DE2358068C3 - Vorrichtung zur Vakuumentgasung von Flüssigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zur Vakuumentgasung von Flüssigkeiten.

Ein hauptsächliches Anwendungsgebiet der Erfindung ist das Trocknen und Entgaser; von ölen, insbesondere Transformatorenöl.

In der Elektrotechnik werden zum Kühlen und Isolieren von Transformatoren und anderen elektrischen Einrichtungen öle mit großer elektrischer Durchschlagfestigkeit benötigt. Die Durchschlagfestigkeit von öl wird jedoch durch darin enthaltenes Wasser und Gas vermindert. Das öl enthält diese Verunreinigungen oft schon von Anfang an, und, wenn das Öl der Außenluft ausgesetzt ist, vermehren sich diese Verunreinigungen mit der Zeit, so daß dadurch die Belastbarkeit des Transformators leidet und seine Verlustleistung größer wird.

Zur Beherrschung dieses Problems ist es bereits bekannt, Tranformatoren von Zeit zu Zeit an eine fahrbare Wartungseinrichtung zur ölbehandlung anzuschließen. Damit das öl eine für die Vakuumentgasung ausreichend niedrige Viskosität hat, muß es bei der Behandlung erwärmt werden. Da es wichtig ist, daß ein Isolationsöl keine Kohieteilchen enthält, muß die Erwärmung sehr vorsichtig vorgenommen werden, damit das öl nicht thermisch zersetzt wird.

In einer aus der DE-OS 20 20 871 bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art findet die Vakuumentgasung von Flüssigkeiten, nämlich beispielsweise von öl, in einem zweistufigen Verfahren statt. Dabei wird zu entgasende Flüssigkeit im kalten Zustand durch eine Sprühdüse in eine, der ersten Behandlungsstufe zugeordnete, eine Fülikörperschüttung enthalten de Kammer eines Behandlungsbehälters eingesprüht. Nach der so erfolgten Vorentgasung wird die Flüssigkeit am Boden dieser Kammer abgezogen, zwecks Erwärmung durch einen Wärmetauscher geleilet und schließlich wiederum durch eine Sprühdüse in eine, der zweiten Behandlungsstufe zugeordnete, ebenfalls eine Fülikörperschüttung enthaltende Kammer des Behandlungsbehälters eingesprüht.

Bei der Behandlung von öl kann alleine das

ίο Erwärmen schon bewirken, daß ein beträchtlicher Anteil von im öl gebundener Feuchtigkeit in Form von Wasserdampf freigesetzt wird. Dies führt natürlich zu einer beträchtlichen Volumenvergrößerung. Wenn die Erwärmung, wie bei der eben erwähnten bekannten Anordnung, in einem Wärmetauscher stattfindet, so tritt aus dem Auslaß des Wärmetauschers ein Gemisch aus heißem öl und Wasserdampf aus, und dieses zweiphasige Gemisch kann beträchtliche Probleme nach sich ziehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art im Hinblick auf die speziellen Erfordernisse für die Behandlung von Transformatorenöl so zu verbessern, daß sie sich speziell zur schonenden und wirtschaftlichen Behandlung derartigen Öls eignet

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Anordnung gelöst.
Bei der Vorrichtung nach der Erfindung ermöglicht die Verwendung eines durchlässigen Heizkörpers eine allseitige Ausbreitung des hindurchströmenden, zu entgasenden Mediums, so daß bei der Erwärmung auftretende Volurnenvergrößerungen durch Freisetzung von Wasserdampf oder anderem Gas keinerlei ungünstige Auswirkungen nach sich ziehen können. Bemerkenswert ist außerdem, daß der Entgasungsvorgang zu einem Teil bereits im Oberflächenbereich des Heizkörpers stattfindet und dieser Entgasungsvorgang praktisch nur noch vervollständigt wird, während die Flüssigkeit in Form eines dünnen Films über die Füllkörper strömt.

Gegenüber der bekannten Anordnung ergibt sich bei der Vorrichtung nach der Erfindung auch der Vorteil, daß infolge der Verwendung des durchlässigen Heizkörpers, der die Flüssigkeit gleichzeitig erwärmt und einem Unterdruck aussetzt und infolgedessen eine beträchtliche Vorentgasung bewirkt, eine einstufige Entgasgungsbehandlung vollkommen ausreicht. Dadurch kann der apparative Aufwand minimal gehalten werden.

■j» Zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung mehr im einzelnen beschrieben, die eine Vorrichtung nach der Erfindung in schematischer Form zeigt.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung weist einen Rehandlungsbehälter 2 mit vier Kammern auf, die durch perforierte Trennwände 4 voneinander getrennt sind, durch welche das öl oder eine andere zu

w> behandelnde Flüssigkeit hindurchtreten kann. In der oberen Kammer 6 ist ein Heizgerät 8 mit einem durchlässigen Heizkörper 26 angeordnet. Die mittlere Kammer 10 ist zylindrisch und mit einer beispielsweise aus Raschig-Ringen bestehenden Fülikörperschüttung

^h gefüllt, über welche die zu behandelnde Flüssigkeit in Form dünner Filme strömen kann, während sie dem Vakuum im Inneren des Behälters 2 ausgesetzt ist. Die mittlere Kammer 10 ist von einer äußeren ringförmigen

Kammer 11 umgeben.

Die untere Kammer 12 sammelt die durch die Kammer 10 hindurchgeströmte Flüssigkeit und leitet sie in einen Auslaß 14.

Auf einem Flansch 16 des Behälters 2 ist eine Deckelplatte 18 befestigt An einen an der Seite des Behälters 2 angeordneten Gasausiaß 21 ist eine Vakuumpumpe 20 angeschlossen. Da die Kammer 10 durch die ringförmige Kammer 11 vom Auslaß 21 getrennt ist, gelangt beim Einschalten der Vakuumpumpe zunächst entstehender Schaum nicht in den Auslaß 21 und die Vakuumpumpe. Die desorbierten, durch den Auslaß 21 abgesaugten Gase werden in einem Kondensator 23 kondensiert.

Die Deckelplatte 18 weist eine öffnung 22 auf, durch welche eine zylindrische Halterung 24 für das Heizgerät 8 hindurchragt Der Heizkörper 26 des Heizgerätes 8 ist über die Halterung 24 an einem Flansch 28 aufgehängt, der an der Deckelplatte 18 vakuumdicht angeschraubt ist

Der Heizkörper 26 ist als Hohlzylinder aus durchlässigem elektrischem Widerstandsmaterial wie beispielsweise Kohle oder Bariumtitanat ausgebildet Der Heizkörper 26 wird durch Hindurchleiten elektrischen Stroms über zwei ringförmige Anschlüsse 30 und 32 erwärmt Die beiden Anschlüsse 30 und 32 sind über geeignete elektrische Verbindungsleitungen mit einer elektrischen Stromquelle 33 verbunden.

Das kalte Öl bzw. die kalte zu behandelnde Flüssigkeit tritt durch eine Rohrleitung 34 in das Innere des Heizkörpers 26 ein und strömt in diesem radial nach außen, wobei es erwärmt wird. Der elektrische Heizstrom wird in engen Grenzen so gesteuert, daß die Temperatur des Öls an der Außenoberfläche des Heizkörpers 26 stets unterhalb der Temperatur bleibt bei welcher sich das öl thermisch zersetzen könnte. Der Behälter 2 enthält in seiner unteren Kammer 12 einen Filter 36, der Kohle- und andere im Öl befindliche Schmutzteilchen entfernt.

Nach dem Verlassen des Behandlungsbehälters 2 strömt das Öl in einen Sammelbehälter 38 und wird von da aus mittels einer Pumpe 42 durch ein Ventil 40 in die Leirung 34 zurückzirkuliert. Das öl wird so lange durch die Vorrichtung zirkuüeri, bis alle Verunreinigungen entfernt wird. Dann wird das Ventil 40 geschlossen und ein weiteres Ventil 44 geöffnet, so daß das Öl in den Transformator oder die betreffende andere elektrische Einrichtung zurückströmen kann.

Die körperliche Form des Heizgeräts 8 ist für die Entgasung besonders vorteilhaft, da bei kleinem Volumen eine verhältnismäßig große Wärmemenge abgegeben wird, so daß das behandelte Öl schnell auf seine Behandlungstemperatur gebracht werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Vakuumentgasung von Flüssigkeiten, mit einem an eine Vakuumpumpe angeschlossenen, eine Fülikörperschüttung enthaltenden Behandlungsbehälter und mit einer Heizeinrichtung zur Erwärmung der in den Behandlungsbehälter zugeführten Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (8) einen flüssigkeitsdurchlässigen Heizkörper (26) aus elektrischem Widerstandsmaterial enthält, der am Einlaß des Behandlungsbehälters (2) angeordnet ist und durch welchen hindurch die zu behandelnde Flüssigkeit unmittelbar in das Behälterinnere gelangt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden Heizkörperenden jeweils ein ringförmiger Anschluß (30, 32) für die elektrische Stromversorgung angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Heizkörper (26) beherbergende Teil (6) des Behandlungsbehälters (2) durch eine perforierte Trennwand (4) von dem die Fülikörperschüttung (9) enthaltenden Teil (10) des Behandlungsbehälters getrennt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkörper (26) aus Kohle besteht.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizkörper (26) aus Bariumtitanat besteht.