoby pomocí externího zdroje tepla eliminuje jednoduohoet použitého řešení. Druhotná, kvantitativně ještě závažnější možnost zpětné kontaminace oleje vodním kondenzátem je poplatná prooeeu vypuzování paroplynového polštáře mimo čistioí zařízení, protože během kompresního režimu dojde k rychlému vykondenzování vodního podílu polštáře a ačkoliv Je konta239 048 minovaný olej v úrovni hladiny vypuzen do akumulačního náetavoe a znovu zaveden na počátek čistícího procesu, nelzo tímto způsobem dooílit pokles koncentrace vodního podílu pod určitá limitující hodnoty·The third solution (using alternating mode vacuum vacuum and liquid felt compression) somewhat eliminates the drawbacks of the latter, mainly by reducing the number of meohanics of the moving parts and bypassing the prinoipially unreliable vacuum pump element, but its basic drawback lies in possible back contamination of water condensation vapor from the steam-gas cushion above the surface of the cleaned oil. Prooes of back contamination by condensation on the walls of an unheated vacuum separator vessel cannot be easily eliminated by using appropriate insulation due to low heat fluxes in the system and controlled heating of the vessel surface using an external heat source eliminates the simple solution used. The secondary, quantitatively even more serious possibility of back-contamination of oil with water condensate is due to the process of expulsion of the steam-gas cushion outside the purification plant, since during the compression mode the water content of the cushion is rapidly condensed. Beginning of the purification process, it is not possible to decrease the concentration of water content below certain limit values in this way.

Uvedená nedostatky podstatná omezuje zařízení pro kontinuální čiátání oleje s oddělenou separací plynných a kapalných kontaminantů podle vynálezu, obsahující vakuový separátor, akumulační nástaveo, reverzační čerpadlo, oběhový ejektor a kondenzační smyčku· , Cílem vynálezu je dosaženi zvýšeného čistícího účinku, který se projeví zvýšeným odvodem kontaminujících příměsí mimo zařízení a rezultuje ve snížení zbytkových koncentrací plynných a především kapalných kontaminantů v ošetřovaném oleji· Tohoto účinku je v zařízení dosahováno vzájemnou kombinací přirozené regulaoe teploty stěn, zvýšením mezifázové plochy pro nucenou difúzi pomocí barbotážního režimu a nuceným oběhem paroplynové směsi v soustavě vakuového separátoru a kondenzační smyčky· Důsledkem komplexního skloubeni uvedených mechanismů je řádové zvýšení intenzity čisticího procesu, které principiálně umožňuje i např· snížení fyzické velikosti zařízení při zachování jeho výkonu a příkonu·The above-mentioned drawbacks are substantially limited by the continuous oil-counting device with separate separation of gaseous and liquid contaminants according to the invention, comprising a vacuum separator, a storage wall, a reversing pump, a circulating ejector and a condensation loop. · This effect is achieved by the combination of the natural control of the wall temperature, the increase of the interfacial area for forced diffusion by means of the barbotage mode and the forced circulation of the steam-gas mixture in the vacuum separator system. condensation loops · The consequence of the complex articulation of the above mentioned mechanisms is an order of magnitude increase in the intensity of the cleaning process, which in principle allows eg reduction of the physical size of the device while maintaining its performance and power consumption ·

Podstatou zařízení pro kontinuální čištění oleje s oddělenou separací plynnýoh a kapalných kontaminantů podle vynálezu, sestávajícího z vakuového separátoru s akumulačním nástavcem, oběhového ejektoru, kondenzační smyčky a sady potrubíjje nové vytvoření oolku vakuového separátoru a připojení jeho částí k ole jovému okruhu transformátoru a ke kondenzační smyčce. Nové vytvoření celku vakuového separátoru spočívá v tom, že ve vnějším plášti tohoto separátoru je soustředně umístěn vnitřní pláš£ s víkem, opatřeným zpětným uzávěrem, který zasahuje do akumulačního náetavoe· Mezi vnitřním a vnějším pláštěm vakuového separátoru tak vzniká mezikruhový topný prostor, jehož horní i dolní oblast je připojena ke kratšímu svislému rameni sifonu, vycházejícímu ze vstupní komory s napájeoí dýzou oběhového ejektoru.The essence of the continuous oil purification system with separate separation of gaseous and liquid contaminants according to the invention, consisting of a vacuum separator with an accumulator extension, a circulating ejector, a condensation loop and a piping set, re-creates the vacuum separator ool and attaches parts to the transformer . A new design of the vacuum separator assembly consists in the fact that in the outer casing of the separator there is a concentric inner casing with a lid provided with a back closure which intervenes in the accumulator. This creates a circular heating space between the inner and outer casing of the vacuum separator. the lower region is connected to a shorter vertical siphon arm extending from the inlet chamber with the power supply of the circulating ejector nozzle.

Do vnitřního pláětě vakuového separátoru jo ještě vložen barbotážni kanál/ opatřený zvnějšku separačním! disky· Mezi tímto kanálem a vnějším povrchem vnitřního pláště tak vzniká rovněžA barbotage channel (provided with an external separation) is also inserted into the inner sheath of the vacuum separator. Discs · This also occurs between this channel and the outer surface of the inner casing

239 048 mezikruhový separační prostor, spojený v dolní části jednak s reverzačním čerpadlem olejového media a jednak s dolním snímačem hladiny, který toto čerpadlo ovládá spolu s horním snímačem hladiny, připojeným k akumulačnímu náatavoi, a to prostřednictvím klopného obvodu. Zpětný uzávěr víka vnitřního pláště Je V akumulačním nástavoi umístěn pod sifonovým uzávěrem, spojeným s atmosférou.239 048 an annular separation space, connected in the lower part to the oil medium reversing pump and to the lower level sensor, which controls the pump together with the upper level sensor connected to the accumulator, via a flip-flop. The inner casing lid reclosing member is located below the siphon closure associated with the atmosphere in the storage tank.

Připojení částí vakuového separátoru je provedeno tak, že horní vnitřní oblast vnitřního pláště je spojena odsávaolm potrubím s kondenzační smyčkou, která může být provedena jako spirálový trubkový výměník tepla, ústíoi do sběrače kondenzátu. Tento sběrač a vstupní komora oběhového ejektoru jsou vzájemně spojeny. Horní část topného prostoru je připojena ke zpětnému ventilu, stejně tak jako střední oblast vnitřního prostoru akumulačního nástavoe· Qdváděeí potrubí zpětného ventilu je pak připojeno ke spojovaoímu nátrubku nádoby a konzervátoru transformátoru·'The connection of the parts of the vacuum separator is carried out in such a way that the upper inner region of the inner jacket is connected by a suction line with a condensation loop, which can be designed as a spiral tubular heat exchanger, flows into the condensate collector. This collector and the inlet chamber of the circulator ejector are connected to each other. The upper part of the heating space is connected to the non-return valve, as well as the central area of the internal space of the accumulator extension. The non-return line of the non-return valve is then connected to the connecting sleeve of the vessel and the transformer conservator.

Jeden příklad praktiokého provedeni zařízení podle vynálezu je znázorněn na připojeném výkrese; na němž je toto zařízení znázorněno ve spojení s ohladíoím okruhem elektrického transformátoru.One example of a practical embodiment of the device according to the invention is shown in the attached drawing; in which the device is shown in connection with a smoothing circuit of an electrical transformer.

Podle tohoto výkresu sestává zařízení podle vynálezu z vakuového separátoru £, pevně spojeného se shora přiléhajícím akumulačním nástavcem přičemž k spodní části vakuového separátoru £ je připojen oběhový ejektor 4, dále je k vakuovému separátoru připojeno reverzační čerpadlo 2; horní část vakuového separátoru 2 je spojena s oběhovým ejektorem 4 kondenzační smyčkou 6., Vakuový separátor 2 je k ohladioímu okruhu elektrického transformátoru připojen v úrovni spojovacího nátrubku 110, který vzájemně spojuje nádobu £ kondenzátoru a konzervátor 11. Z tohoto spojovacího nátrubku 110 je vyvedeno přívodní potrubí 210 s vestavěným zpětným ventilem 211. které ústí do topného prostoro A’3 vytvořeného mezi vnějším pláštěm 21 a vnitřním pláštěm 22 vakuového separátoru «2. Sifon 24, který je vyveden ze spodní části topného prostoru 23, je dále ve svém nejvyšším místě spojen s horní částí topného prostoru 23 odvzdušňovaoím nátrubkem 240 a jeho klesajioí větev je připojena k poháněoí dýze 41, která je zabudována do vstupní komory 42 oběhového ejektoru 4.According to this drawing, the device according to the invention consists of a vacuum separator 4, fixedly connected to a top-side accumulation extension, wherein a circulation ejector 4 is connected to the lower part of the vacuum separator 4, and a reversing pump 2 is connected to the vacuum separator; the upper part of the vacuum separator 2 is connected to the circulating ejector 4 by a condensation loop 6. The vacuum separator 2 is connected to the electric transformer smoothing circuit at the level of the connection nipple 110, which connects the condenser vessel and the conservator 11 to each other. a pipe 210 with a built-in non-return valve 21 which opens into a heating space A '3 formed between the outer casing 21 and the inner casing 22 of the vacuum separator 21. The siphon 24, which is discharged from the lower part of the heating space 23, is further connected at its highest point to the upper part of the heating space 23 via a venting pipe 240 and its downstream branch is connected to a driving nozzle 41 which is built into the inlet chamber 42 of the circulation ejector 4. .

239 048239 048

Tato vstupní komora 42 je ve své boční stěně spojena vratným potrubím 63 se sběračem 600 kondenzátu jednak s kondenzační smyčky a jednak uvnitř této vstupní komory 42 osově přechází do směšovací komory 42., jejíž kuželovité rozšíření vytváří difuzor 44, kterým je celek oběhového ejektoru 4 připojen ke spodní části barbotážního kanálu 200. Separační prostor 20 vymezený ve vnitřním plášti 22, do něhož je barbotážní kanál 200 fna jehož vnější stěně je vytvořena soustava separačních disků 201, osově symetricky umístěn, je ve své kuželovité horní Části spojen s akumulačním nástavcem 2. pomocí zpětného uzávěru 50 j z kuželového přechodu tohoto separačního prostorní 20 vyúsťuje odsávací potrubí 64, které spojuje tento prostor se vstupem kondenzátoru 60 kondenzační smyčky 6, Vzduchový kondenzátor 60 je potom svým vyústěním vyveden do sběrače 600 kondenzátu. Kuželovitá spodní část sběrače 600 kondenzátu přechází do odpadního potrubí 62, vyvedeného mimo zařízení. Vnitřní prostor akumulačního nástavce 2 j® spojen se separačním prostorem 20 zpětným uzávěrem 50 a dvojitým sifonovým uzávěrem 51, jehož horní části je připojeno vzduchové potrubí 52, ústící mimo zařízení. Vnitřní prostor akumulačního nástavce 2. j© spojen s horním snímačem hladiny 71.The inlet chamber 42 is connected in its side wall by a return conduit 63 to the condensate collector 600 from the condensation loop and on the other hand inside the inlet chamber 42 axially passes into the mixing chamber 42, whose conical extension forms a diffuser 44 to connect the whole ejector 4 The separation space 20 defined in the inner casing 22 into which the barbotage channel 200 is formed on the outer wall of which the set of separating discs 201 is axially symmetrically positioned is connected in its conical upper part to the accumulation extension 2 by means of The air condenser 60 is then led to the condensate collector 600 by means of its orifice. The conical bottom of the condensate collector 600 passes into a drain line 62 discharged outside the device. The interior space of the accumulator extension 20 is connected to the separation space 20 by a return shutter 50 and a double siphon cap 51, the upper part of which is connected to an air duct 52 extending outside the device. The internal space of the storage tank 2 is connected to the upper level sensor 71.

Z horní části akumulačního nástavce 2. d® vyveden přepad 54 ústící do konzervátoru 11 a z jeho střední části je vyvedeno vyrovnávaoí potrúbí 213, ústící do zpětného ventilu 211. Ze spodní části separačního prostoru 20 je dále vyvedeno odtahovaoí potrubí 21, spojené se vstupem a výstupem reverzačního čerpadla 2., které vyúsťuje do spodní části nádoby £ transformátoru. Mezikruhový separační prostor. 20 _tvytvořený mezi vnitřním pláštěm 22 a barbotážním kanálem 200, je spojen s.dolním snímačem hladiny ?2. Horní snímač hladiny 71 je připojen horním vedením 710 ω klopný obvod 7 a obdobně je také dolní hladinový snímač 72 připojen spodním vedením 720 na vstup klopného obvodu jehož výstup je propojen ovládacím vedením 70 s reverzačnim čerpadlem 2·An overflow 54 leading to the conservator 11 is led from the upper part of the accumulation extension 2. d® and from its central part a balancing pipe 213 leading to the check valve 211 is led out. Further, the exhaust pipe 21 connected to the inlet and outlet a reversing pump 2 that opens into the bottom of the transformer vessel. Annular separation space. 20 _t formed between the inner shell 22 and the duct 200 is connected to the lower level sensor? 2. The upper level sensor 71 is connected by the upper line 710 ω flip-flop 7 and likewise the lower level sensor 72 is connected by the lower line 720 to the flip-flop input whose output is connected by the control line 70 to the reversing pump.

Činnost zařízení pro kontinuální čištění oleje s oddělenou separací plynných a kapalných kontaminantů je založena na využití známé konoepoe kapalného pístu, jehož pohybem v prostoru vakuového separátoru je střídavě dosahováno provozního vakua potřebného v separačním režimu k oddělení plynných a kapalných konta239 048 minantů z olejového media a v navazujícím kompresním režimu zařízení jsou odloučené kontaminanty s4 l a-č o vány, přičemž v tomto příkladu provedení je kapalným pístem vypuzována mimo zařízení výhradně nekondenzující plynná frakce, zatímoo kapalný kontaminant) v tomto případě voda_fje jímán v oddělené nádobě.The operation of a continuous oil purification system with separate separation of gaseous and liquid contaminants is based on the use of the known liquid piston cone whose movement in the vacuum separator space alternately achieves the operating vacuum needed in the separation mode to separate gaseous and liquid accounts239,048 minutes from the oil medium and Following the compression mode of the apparatus, the separated contaminants 44 are discharged, and in this example, the non-condensing gaseous fraction (while the liquid contaminant) in this case is expelled by the liquid piston, in which case water _f is collected in a separate vessel.

Zařízení podle vynálezu podle tohoto příkladu provedení pracuje s nepřetržitou sekvenoí pracovních cyklů, z nichž každý je složen z relativně dlouhotrvajícího separačního režimu a rychlého kompresního režimu, které na sebe bezprostředně navazují· Zařízení podle vynálezu je převedeno do nového pracovního eyklu na základě dějů, které proběhnou v závěru předohozího pracovního oyklu, a to tak, že v závěru kompresního režimu je olej vytlačován ze separačního prostoru 20 do akumulačního nástavce 2· Průtokem oleje zpětným uzávěrem 50 a dvojitým sifonovým uzávěrem 51 z nyní zcela zaplaveného separačního prostoru 20 je nejprve z dvojitého sifonového uzávěru 51 zcela vypuzena nekondenzující vzdušina vzduchovým potrubím 52 mimo zařízení a pokračujícím nátokem oleje do vnitřního prostoru akumulačního nástavoe 2 d® ^v tomto prostorní zvyšována hladina oleje až do úrovně spínací hladiny horního snímače hladiny 71. Fo překročení této úrovně je horní snímač hladiny iniciován a odpovídající elektrioký signál je převeden horním vedením 710 na vstup klopného obvodu 2» změní jeho stav a tato změna ve formě elektriokého signálu je převedena ovládaoím vedením 70 na ovládací prvky reverzačního čerpadla 2· Smysl činnosti reverzačního čerpadla 2, které dosud vtlačovalo olej z nádoby transformátoru 1_ do separačního prostoru 20, je změněn a řeverzační čerpadlo 2 začne odtahovaoím potrubím 31 ze separačního prostoru 20 olej odsávat.The device according to the present invention operates with a continuous sequence of duty cycles, each of which is comprised of a relatively long-lasting separation mode and a fast compression mode, which are immediately connected to each other. at the end of the pre-shed working eye, in the end of the compression mode, the oil is pushed out of the separation space 20 into the accumulation extension 2 · The oil flow through the backflow cap 50 and the double siphon cap 51 from the now completely flooded separation space 20 is first from the double siphon cap 51 completely ejected non-condensing air through the air duct 52 outside the device and by continuing oil inflow into the interior of the 2 d® storage extension ⁱⁿ this room, the oil level is increased up to the switching level of the upper sensor When this level is exceeded, the upper level sensor is initiated and the corresponding electrical signal is transferred by the upper line 710 to the flip-flop 2 input. »changes its state and this change in the electrical signal form is transferred by the control line 70 to the reversing pump 2 The operation of the reversing pump 2, which has so far pushed oil from the transformer vessel 7 into the separation space 20, is changed and the reversing pump 2 begins to draw oil out of the separation space 20 via the withdrawal line 31.

Změnou smyslu nátoku oleje je uzavřen zpětný uzávěr 50 a dalším odsáváním oleje ze separačního prostoru 20 dojde k rychlému poklesu tlakové úrovně a spontánnímu uvolňování plynných a kapalných kontamdLnantů v oelém objemu oleje. Poklesem tlaku pod úroveň atmosfe'riQkého tlaku je otevřen zpětný ventil 211 a ohřátý olej z nádoby transformátoru 1_ začne natékat spojovacím nátrubkem 110 a přívodním potrubím 210 do topného prostoru 23. Studenější olej z mezikruhového topného prostoru 23 je odváděn stoupaoí větvi sifonu 24 k místu, kde je sifon 24 propo239 jen odvzdušňovaoím nátrubkem 240 s nejvýše položeným místem topného prostoru 23. Plyny a páry, která se v tomto místě shromažďují po odloučení z oleje přivedeného z nádoby transformátoru, jsou odvzdušňovaoím nátrubkem 240 odvedeny do proudu oleje, protékajícího sifonem 24 a vzniklá směs je klesající větví sifonu 24 přivedena na poháněči dýzu 41 oběhového ejektoru 4. Proud olejové směsi s rychlostí generovanou tlakovou diferencí mezi tlakem v topném prosttoru 23 a tlakovou úrovni dosahovanou v separačním prostoru 20, natéká do vstupní komory 42, kde je směšován v tomto okamžiku s olejem, přiváděným vratným potrubím 63 z kondenzační smyčky 6_. Na základě hybnostních relací je olejové medium vypuzováno směšovací komorou 43 a difuzorem 44 do spodní části barbotážního kanálu 200, Tento proces je ryohle ukončen vzhledem k nepatrné objemové kapacitě kondenzační smyčky 6_ a oběhový ejektor 4 začne zmíněnou kondenzační smyčkou 6. odsávat parovzdušnou směs z horní části separačního prostoru 20. Ohřátá směs páry a nekondenzujících plynů, která vzniká v separač ním prostoru 20 zatím pouze probubláváním obou frakcí klesajíoí hladinou čištěného oleje^natéká odsávacím potrubím 61 do kondenzátoru 60, kde parní frakce směsi zčásti vykondenzuje v souhlase s tlakovými a teplotními poměry mezi separačním prostorem 20 a kondenzátorem 60;vznáklý kondenzát je ve formě kapek sváděn do sběrače kondenzátu 600 odkud je periodicky odpouštěn a částečně vysušená parovzdušní směs je odváděna vratným potrubím 63 do oběhového ejektoru 4. Ve vstupní komoře 42 oběhového ejektoru 4 je parovzdušní směs stržena proudem oleje, vytékajícím z poháněči dýzy 41 do směšovací komory 43, kde je smíšena s poháněoím olejovým mediem a navazujícím difuzorem 44 je směs oleje a parovzdušnýoh bublinek vytlačena do spodní části barbotážního kanálu 200. Velmi intenzivní difuzní procesy, kterými jsou převáděny kontaminanty z čištěného oleje do rychle rostoucích bublin směrem po ose barbotážního kanálu 200, je možno vysvětlit na základě nejméně dvou základních fyzikálních dějůy a to rychlého nárůstu mezifázové plochy bublina/olej při poklesu velikosti bubliny generované v oběhovém ejektoru 4, kapilárním tlakem, který je zhruba úměrný převrácené hodnotě poloměru bubliny a jehož účinkem jsou čerpány parní a plynné kontaminanty do vnitřku bubliny a posléze i řízenou expanzíBy changing the direction of the oil inlet, the shut-off cap 50 is closed and further suction of the oil from the separation space 20 rapidly decreases the pressure level and spontaneously releases gaseous and liquid contaminants in a large oil volume. As the pressure drops below atmospheric pressure, the non-return valve 211 is opened and heated oil from the transformer vessel 7 begins to flow through the connection nipple 110 and the supply line 210 to the heating chamber 23. The colder oil from the annular heating chamber 23 is drained. where the siphon 24 is only a vent port 240 with the highest point of the heating space 23. The gases and vapors that collect at this point after separation from the oil from the transformer vessel are vented through the vent port 240 to the oil flowing through the siphon 24 and the mixture is fed by the descending branch of the siphon 24 to the drive nozzle 41 of the circulation ejector 4. An oil mixture stream with a velocity generated by the pressure difference between the pressure in the heating space 23 and the pressure level reached in the separation space 20 flows into the inlet chamber 42 where it is mixed at this time.with oil supplied by the return line 63 from the condensation loop 6. Based on the momentum relations, the oil medium is ejected by the mixing chamber 43 and diffuser 44 into the lower part of the bubbling channel 200. This process is rapidly terminated due to the low volume capacity of the condensation loop 6 and the circulating ejector 4 begins with said condensation loop 6. The heated mixture of steam and non-condensing gases, which is formed in the separation space 20 so far only by bubbling both fractions down through the level of purified oil, flows through the suction line 61 into the condenser 60 where the steam fraction of the mixture condenses partially in accordance with pressure and temperature ratios separating space 20 and condenser 60, the entrained condensate is drained in the form of drops into the condensate collector 600 from where it is periodically drained and the partially dried steam-air mixture is discharged via return line 63 to the ejector 4. In the inlet chamber In the ejector 42 of the circulating ejector 4, the steam-air mixture is entrained by an oil stream flowing from the drive nozzle 41 into the mixing chamber 43 where it is mixed with the propellant oil medium and the downstream diffuser 44. the processes by which contaminants are transferred from purified oil to rapidly growing bubbles along the axis of the barbotage channel 200 can be explained by at least two basic physical processes, namely the rapid increase in bubble / oil interfacial area as the bubble size generated in the circulating ejector 4 decreases by capillary pressure, which is roughly proportional to the inverse of the bubble radius, which causes steam and gaseous contaminants to be pumped inside the bubble and then controlled expansion

239 048 bubliny zaručovanou proudovým polem v barbotážním kanálu 200₁kterým je bublina unášena vzhůru k jeho vyústění v horní části separačního prostoru 20 a analogicky k její poloze potom klesá hydrostatický tlak oleje v jejím okolí a roste její objem· Barbotážní odlučovací prooes je ukončen v okamžiku, kdy směs oleje a bublin začne přepadat přes horní vyústění batrbotážního kanálu 200 a je nahrazen separačním procesem, založeným na difúzi kontaminantů ze stékajíoíoh vrstev a proudů oleje· Tento prooes proběhne při stékání olejového media separační kaskádou tvořenou soustavou vertikálně nad sebou umístěných separačníoh disků 201, přičemž paralelně s tímto procesem proběhne doplňkový prooes uvolňování kontaminantů z bublin do parovzduěného polštáře· Vyčištěný olej je shromažďován v mezikruhovém prostoru mezi vnitřním pláštěm 22 a barbotážním kanálem 200, odkud je odváděn odtahovaoím potrubím 31 a přečerpáván reverzačním čerpadlem 2. do spodní části nádoby 1_ transformátoru* Separační prooes je opět ukončen poklesem hladiny vyčištěného oleje pod úroveň spínaoí hladiny dolního hladinového snímače 72, jehož signál je převeden spodním vedením 720 do klopného obvodu 2 a výstupní signál tohoto obvodu,převedený ovládaoím vedením 70» řeverzuje chod reverzačního čerpadla 2· V navazujícím kompresním režimu zařízení, v němž je paroplynový polštář stlačován stoupající hladinou oleje v separačním prostoru 20, se značně zvyšuje separační účinnost kondenzační smyčky 6^,protože zvyšováním celkového tlaku paroplynové směsi prudoe roste schopnost kondenzátoru 60 zbavovat protékající parovzduěnou směs vodního podílu· Zvýšenou kondenzací parní frakce klesá tlak v prostoru kondenzátoru 60 a důsledkem je zvýšený nátok směsi do kondenzační amyčky 6., z níž oběhový ejektor 4 odsává směs se stále klesajícím podílem parního obsahu* Stlačováním paroplynového polštáře a odpovídající nárůst tlaku a teploty směsi v separačním prostoru 20 pokračuje až do dosažení tlakové úrovně/ kdy se tlak směsi v paroplynovém polštáři blíží atmosf érioké mu tlaku, a kdy dojde k uzavření zpětného ventilu 211 v přívodním potrubí 210. Hltnost oběhového ejektoru 4, která v kompres239 048 ním režimu klesala s poklesem tlakového spádu mezi topným prostorem 23 a separačním prostorem 20, klesne v okamžiku vyrovnání tlaků k nule a olej ze separačního prostoru 20 začne zpětně natékat do oběhového ejektoru 4. Po naplnění vstupní komory 41 začne olejové medium v souhlase s počáteční podmínkou nátoku, vyjádřenou tlakem odpovídájíoím hydrostatickému sloupoi oleje v separačním prostoru 20 plnit kondenzační smyčku £, Z počátku velmi rychlým plněním je vzduěina vytlačována stoupající hladinou postupně z vratného potrubí 63, z horní části sběrače kondenzátu 600 a kondenzátoru 60 a uniká do separačního prostoru 20 odsávacím potrubím 61, a po otevření zpětného uzávěru 50 uniká s vytlačovaným paroplynovým polštářem do sifonového uzávěru 51 a vzduchovým potrubím 52 mimo zařízení. Proces vytlačování vzduchového rezidua z kondenzační smyčky 6 pokračuje dynamiokým účinkem pohybujícího se sloupce oleje v kondenzační smyčce £ i po úplném zaplavení separačního prostoru 20 a vzduchové rezidium je v tomto případě unášeno proudem oleje zpětným uzávěrem 50 do sifonového uzávěru 5,1 a po separaci v tomto prostoru uniká vzduohovým potrubím 52 mimo zařízení,239 048 bubbles guaranteed by the flow field in the 200 _l barbotage channel by which the bubble is carried up to its outlet at the top of the separation space 20 and, analogously to its position, the hydrostatic pressure of the oil in its vicinity decreases and grows. when the mixture of oil and bubbles begins to fall over the upper opening of the hump channel 200 and is replaced by a separation process based on the diffusion of contaminants from the downstream layers and oil streams. the cleaned oil is collected in the annular space between the inner casing 22 and the barbotage channel 200 from where it is discharged The separating prooes is again terminated by dropping the purified oil level below the level switch of the lower level sensor 72, whose signal is transferred via the lower line 720 to the flip-flop 2 and the output signal of this circuit. In the downstream compression mode of the apparatus in which the steam-gas cushion is compressed by the rising oil level in the separation space 20, the separation efficiency of the condensation loop 6 greatly increases as the total pressure of the steam-gas mixture increases sharply. · Increased condensation of the vapor fraction decreases the pressure in the condenser space 60 and results in an increased inflow of the mixture into the condensation chamber 6. from which ector 4 draws off the mixture with a constantly decreasing proportion of steam content. By pressing the steam-gas cushion and the corresponding increase in pressure and temperature of the mixture in the separation space 20 continues until the pressure level is reached. The return ejector 4, which decreased in compression mode with the pressure drop between the heating space 23 and the separation space 20, decreases when the pressures equalize to zero and the oil from the separation space 20 starts to flow back into the After the inlet chamber 41 has been filled, the oil medium begins to fill the condensation loop 8 in accordance with the initial inlet condition, expressed as the pressure corresponding to the hydrostatic oil column in the separation space 20. At the beginning, by very rapid filling, the air is forced out level, gradually from the return line 63, the top of the condensate collector 600 and the condenser 60 and escapes into the separation space 20 through the exhaust line 61, and after opening the return shutter 50 escapes with the extruded steam gas cushion into the siphon cap 51 and air duct 52 outside the device. The process of extruding the air residue from the condensation loop 6 continues with the dynamic effect of the moving oil column in the condensation loop 6 even after the flooding space 20 has been completely flooded and the air residue is carried in this case by an oil return flow 50 to the siphon 5.1. escapes through air duct 52 outside the device,

Nátokem oleje do akumulačního nástavce £ je v tomto prostoru zvyšována úroveň hladiny až do zásahu horního snímače hladiny 71, jehož signálem je zařízeni podle vynálezu převedeno již popsaným způsobem do separačního režimu dalšího pracovního oyklu zařízení.In this space, the level of the level is increased by the inflow of oil into the accumulator 6 until the upper level sensor 71, whose signal signals the device according to the invention in the manner described above to the separation mode of the next operating loop of the device.

Olejové medium, které sloužilo k vypuzení vzdušiny a k vypláchnutí separačního prostoru 20 v závěrečné fázi kompresního režimu, je z akumulačního nástavoe £ přepouštěno vyrovnávaoím potrubím 213 do prostoru zpětného ventilu 211 a odvedeno přívodním potrubím 210 zpětně do vakuového separátoru 2_.The oil medium, which was used to evacuate the air and to flush the separation space 20 in the final phase of the compression mode, is discharged from the accumulator extension via a balancing line 213 to the check valve space 211 and discharged via a supply line 210 back to the vacuum separator 2.

Zamezení prooesu zpětné kontaminace oleje spontánní kondefezaoi parní složky v separačním prostoru 20 je v zařízení podle vynálezu dosahováno přirozenou regulací teploty stěny vnitřního pláětě 22vakuového separátoru 2_, založenou na skutečností, že teplota oleje přiváděného do topného prostoru 23 je vždy vyšší než teplota olejového media natékajícího do separačního prostoru 20 z barbotážního kanálu 200, která určuje teplotufa tedy i tlak sytosti par v paroplynovém polštáři.The prevention of oil backflow contamination by the spontaneous condensation of the steam component in the separation space 20 is achieved in the device according to the invention by naturally controlling the wall temperature of the inner sheath 22 of the vacuum separator 2 based on the fact that the oil supply temperature to the heating space 23 is always higher than the oil medium the separation space 20 from the barbotage channel 200, which determines the temperature and thus the saturation pressure of the steam-gas cushion.

Claims

Continuous oil purification apparatus with separate separation of gaseous and liquid contaminants, consisting of a vacuum separator with accumulator attachment, circulating ejector, condensation loop and piping set / characterized in that the vacuum separator (2) has an inner jacket (22) with separator a space (20) defined between the barbage channel (200) and the inner surface of the inner shell (22), the barbotage channel (200) passing through the separating disks (201) and opening into the circulation ejector (4) while in the accumulator extension (5) a siphon cap (51) coupled by a duct (52) to a space outside the device is located above the back cover (5θ) of the jacket shell (22) while driving the nozzle <X. (4l) the circulating ejector (4) is connected to the siphon (24). ) with an upper and a lower region of the heating space (23) formed between the f 'inner surface of the vacuum separator (2) and the inner shell (22); and this heating space (23) is connected by a supply line (210) to a non-return valve (211), further connected both to the connecting sleeve (110) of the conservator (11) and secondly through the equalizing line (213) to the storage extension (5). the inlet chamber (42) of the circulating ejector is connected to a condensate collector (6) (600J) of condensation loop (6) also connected to the interior of the upper region of the inner shell (22);