DE3714312A1 - Process and device for cleaning electrical devices with an insulating oil in a vessel - Google Patents

Process and device for cleaning electrical devices with an insulating oil in a vessel

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DE3714312A1 DE19873714312 DE3714312A DE3714312A1 DE 3714312 A1 DE3714312 A1 DE 3714312A1 DE 19873714312 DE19873714312 DE 19873714312 DE 3714312 A DE3714312 A DE 3714312A DE 3714312 A1 DE3714312 A1 DE 3714312A1
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Abstract

For cleaning electrical devices (3) with an insulating oil in a vessel (4), after the insulating oil is drained out, the vessel (4) is flushed with the vapour of a solvent which evaporates at temperatures higher than room temperature. The vessel (4) is heated to at least 100@C with the solvent vapour, solvent condensate occurring in the vessel (4) being sucked out. The entrained solvent vapour is condensed outside the vessel (4). The invention is suitable particularly for transformers with PCB insulating oil. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von elek­ trischen Geräten mit einem Isolieröl in einem Behälter. Gegen­ stand der Erfindung ist ferner eine Einrichtung zur Ausübung des vorgenannten Verfahrens, das insbesondere für Transforma­ toren Anwendung finden kann.The invention relates to a method for cleaning elek devices with an insulating oil in a container. Against State of the invention is also a device for exercise of the aforementioned method, which is especially for Transforma can apply.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine besonders effektive Spülung zu erhalten, damit Isolieröle praktisch rückstandsfrei auch aus solchen elektrischen Geräten ausgetrieben werden, die mit ihren ölgetränkten Wicklungen, insbesondere bei Papierisolation, infolge von Kapillarwirkung bisher nur schwer zu reinigen sind.The object underlying the invention is a to get particularly effective flushing so that insulating oils practically residue-free even from such electrical devices driven out with their oil-soaked windings, especially with paper insulation due to capillary action are difficult to clean so far.

Das oben genannte Verfahren wird gemäß der Erfindung so ausge­ führt, daßThe above method is carried out according to the invention leads that

  • a) das Isolieröl aus dem Behälter abgelassen wird,a) the insulating oil is drained from the container,
  • b) der Behälter mit dem Dampf eines Lösungsmittels gespült wird, das bei höheren Temperaturen als Raumtemperatur ver­ dampft,b) the container is flushed with the vapor of a solvent is that ver at temperatures higher than room temperature steams,
  • c) daß der Dampf im Behälterinneren kondensiert wird, so daß Isolierölreste mit dem Lösungsmittelkondensat ausgewaschen werden,c) that the steam inside the container is condensed so that Insulated oil residues washed out with the solvent condensate will,
  • d) der Behälter mit dem Lösungsmitteldampf auf Lösemittel­ siedetemperatur erwärmt wird,d) the container with the solvent vapor on solvent boiling temperature is heated,
  • e) daß im Behälter anfallendes Lösungsmittelkondensat abgesaugt bzw. abgepumpt wird, und daße) that the solvent condensate obtained in the container is suctioned off or is pumped out, and that
  • f) verschleppter Lösungsmitteldampf außerhalb des Behälters kondensiert wird.f) entrained solvent vapor outside the container is condensed.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung werden Isolierölreste durch ein Lösungsmittel ausgetrieben, das dampfförmig auch in bisher unzugängliche Stellen eindringt. Das dort entstehende Kondensat übt dann eine Waschwirkung aus, bei der die "rück­ wirkende" Verschmutzung durch die gleichzeitige Absaugung des Kondensats minimiert ist. Dadurch wird eine bisher für unmög­ lich gehaltene intensive Reinigungswirkung erreicht. Sie ge­ stattet es, aus elektrischen Geräten eine früher verwendete Askarelisolierung (polychlorierte Biphenyle) so vollständig auszutreiben, daß die Geräte mit einer Isolierölfüllung z.B. auf Erdölbasis ohne unzulässige Askarelreste weiter betrieben werden können.In the method according to the invention are insulating oil residues driven off by a solvent which is also in vapor form previously inaccessible places. The emerging there Condensate then has a washing effect in which the "back acting "pollution by the simultaneous suction of the Condensate is minimized. This makes one impossible until now achieved intensive cleaning effect. You ge equips one from electrical equipment used earlier Askarel isolation (polychlorinated biphenyls) so complete drive out that the devices with an insulating oil filling e.g. continues to operate on an oil basis without undue askarel residues can be.

Das Verfahren nach der Erfindung kann noch durch vorteilhafte Spülungs- und Trocknungsstufen weitergebildet werden, die in den Unteransprüchen angegeben sind.The method according to the invention can also be advantageous Rinsing and drying stages are further developed in the subclaims are specified.

Ebenfalls in Unteransprüchen genannt sind Einrichtungen zur Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung, die sich besonders bewährt haben. Diese Einrichtungen umfassen die folgenden Komponenten, die in Fig. 1 in einem Rohrplan schematisch dargestellt sind. In Fig. 2 ist eine bei der Einrichtung verwen­ dete Absaugvorrichtung in einem Längsschnitt in größerem Maß­ stab gezeichnet.Also mentioned in the subclaims are devices for performing the method according to the invention, which have proven particularly useful. These devices include the following components, which are shown schematically in a pipe plan in FIG. 1. In Fig. 2 is used in the device used suction device drawn in a longitudinal section to a greater extent rod.

Ein Verdampfer 1 für z.B. Tetrachloräthylen als Lösungsmittel 2 ist mit einem Askareltransformator (Trafo) 3 mit einem Ölkes­ sel 4 über ein in diesen ragendes Tauchrohr 5, z.B. in Form eines Metallschlauchs verbunden. Weil der Lösungsmitteldampf schwerer als Luft ist, kann auf den Tauchmetallschlauch 5 verzichtet werden, wenn ein anderer geeigneter Einlaß vorhanden ist.An evaporator 1 for, for example, tetrachlorethylene as solvent 2 is connected to an askarel transformer (transformer) 3 with an oil sel 4 via a dip tube 5 projecting into it, for example in the form of a metal hose. Because the solvent vapor is heavier than air, the dip metal hose 5 can be dispensed with if another suitable inlet is present.

Ein Kondensatbehälter 9 ist mit dem Behälter 4 über eine Krei­ selpumpe 10, einen Kühler 11 und eine Absaugvorrichtung 12 ver­ bunden, deren Saugrohr 13 dem Behälterboden 6 zugekehrt ist. An die Saugvorrichtung 12 ist über eine Leitung 15 ein Kondensa­ tor 16 angeschlossen. In diesen führt ferner eine Auslaßlei­ tung 17 von der Oberseite 18 des Behälters 4, die mit einer Druckmeßstelle 19 und einer Temperaturstelle 20 ausgerüstet ist. Der Kondensator 16 steht ebenfalls mit dem Kondensat­ behälter 9 in Verbindung.A condensate container 9 is with the container 4 via a Krei selpump 10 , a cooler 11 and a suction device 12 connected, the suction pipe 13 facing the container bottom 6 . To the suction device 12 , a capacitor 16 is connected via a line 15 . In this also leads a Auslaßlei device 17 from the top 18 of the container 4 , which is equipped with a pressure measuring point 19 and a temperature point 20 . The condenser 16 is also in communication with the condensate container 9 .

Oberhalb des Kondensatbehälters 9 ist ein Aktivkohlefilter 22 dargestellt, das über eine Vakuumpumpe 23 mit einem Wärme­ tauscher 24 in Verbindung steht, der seinerzeit an den Behäl­ ter 4 angeschlossen werden kann, insbesondere an die Auslaß­ leitung 17. Dort ist ferner ein absperrbarer Luftanschluß 25 vorgesehen.Above the condensate container 9 , an activated carbon filter 22 is shown, which is connected via a vacuum pump 23 to a heat exchanger 24 , which at the time can be connected to the tank ter 4 , in particular to the outlet line 17th A lockable air connection 25 is also provided there.

Der Verdampfer 1 kann über eine Pumpe 28 mit Lösungsmittel ge­ speist werden. Er steht ferner mit einem Trennungsbehälter 29 über einen Kühler 30 in Verbindung, in dem sich Lösungsmittel und Wasser aufgrund ihrer unterschiedlichen Dichte geschichtet absetzen, so daß sie getrennt abgelassen werden können. Der Auslaß des Kühlers 30 führt in einen Sumpf 31.The evaporator 1 can be fed via a pump 28 with solvent ge. It is also connected to a separation container 29 via a cooler 30 , in which solvent and water are deposited in layers due to their different densities, so that they can be drained separately. The outlet of the cooler 30 leads into a sump 31 .

Der Kondensatbehälter 9 steht auf einer Waage 34. Damit kann die Zunahme der Kondensatmenge und im Rückschluß daraus die Verdampferkapazität ermittelt werden. Zur Ermittlung weiterer Betriebsparameter sind noch Temperaturmeßeinrichtungen 35 und 36 am Dampfeinlaß vor dem Tauchrohr 5 und am Trafokern 37 und eine Druckmeßstelle 38 am Auslaß des Verdampfers 1 vorgesehen.The condensate container 9 stands on a scale 34 . The increase in the amount of condensate and, in conclusion, the evaporator capacity can thus be determined. To determine further operating parameters, temperature measuring devices 35 and 36 are also provided at the steam inlet in front of the immersion tube 5 and at the transformer core 37 and a pressure measuring point 38 at the outlet of the evaporator 1 .

Das Saugrohr 13 der Absaugvorrichtung 12 ist, wie Fig. 2 zeigt, mit einem Gelenkschlauch 40 ausgerüstet, so daß es dem Boden 6 des Behälters 4 angepaßt werden kann. Das Gehäuse 41 der Ab­ saugvorrichtung ist als Überwurfmutter ausgebildet und besitzt außer dem mit dem Saugrohr 13 in Verbindung stehenden Konden­ satauslaß 42 noch einen Auslaß 43 für Lösungsmitteldampf und Luft, der das Innere des Behälters 4 oberhalb des Kondensats über einen Ringraum 44 mit der Leitung 15 verbindet. The suction pipe 13 of the suction device 12 , as shown in FIG. 2, is equipped with an articulated hose 40 so that it can be adapted to the bottom 6 of the container 4 . The housing 41 of the Ab is suction device designed as a cap nut and has in addition to the communicating with the suction pipe 13 condensate satauslaß 42 have an outlet 43 for solvent vapor and air, the inside of the container 4 above the condensate via an annular space 44 with the line 15 connects.

Das Verfahren nach der Erfindung unter Verwendung der vorbe­ schriebenen Einrichtung wird folgendermaßen durchgeführt:The method according to the invention using the vorbe set up is carried out as follows:

1. Spülung mit Lösemitteldampf1. Rinsing with solvent vapor

Nach oder beim Ablassen des Isolieröls, das als bekannt nicht weiter behandelt wird, muß vor jeder Lösungsmitteldampfentfet­ tung das Lösemittel (z.B. Tetrachloräthylen) im Verdampfer 1 bis zum Siedepunkt (bei Tetrachloräthylen auf 121°C) erwärmt werden. Der bei dieser Siedetemperatur entstehende Lösemittel­ dampf wird dann über den Tauchmetallschlauch 5 in den kalten, bei mehrfacher Lösemitteldampfentfettung vorher abgekühlten Trafo 3 geleitet und damit der Entfettungsvorgang gestartet.After or when draining the insulating oil, which is not treated as is known, the solvent (eg tetrachlorethylene) in evaporator 1 must be heated to boiling point (for tetrachlorethylene at 121 ° C) before each solvent vapor degreasing. The solvent vapor produced at this boiling temperature is then passed through the immersion metal hose 5 into the cold transformer 3 , which has previously cooled in the case of multiple solvent vapor degreasing, and the degreasing process is thus started.

Der Entfettungsvorgang beruht auf Kondensation des Lösemittel­ dampfes an den inneren Trafooberflächen im Bereich einer sich dort bildenden, annähernd horizontalen Kondensationsgrenze und auf Abspülung des Öls von den Trafooberflächen mit dem unter­ halb der Kondensationsgrenze wegen Abkühlung des Lösemittel­ dampfes entstehenden Lösemittelkondensats. Hierbei wird die Kondensationswärme an die Trafometallbestandteile 37 abgegeben. Das verursacht eine Verschiebung der Kondensationsgrenze nach oben, die praktisch kontinuierlich verläuft.The degreasing process is based on condensation of the solvent vapor on the inner transformer surfaces in the area of an approximately horizontal condensation limit that forms there and on rinsing off the oil from the transformer surfaces with the solvent condensate formed below half the condensation limit due to cooling of the solvent vapor. Here, the heat of condensation is given off to the transformer metal components 37 . This causes the condensation limit to shift upwards, which is practically continuous.

Wie schnell sich die Kondensationsgrenze verschiebt, hängt da­ von ab, wie der Trafo 3 von außen isoliert wurde. Der Einsatz einer Außenisolierung (z.B. aus Mineralwollematten) ist im Falle von großen Außenoberflächen (wie z.B. bei Trafos, deren Kessel 4 mit Radiatoren (Kühlrippen) versehen sind) empfeh­ lenswert. Sonst kann es wegen zu hoher Wärmeabfuhrgefahr zur Unterbrechung der Verschiebung der Kondensationsgrenze kommen - also auch zu keiner Reinigung der Trafobestandteile 37,4 oberhalb dieser Kondensationsgrenze.How quickly the condensation limit shifts depends on how the transformer 3 has been insulated from the outside. The use of external insulation (e.g. made of mineral wool mats) is recommended in the case of large external surfaces (such as transformers whose boilers 4 are equipped with radiators (cooling fins)). Otherwise there may be an interruption in the shifting of the condensation limit due to the high risk of heat dissipation - in other words, no cleaning of the transformer components 37.4 above this condensation limit.

Der Entfettungsvorgang für den Trafo 3 ist zu Ende, wenn der obere Entlüftungsstutzen 17 durch diese Kondensationsgrenze erreicht wird; dies kann kontrolliert werden durch Messung der Temperatur T 2 an der Temperaturmeßeinrichtung 20. Kurz vor die­ sem Moment fällt auch das Lösungsmittelkondensat im Konden­ sator 16 an.The degreasing process for the transformer 3 has ended when the upper vent 17 is reached by this condensation limit; this can be checked by measuring the temperature T 2 on the temperature measuring device 20 . Shortly before this moment, the solvent condensate occurs in the condenser 16 .

Das am Trafoboden 6 anfallende Lösemittelkondensat wird über den Kühler 11 mittels der Absaugevorrichtung 12 und oder Pumpe 10 in den Kondensatbehälter 9 kontinuierlich abgezogen. Die Absaugevorrichtung 12, die in der Abb. 2 getrennt dargestellt ist, dient beim Dampfentfetten zum Absaugen Lösungsmittel/PCB- Kondensats, sowie während des Kühl- und Trocknungsvorganges zum Abführen der Lösungsmitteldampf/Luft-Phase.The solvent condensate obtained on the transformer base 6 is continuously drawn off into the condensate container 9 via the cooler 11 by means of the suction device 12 and or pump 10 . The suction device 12 , which is shown separately in FIG. 2, is used for steam degreasing to suction off solvent / PCB condensate, and during the cooling and drying process to remove the solvent vapor / air phase.

2. Trocknung nach Lösemitteldampfwaschen2. Drying after solvent vapor washing

Nach dem Lösemitteldampfwaschen sind die inneren Trafobestand­ teile 37 heiß (Siedetemperatur des Lösungsmittels), so daß die dort akumulierte Wärme dann zur Abdampfung des Lösemittels aus den Trafoporen (Poren in Isolierpapier, zwischen den Wicklungen usw.) und Trafooberflächen ausgenutzt werden kann.After solvent vapor washing, the inner transformer components 37 are hot (boiling point of the solvent) so that the heat accumulated there can then be used to evaporate the solvent from the transformer pores (pores in insulating paper, between the windings, etc.) and transformer surfaces.

Durch die Abdampfung wird der Trafo 3 von innen getrocknet und abgekühlt. Hierzu wird, nachdem der Verdampfer 1 abgeschaltet und die Armatur über dem Tauchrohr 5 geschlossen ist, die gas­ förmige Phase (Luft und Lösungsmitteldampf zusammen) über den Ringraum 44 der Absaugvorrichtung 12 angesaugt und mit der Vakuumpumpe 23 über den Kondensator 16 (bei Kühlmitteltempe­ raturen z.B. 4°C) und dann den Wärmeaustauscher 24 (bei Tempe­ ratur z.B. 20°C) im Kreislauf so lange gefahren, bis sich die Temperatur der inneren Trafobestandteile 37 der Austauscher­ temperatur (z.B. wie oben angegeben 20°C) annähert. Dabei kann der Kondensator 16 mit einer Kältemaschine und dem Wärmeaus­ tauscher 24 wie eine Wärmepumpe geschaltet werden. Der Konden­ sator 16 dient also zum Auskondensieren des Lösemittels aus der Gasphase, wobei keine Probleme mit Feuchte in der Luft (wie bei offenen Systemen, in denen die Feuchte zum Einfrieren der Kondensatorrohre führt) entstehen. Der Wärmetauscher 24 stei­ gert die Aufnahmekapazität der Kreislaufluft, so daß kein Sättigungsgleichgewicht entstehen kann, bei dem kein Lösemit­ tel mehr von den Trafobestandteilen 37 abgedampft werden würde.Due to the evaporation, the transformer 3 is dried and cooled from the inside. For this purpose, after the evaporator 1 is switched off and the valve is closed via the immersion tube 5 , the gaseous phase (air and solvent vapor together) is sucked in via the annular space 44 of the suction device 12 and with the vacuum pump 23 via the condenser 16 (in the case of coolant temperatures, for example 4 ° C) and then the heat exchanger 24 (at temperature, for example 20 ° C) in the circuit until the temperature of the inner transformer components 37 of the exchanger temperature (eg as indicated above 20 ° C) approaches. The condenser 16 can be switched with a refrigeration machine and the heat exchanger 24 like a heat pump. The condenser 16 thus serves to condense out the solvent from the gas phase, with no problems with moisture in the air (as in open systems in which the moisture leads to freezing of the condenser tubes). The heat exchanger 24 increases the absorption capacity of the circulating air, so that no saturation balance can arise, in which no solvent would be evaporated from the transformer components 37 .

Nach der Trocknung und Abkühlung des Trafos 3 wird das ganze System über den Aktivkohlefilter 22 entleert, so daß die Luft-Grenzwerte bei der Abgabe entsprechend den gesetzlichen Bestimmungen eingehalten werden können. Dieser Aktivkohlefil­ ter 22 wird somit praktisch nur in der Entleerungsphase be­ ansprucht, was eine sehr hohe Standzeit für die dort verwen­ dete Aktivkohle ergibt.After the transformer 3 has dried and cooled, the entire system is emptied via the activated carbon filter 22 , so that the air limit values can be complied with when dispensing in accordance with the statutory provisions. This Aktivkohlefil ter 22 is thus practically only in the emptying phase, which results in a very long service life for the activated carbon used there.

Claims (10)

1. Verfahren zum Reinigen von elektrischen Geräten mit einem Isolieröl in einem Behälter, insbesondere von Transformatoren, dadurch gekennzeichnet,
  • a) daß das Isolieröl aus dem Behälter abgelassen wird,
  • b) der Behälter mit dem Dampf eines Lösungsmittels bespeist wird, das bei höheren Temperaturen als Raumtemperatur ver­ dampft,
  • c) daß der Dampf im Behälterinneren kondensiert wird, so daß Isolierölreste mit dem Lösungsmittelkondensat ausgewaschen werden,
  • d) der Behälter mit dem Lösungsmitteldampf auf Lösemittel­ siedetemperatur erwärmt wird,
  • e) daß im Behälter anfallendes Lösungsmittelkondensat abgesaugt bzw. abgepumpt wird, und daß
  • f) verschleppter Lösungsmitteldampf außerhalb des Behälters kondensiert wird.
1. A method for cleaning electrical devices with an insulating oil in a container, in particular transformers, characterized in that
  • a) that the insulating oil is drained from the container,
  • b) the container is fed with the vapor of a solvent which evaporates at temperatures higher than room temperature,
  • c) the steam is condensed inside the container so that insulating oil residues are washed out with the solvent condensate,
  • d) the container is heated to the solvent boiling temperature with the solvent vapor,
  • e) that the resulting solvent condensate is suctioned off or pumped out, and that
  • f) entrained solvent vapor is condensed outside the container.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Behälter nach vollständi­ ger Erwärmung mit einem geschlossenen Luftkreislauf getrocknet und gleichzeitig gekühlt wird, der einen Kondensator mit ge­ ringeren Temperaturen als Raumtemperatur umfaßt.2. The method according to claim 1, characterized ge indicates that the container after complete heating with a closed air circuit and is cooled at the same time, the ge with a condenser temperatures lower than room temperature. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Spülung bei Unterdruck vorgenommen wird.3. The method according to claim 2, characterized ge indicates that the rinse at negative pressure is made. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Spülluft vor dem Eintreten in den Behälter auf mindestens Raumtemperatur erwärmt wird. 4. The method according to claim 2 or 3, characterized ge indicates that the purge air before entering is warmed to at least room temperature in the container.   5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter zum Schluß über einen Aktivkohlefilter abgesaugt wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the container at the end is suctioned off via an activated carbon filter. 6. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Behälter (4) eines elektrischen Gerätes (3) mit einem Verdampfer (1) für ein Lösungsmittel und mit einem Kondensator (16) verbunden und mit einer Temperaturmeßeinrich­ tung (20) versehen ist, die im oberen Bereich des Behälters (4) angeordnet sind.6. Device for carrying out the method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the container ( 4 ) of an electrical device ( 3 ) with an evaporator ( 1 ) for a solvent and with a condenser ( 16 ) connected and with a Temperaturmeßeinrich device ( 20 ) is provided, which are arranged in the upper region of the container ( 4 ). 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, däß der Anschluß des Verdampfers (1) im unteren Teil des Behälters (4) mündet, während der Konden­ sator (16) an den oberen Teil des Behälters (4) angeschlossen ist.7. Device according to claim 6, characterized in that the connection of the evaporator ( 1 ) opens into the lower part of the container ( 4 ), while the condenser ( 16 ) is connected to the upper part of the container ( 4 ). 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß an den unteren Teil des Be­ hälters (4) eine Absaugvorrichtung (12) angeschlossen ist, die mit einem Kondensatbehälter (9) in Verbindung steht.8. Device according to claim 7, characterized in that a suction device ( 12 ) is connected to the lower part of the loading container ( 4 ), which is connected to a condensate container ( 9 ). 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Kondensator (16) ebenfalls mit dem Kondensatbehälter (9) verbunden ist.9. Device according to claim 8, characterized in that the condenser ( 16 ) is also connected to the condensate container ( 9 ). 10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß nach dem Kondensator (16) eine Auslaßleitung mit einem Aktivkohlefilter (22) ange­ schlossen ist.10. The device according to claim 9, characterized in that after the condenser ( 16 ), an outlet line with an activated carbon filter ( 22 ) is connected.
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