DE1278948B

DE1278948B - Vakuum-Trocknungsverfahren fuer porige Trocknungsgueter

Info

Publication number: DE1278948B
Application number: DEL49814A
Authority: DE
Inventors: Werner Widmann
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1965-01-26
Filing date: 1965-01-26
Publication date: 1968-09-26
Also published as: CH472775A

Description

Vakuum-Trocknungsverfahren für porige Trocknungsgüter Die Erfindung bezieht sich auf ein Vakuum-Trocknungsverfahren für porige Trocknungsgüter, z. B. aus Papier und Preßspan bestehende Isolierungen für Hochspannungsgeräte.
Bei der Vakuumtrocknung von Hochspannungsgeräten mit dicken Isolierschichten aus Papier oder Preßspan, die überwiegend im Vakuum durchgeführt wird, ergeben sich vielfach Trocknungszeiten von mehreren Tagen bis zu einigen Wochen. Dabei wird in ungünstigen Fällen trotz einer sehr langen Trocknungszeit nur ein sehr schlechter Trocknungsgrad erreicht. F i g. 1 zeigt den prinzipiellen Verlauf des Trocknungsvorganges in Abhängigkeit von der Zeit. Im Bereich 1 ist der Druck im Trocknungsgut noch so hoch, daß die mittlere freie Weglänge der Gas-und Wasserdampfmoleküle noch kleiner ist als die mittlere Porenweite. In diesem Fall liegt eine laminare Gasströmung in den Poren nach H a g e n -P o i s s e u 11 e vor. In diesem Bereich ergeben sich relativ große Transportleistungen innerhalb des Trocknungsgutes, d. h., der Feuchtigkeitsgehalt nimmt relativ rasch ab.
Wird der Druck im Trockungsgut so niedrig, daß die mittlere freie Weglänge der Gas- und Wasserdampfmoleküle größer wird als die mittlere Porenweite, so nimmt die Transportleistung innerhalb des Trocknungsgutes ganz erheblich ab. Für diesen Fall gilt das Strömungsgesetz nach K n u d s e n für Molekularströmung. Bei normalen Porenweiten und sehr dicken Isolierstoffschichten ist es unter diesen Bedingungen nicht möglich, einen bestimmten Feuchtigkeitsgrad zu unterschreiten. Eine Vergrößerung der Porenweite wäre beispielsweise durch Verwendung eines Isolierpapiers mit niedrigem spezifischem Gewicht denkbar, doch wird die elektrische Durchschlagsfestigkeit des Papiers um so geringer, je niedriger die Dichte des Papiers ist. Somit stehen die die Trocknung beschleunigenden Faktoren den Forderungen hinsichtlich einer hohen Durchschlagsfestigkeit entgegen. Mit Rücksicht auf einen niedrigen Verlustfaktor der Isolierung ist es aber unbedingt erforderlich, den Feuchtigkeitsgehalt in der Isolierung soweit als möglich zu verringern, was bei sehr dicken und großflächigen Isolierungen bei der heute üblichen Vakuumtrocknung zu unwirtschaftlichen Trocknungszeiten führt.
Nun ist nach dem deutschen Patent 400 295 ein Verfahren zur Holztrocknung bekannt, nach welchem Dampf in der Faserrichtung durch das Holz geblasen und darauf trockne Gase oder Dämpfe unter Druck durch das Holz geleitet werden. Da bei diesem Verfahren aber die Trocknung nicht unter Vakuum stattfindet, kann es nicht als Anhaltspunkt zur Lösung der Aufgabe dienen, den Vorgang zur Trocknung von Hochspannungsgeräten unter Vakuum wesentlich zu beschleunigen und in seiner Wirksamkeit zu verbessern.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß, sobald der Druck im Trocknungsgut so weit abgefallen ist, daß die mittlere freie Weglänge der Gas- und Wassermoleküle etwa gleich groß ist oder größer als der mittlere Durchmesser der Poren des Trocknungsgutes, ein trockenes Gas durch das Trocknungsgut geblasen wird, dessen Druck so hoch gewählt ist, daß die mittlere freie Weglänge der Moleküle des Gases kleiner ist als der mittlere Durchmesser der Poren des Trocknungsgutes.
In einer vorteilhaften Anwendungsform der Erfindung wird ein Gas benutzt, dessen Lösungsvermögen in der zur Imprägnierung des Trocknungsgutes dienenden Flüssigkeit-z. B. Transformatoröl, Clophen, Gießharz - hoch ist. Dadurch können relativ große Gasmengen ohne Nachteil in der Isolierung verbleiben, da diese Gase vom Isolieröl gelöst werden und somit die elektrische Durchschlagsfestigkeit nicht beeinträchtigen.
Ferner wird das Verfahren gemäß der Erfindung zweckmäßig in zwei Schritten durchgeführt. Im ersten Schritt wird zunächst ein billiges, leicht verfügbares Gas, beispielsweise Luft oder Stickstoff, verwendet, danach in einem zweiten Schritt ein Gas mit hohem Lösungsvermögen im Imprägniermittel. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn große Gasmengen benötigt werden. Am Ende des Trocknungsvorganges sind dann nur noch Moleküle des zuletzt verwendeten Gases in der Isolierung.
Beim Verdampfen des Wassers wird der Isolierung selbst eine beträchtliche Wärmemenge entzogen, was eine erhebliche Abkühlung zur Folge haben känn. Da die Verdampfungsgeschwindigkeit des Wassers wesentlich von der Temperatur abhängt, ist es wünschenswert, den Isolierstoff während des Trocknungsprozesses möglichst konstant auf der erforderlichen Temperatur zu halten. Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung kann dies dadurch geschehen, daß dem Isolierstoff die laufend verlorene Wärmemenge wieder zugeführt wird, indem das Gas vor dem Eintritt in die Isolierung auf eine entsprechend hohe Temperatur vorgewärmt wird.
F i g. 2 zeigt im Prinzip die Beblasung des Trocknungsgutes 2 durch das mittels Pfeilen 1 symbolisierte Gas.
Mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens gemäß der Erfindung kann die Entfernung des Wasserdampfes aus der Isolierung von Hochspannungsgeräten erheblich beschleunigt werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Vakuum-Trocknungsverfahren für porige Trocknungsgüter, z. B. aus Papier und Preßspari bestehende Isolierungen für Hochspannungsgeräte, dadurch gekennzeichnet, daß, sobald der Druck im Trocknungsgut so weit abgefallen ist, daß die mittlere freie Weglänge der Gas- und Wassermoleküle etwa gleich groß ist oder größer als der mittlere Durchmesser der Poren des Trocknungsgutes, ein trockenes Gas durch das Trocknungsgut geblasen wird, dessen Druck so hoch gewählt ist, daß die mittlere freie Weglänge der Moleküle des Gases kleiner ist als der mittlere Durchmesser der Poren des Trocknungsgutes.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gas benutzt wird, dessen Lösungsvermögen in der zur Imprägnierung des Trocknungsgutes dienenden Flüssigkeit - z. B. Transformatoröl, Clophen, Gießharz - hoch ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt zunächst ein billiges, leicht verfügbares Gas - beispielsweise Luft oder Stickstoff - und erst in dem darauffolgenden zweiten Schritt ein Gas mit einem hohen Lösungsvermögen im Imprägniermittel verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas vor dem Eintritt in das Trocknungsgut erwärmt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 400 295; deutsche Auslegeschrift Nr:1 184 284.