EP2148157A1 - Device for heating and drying a good according to the vapour-phase method - Google Patents
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- F26B5/04—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum
Definitions
- the solvent evaporates on the heating coils.
- the forming solvent vapor flows vertically upward due to the chimney effect in the flow channel and is conducted via a steam inlet into the usable space of the autoclave containing the insulations.
- hot solvent is injected at high speed at the narrowest point into a Venturi channel, while largely evaporated and entrained as a result of the jet effect large amounts of existing in the autoclave solvent vapor.
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Abstract
Description
Bei der Erfindung wird ausgegangen von einer Vorrichtung zur Trocknung eines Guts, wie insbesondere von Feststoffisolationen eines elektrischen Geräts, nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention is based on a device for drying a product, in particular of solid insulation of an electrical device, according to the preamble of
In dieser Vorrichtung wird die Kondensationswärme eines in einem Dampferzeuger erzeugten Solventdampfs zum raschen und schonenden Aufheizen des Guts ausgenutzt. Das Trocknungsgut umfasst im allgemeinen die Feststoffisolationen eines elektrischen Gerätes, etwa eines Leistungstransformators speziell auch sogenannte"shell type" Transformatoren, die Scheibenwicklungen aufweisen, welche durch Isolationsplatten voneinander getrennt sind. Das Gerät oder zumindest dessen die Feststoffisolationen enthaltendes Aktivteil sind in einem auf Unterdruck gehaltenen Vakuumbehälter, beispielsweise einem Autoklaven, angeordnet. Beim Aufheizen aus den Feststoffisolationen austretendes Wasser wird in Form eines Solvent- und Wasserdampf enthaltenden Mischdampfs zusammen mit nicht zu vermeidender Leckluft einer Kondensations- und Trennvorrichtung zugeführt, in der das kondensierte Wasser vom Solvent getrennt und die Leckluft mit einer Vakuumpumpe abgesaugt wird. Gegebenfalls vorhandenes Isolieröl und/oder Verunreinigungen werden durch Destillation aus dem Solvent entfernt.In this device, the heat of condensation of a solvent vapor generated in a steam generator for rapid and gentle heating of the material is utilized. The material to be dried generally comprises the solid insulation of an electrical device, such as a power transformer, especially so-called "shell type" transformers having disc windings which are separated by insulation plates. The device or at least its active part containing the solid-state isolations are arranged in a vacuum container, for example an autoclave, held under reduced pressure. When heating from the solid insulating water leaking water is supplied in the form of a solvent and steam containing mixed steam together with unavoidable leakage of a condensation and separation device in which the condensed water separated from the solvent and the leakage air is sucked with a vacuum pump. Optionally present insulating oil and / or impurities are removed by distillation from the solvent.
Die Vorrichtung gelangt bei folgenden Phasen des Vapour Phase Verfahrens zum Einsatz.
- Aufheizen des beladenen Autoklaven mit kondensierendem Solventdampf und gegebenenfalls zusätzlich mit der Autoklavheizung, um den überwiegenden Teil des Wasser sowie des gegebenenfalls vorhandenen Isolieröls und der Verunreinigungen aus dem Gut zu entfernen,
- Durchführen von Zwischendrucksenkungen im Autoklaven, um während des Aufheizens ausgewaschenes Isolieröl abzudestillieren und um in besonders schneller und schonender Weise die vorgenannten Substanzen zu entfernen,
- Heating the loaded autoclave with condensing solvent vapor and possibly also with the autoclave heater, in order to remove most of the water and the optionally existing insulating oil and impurities from the estate,
- Carrying out intermediate pressure reductions in the autoclave in order to distil off washed-out insulating oil during the heating and to remove the abovementioned substances in a particularly rapid and gentle manner,
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist
Beim Vapour Jet Verdampfer wird heisses Solvent mit hoher Geschwindigkeit an der engsten Stelle in einen Venturikanal eingespritzt, dabei weitgehend verdampft und infolge der Jet Wirkung grosse Mengen des im Autoklaven vorhandenen Solventdampfes mitreisst.A device of the type mentioned is
In the Vapor Jet evaporator hot solvent is injected at high speed at the narrowest point into a Venturi channel, while largely evaporated and entrained as a result of the jet effect large amounts of existing in the autoclave solvent vapor.
Ein weitere nach der Vapour-Phase-Methode betriebene Trocknungsvorrichtung wurde in den USA durch die Firmen "General Electric" und "Westinghouse" ab ca. 1960 appliziert. Dabei wurde das Solvent in einem ausserhalb eines Autoklaven liegenden Solventerhitzers aufgeheizt und in den unter Vakuum stehenden Autoklaven eingeführt und dabei verdampft, wie im
Buch "
Book "
Die vorgenannte Vorrichtung der eingangs genannten Art ist auch beschrieben in
In der Firmenschrift
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Trocknung eines Guts nach der Vapour-Phase-Methode zu schaffen, die eine kurze Aufheizzeit des Gutes und dementsprechend auch eine kurze Durchlaufzeit des Trocknungsguts ermöglicht und die sich zugleich durch einen geringen Energieverbrauch auszeichnet.The present invention is based on the object to provide a device for drying a good by the vapor phase method, which allows a short heating time of the goods and, accordingly, a short cycle time of the material to be dried and which is also characterized by low energy consumption.
Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung nimmt der Vakuumbehälter mindestens zwei örtlich voneinander getrennt angeordnete Solventdampferzeuger auf, die entlang dem Trocknungsgut jeweils vorwiegend vertikal erstreckt sind und jeweils der Erzeugung einer vorwiegend horizontal geführten Solventdampfströmung dienen, und sind die beiden Solventdampferzeuger in Serie geschaltet und speisen bei Betrieb der Vorrichtung eine vorwiegend horizontal um das Trocknungsgut zirkulierende Solventdampfströmung. Bei der erfindungsgemässen Vorrichtung addiert sich die Wirkung der Solventdampferzeuger durch Serienschaltung. Es werden so durch gleichsinniges Speisen der vorwiegend horizontal zirkulierenden Solventdampfströmung eine hohe mittlere Geschwindigkeit und ein grosser Solventdampfdurchsatz der Strömung erreicht. Wegen der vertikalen Erstreckung der Solventdampferzeuger bildet sich praktisch auf dem gesamten Umfang des Trocknungsguts eine tangentiale Solventdampfströmung aus. Die so angeregte Strömung ermöglicht eine optimale Umwälzung und Turbulenz des Solventdampfes. Dadurch ist eine schnelle und homogene Aufheizung des Trocknungsgutes auf eine im gesamten Trocknungsgut weitgehend gleiche Temperatur sichergestellt. Ebenso werden die zum Aufheizen des Trocknungsguts benötigte Energiemenge und die Aufheizzeit stark reduziert. Trotz der kurzen Durchlaufzeit und des geringen Energieverbrauchs benötigt das Verfahren über die bei herkömmlichen Verfahren notwendigen Komponenten hinaus keine aufwendigen Zusatzkomponenten. Die Reduktion der Aufheizzeit ist vor allem auch dadurch bedingt, dass durch starkes, während der gesamten Aufheizphase praktisch konstantes Einspritzen von aufgeheiztem Solvent eine grosse Umwälzmenge an Solventdampf und somit eine hohe Solventdampfgeschwindigkeit auch gegen Ende der Aufheizphase im Vakuumbehälter erhalten bleibt. Um einen guten Wirkungsgrad zu erreichen, erstrecken sich die beiden Solventdampferzeuger im allgemeinen über die gesamte Höhe des Trocknungsguts resp. des Vakuumbehälters, können sich gegebenenfalls aber auch nur über einen Abschnitt der Höhe des Trocknungsguts, resp. der Höhe des Vakuumbehälters erstrecken. Es wird so bei der erfindungsgemässen Vorrichtung mit einer tieferen Solventdampftemperatur die gleiche Aufheizgeschwindigkeit des Trocknungsgutes erreicht wie bei einer Trocknungsvorrichtung nach dem Stand der Technik. Eine tiefere Solventdampftemperatur speziell in der ersten Phase der Aufheizung, wirkt sich sehr positiv auf die Depolimerisation eines Feststoffisolationen enthaltenden Trocknungsguts aus. Die Lebensdauer des Trocknungsgutes wird so bei hoher Effizienz des Trocknungsverfahrens erheblich verlängert. Eine mit geringen Aufwand horizontal besonders wirkungsvoll um das Trocknungsgut zirkulierende Solventdampfströmung wird erreicht, wenn die mindestens zwei Solventdampferzeuger durch das Trocknungsgut voneinander getrennt sind.In the device according to the invention, the vacuum container accommodates at least two solvent steam generators which are arranged separately from one another and which each extend predominantly vertically along the drying material and in each case serve to generate a predominantly horizontally guided solvent vapor flow. and the two solvent steam generators are connected in series and fed during operation of the device a predominantly horizontally circulating around the drying material Solventdampfströmung. In the device according to the invention, the effect of the solvent steam generator is added by series connection. This results in a high average velocity and a high solvent vapor throughput of the flow by feeding the predominantly horizontally circulating solvent vapor flow in the same direction. Because of the vertical extension of the solvent steam generator, a tangential solvent vapor flow is formed virtually over the entire circumference of the drying material. The thus excited flow allows optimal circulation and turbulence of the solvent vapor. As a result, a fast and homogeneous heating of the material to be dried is ensured to a substantially the same temperature throughout the drying material. Likewise, the amount of energy required for heating the drying material and the heating time are greatly reduced. Despite the short turnaround time and the low energy consumption, the process does not require any expensive additional components beyond the components required in conventional processes. The reduction of the heating time is mainly due to the fact that strong, throughout the heating phase practically constant injection of heated solvent a large circulation of solvent vapor and thus a high solvent vapor velocity is maintained even towards the end of the heating phase in the vacuum vessel. In order to achieve a good efficiency, the two solvent steam generators generally extend over the entire height of the drying material, respectively. of the vacuum container, but may possibly also only over a portion of the height of the item to be dried, resp. the height of the vacuum container. Thus, in the device according to the invention having a lower solvent vapor temperature, the same heating rate of the material to be dried is achieved as in a drying device according to the prior art. A lower solvent vapor temperature, especially in the first phase of the heating, has a very positive effect on the depolymerization of a dry matter containing solids insulation. The service life of the material to be dried is considerably extended with high efficiency of the drying process. A with minimal effort horizontally particularly effectively circulating around the drying material Solventdampfströmung is achieved when the at least two Solventdampferzeuger are separated by the Trocknungsgut.
Nimmt der Vakuumbehälter neben den mindestens zwei vertikal erstreckten Solventdampferzeugern mindestens einen oberhalb des Trocknungsguts angeordneten dritten Solventdampferzeuger auf zur Erzeugung einer vertikal nach unten an das Trocknungsgut geführten Solventdampfströmung, so wird eine zusätzliche Erhöhung der Turbulenz des Mischdampfes im Vakuumbehälter erreicht. Es vermischt dann nämlich die horizontal um das Trocknungsgut zirkulierende Solventdampfströmung mit der vertikal nach unten gerichteten Solventdampfströmung und bildet so eine tangential besonders intensiv um das gesamte Trocknungsgut zirkulierende Solventdampfströmung, was die Aufheizzeiten zusätzlich optimiert und die Temperaturdifferenzen am Trocknungsgut minimiert. Gegebenenfalls kann die Effizienz der erfindungsgemässen Vorrichtung noch dadurch erhöht werden, dass der dritte Solventdampferzeuger vorwiegend horizontal entlang dem Trocknungsgut erstreckt ist, und/oder dass während der gesamten Aufheizzeit die von oben vertikal nach unten gerichtete Solventdampfströmung periodisch zugeführt wird. Um eine das gesamte Trocknungsgut tangential umströmende Solventdampfströmung zu erreichen, reicht es im allgemeinen aus, dass sich der dritte Solventdampferzeuger lediglich über einen relativ kleinen Abschnitt der Länge oder Breite des Trocknungsguts erstreckt und dementsprechend die nach unten gerichtete Solventdampfströmung verglichen mit den Abmessungen des Trocknungsguts nur eine geringe Breite aufweist.If, in addition to the at least two vertically extended solvent steam generators, the vacuum container has at least one third solvent steam generator arranged above the material to be dried to produce a solvent vapor flow guided vertically downwards to the drying material, an additional increase in the turbulence of the mixed steam in the vacuum container is achieved. It then mixes the solvent vapor flow circulating horizontally around the drying material with the solvent vapor flow directed vertically downwards, thus forming a solvent vapor flow tangentially particularly intense around the entire material to be dried, which additionally optimizes the heating times and minimizes the temperature differences on the material to be dried. Optionally, the efficiency of the device according to the invention can be further increased by extending the third solvent steam generator predominantly horizontally along the material to be dried, and / or periodically feeding the solvent vapor flow directed vertically from above vertically downwards during the entire heating time. In order to achieve a solvent vapor flow flowing tangentially around the entire drying material, it is generally sufficient for the third solvent steam generator to extend over only a relatively small portion of the length or width of the material to be dried, and accordingly for the downwardly directed solvent vapor flow to be only one compared to the dimensions of the material to be dried having small width.
Ist mindestens einer der Solventdampferzeuger nach Art einer Venturidüse ausgebildet und mit einem Strömungskanal zum Einspritzen des erwärmten Solvents versehen, so wird mit einer geringen Menge an eingespritztem, erwärmtem Solvent eine wesentlich erhöhte Solventdampfgeschwindigkeit erreicht. Zugleich reisst die aus dem Strömungskanal der Venturidüse austretende Solventdampfströmung im und ausserhalb des Strömungskanals der Venturidüse eine erhöhte Menge an Solventdampf mit, welcher bereits im Vakuumbehälter zirkuliert. Es werden so starke Turbulenzen erreicht und damit der Wärmeübergang auf das Trocknungsgut erhöht.If at least one of the solvent steam generators is designed in the manner of a venturi nozzle and provided with a flow channel for injecting the heated solvent, a significantly increased solvent vapor velocity is achieved with a small amount of injected, heated solvent. At the same time, the solvent vapor flow exiting from the flow channel of the Venturi nozzle in and outside the flow channel of the Venturi nozzle entrains an increased amount of solvent vapor, which already circulates in the vacuum container. It will reach such a strong turbulence and thus increases the heat transfer to the material to be dried.
Mit Vorteil ist durch die mindestens eine zweite Öffnung eine am oder im Trocknungsgut ansetzende Absaugleitung zur Rückführung von Mischdampf zur Kondensationsvorrichtung geführt. Es wird dann nämlich ein besonders hoher Wirkungsgrad der erfindungsgemässen Vorrichtung erreicht, da dann ja ein Teil des im Inneren des Vakuumbehälters vorhandenen Mischdampfs, welcher zu der ausserhalb des Vakuumbehälters liegenden Kondensationsvorrichtung geführt wird, aus den inneren Bereichen des Trocknungsgutes oder zwischen zwei verschiedenen Exemplaren des Trocknungsguts, beispielsweise zwei Wicklungsblöcken, abgezogen wird. Dadurch entsteht in den inneren Bereichen des Trocknungsgutes ein Unterdruck und in vorteilhafter Weise eine Solventdampfströmung von aussen nach innen. Selbst innenliegende Teile des Trocknungsguts werden nun rasch aufgeheizt, so dass sich in verfahrenstechnisch vorteilhafter Weise lediglich kleine Temperaturdifferenzen zwischen innen und aussen liegenden Teilen des Trocknungsguts ausbilden können und dementsprechend die Trocknungszeit wesentlich reduziert wird.Advantageously, by means of the at least one second opening, a suction line which is attached to or in the material to be dried is guided for the return of mixed steam to the condensation device. Namely, a particularly high efficiency of the device according to the invention is achieved, since then a part of the mixing steam present in the interior of the vacuum container, which is led to the condensation device located outside the vacuum container, from the inner regions of the material to be dried or between two different copies of the material to be dried , For example, two winding blocks, is deducted. This creates a negative pressure in the inner regions of the material to be dried and, advantageously, a solvent vapor flow from the outside to the inside. Even internal parts of the material to be dried are now heated rapidly, so that only small differences in temperature between inner and outer parts of the material to be dried can form in procedurally advantageous manner, and accordingly the drying time is substantially reduced.
Besonders effizient wirkt die erfindungsgemässe Vorrichtung, falls das Trocknungsgut und mindestens ein vertikal erstreckter Solventdampferzeuger in einem vom Vakuumbehälter umschlossenen Einsatzgefäss angeordnet sind, da die horizontal um das Trocknungsgut zirkulierende Strömung sich dann nur in einem gegenüber dem Vakuumbehälter kleinen Volumen ausbilden muss. Da der Strömungsquerschnitt der Solventdampfströmung zwischen Trocknungsgut und Wand des Einsatzgefässes gegenüber dem entsprechenden Strömungsquerschnitt im Vakuumgefäss, jedoch ohne Einsatzgefäss, kleiner ist, kann im allgemeinen mit nur einem vertikal erstreckten Solventdampferzeuger eine grosse mittlere Geschwindigkeit der horizontal zirkulierenden Solventdampfströmung erreicht und in entsprechender Weise das Trocknungsgut gleichmässig und schnell aufgeheizt werden. Eine solche Ausführungsform der Erfindung ist besonders geeignet, falls nach dem Trocknen das getrocknete Gut mit einer Flüssigkeit, beispielsweise Isolieröl oder Giessharz, imprägniert werden soll.The device according to the invention is particularly efficient if the material to be dried and at least one vertically extended solvent steam generator are arranged in an insert vessel enclosed by the vacuum container, since the flow circulating horizontally around the material to be dried then only has to develop in a small volume compared to the vacuum container. Since the flow cross section of the solvent vapor flow between the material to be dried and the wall of the reaction vessel is smaller than the corresponding flow cross section in the vacuum vessel, but without the reaction vessel, a large average velocity of the horizontally circulating solvent vapor flow can generally be achieved with only one vertically extended solvent generator and, in a corresponding manner, the material to be dried uniformly and be heated up quickly. Such an embodiment of the invention is particularly suitable if, after drying, the dried material is to be impregnated with a liquid, for example insulating oil or casting resin.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Hierbei zeigt:
- Fig.1
- eine erste Ausführungsform der Trocknungsvorrichtung nach der Erfindung, enthaltend einen geschnitten dargestellten und Feststoffisolationen eines Transformators als Trocknungsgut aufnehmenden Vakuumbehälter, vier vertikal erstreckte und am Umfang des Vakuumbehälters platzierte Solventdampferzeuger, eine Vorrichtung zum Kondensieren von Mischdampf sowie zwei Absaugrohre für die Rückführung von Mischdampf zum Kondensator,
- Fig.2
- eine Ansicht von oben auf die Trocknungsvorrichtung nach
Fig.1 , - Fig.3
- eine zweite Ausführungsform der Trocknungsvorrichtung nach der Erfindung, enthaltend neben den vier vertikal erstreckten Solventdampferzeugern zusätzlich noch zwei oben liegende, horizontal erstreckte Solventdampferzeuger,
- Fig.4
- eine Ansicht von oben auf die Trocknungsvorrichtung nach
Fig.3 , - Fig.5
- eine dritte Ausführungsform der Trocknungsvorrichtung nach der Erfindung, bei der innerhalb des Vakuumbehälters das Trocknungsgut in einem Einsatzgefäss platziert ist und innerhalb des Einsatzgefäss vier vertikal erstreckte Solventdampferzeuger angeordnet sind, und
- Fig.6
- eine Ansicht von oben auf die Trocknungsvorrichtung nach
Fig.5 .
- Fig.1
- a first embodiment of the drying device according to the invention comprising a vacuum vessel shown cut and solid insulation of a transformer as drying material, four vertically extended and placed on the periphery of the vacuum tank solvent steam generator, a device for condensing mixed steam and two suction pipes for the return of mixed steam to the condenser,
- Fig.2
- a top view of the drying device after
Fig.1 . - Figure 3
- a second embodiment of the drying device according to the invention, comprising in addition to the four vertically extended solvent steam generators additionally two overhead, horizontally extended solvent steam generators,
- Figure 4
- a top view of the drying device after
Figure 3 . - Figure 5
- a third embodiment of the drying device according to the invention, in which within the vacuum container, the drying material is placed in a feed vessel and within the feed vessel, four vertically extended solvent steam generators are arranged, and
- Figure 6
- a top view of the drying device after
Figure 5 ,
In allen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen auch gleichwirkende Teile. Die in den Figuren dargestellten Trocknungsvorrichtungen dienen dem Trocknen von Gut, insbesondere der Feststoffisolationen eines oder mehrerer elektrischer Geräte sowie dem Entfernen von möglicherweise in den Isolationen vorhandenem Isolieröl. Die Trocknungsvorrichtung nach
Die Solventverteilrohre 4.0 können mit Vorteil als freiliegende Rohre mit Einspritzöffnungen 4.1und oder Einspritzdüsen ausgebildet werden. Dadurch wird eine kostengünstige Vorrichtung erreicht. Im Bereich der Einspritzöffnungen 4.1 liegt bei jedem der 4 Solventdampferzeuger 4 der engste Querschnitt bei dem nach Art einer Venturidüse ausgeführten Strömungskanal 4.3, welcher durch ein geeignetes gebogenes Venturileitblech 4.2, und der Wand des Vakuumbehälters 1 so gebildet ist, dass die aus dem Strömungskanal 4.3 austretende und gegebenenfalls noch Solvent enthaltene Solventdampfströmung 4.4 mit den aus anderen Solventdampferzeugern 4 austretenden Solventdampfströmungen 4.4 gleichgerichtet ist. Der Vakuumbehälter 1 weist unten in seinem Boden eine Ablauföffnung 1.2 für kondensiertes Solvent auf, sowie für gegebenenfalls vom Solvent aus den Feststoffisolationen ausgewaschenes Isolieröl. Die Ablauföffnung 1.2 ist via Solventverbindungsleitung 3.1 mit einer Förderpumpe 2 verbunden. Der Austritt der Förderpumpe 2 ist mit dem Solventerhitzer 3 verbunden oder alternativ via Absperrventil 12.3 mit einem nicht dargestellten Solventvorratstank oder alternativ via 13.1 mit einem nicht dargestellten Öltank zur Aufnahme des gegebenenfalls vorhandenen Isolieröls, welches beim Trocknen des Trocknungsgutes 1.1 durch das Solvent aus den Feststoffisolationen herausgelöst und nachfolgend durch Destillation vom Solvent abgetrennt wurde. Bei den inneren Teilen des Trocknungsgutes 1.1 oder zwischen den Spulen des Trocknungsgutes 1.1.1 sind zwei Absaugrohre 7 mit jeweils einer Absaugöffnung 7.1 angebracht, welches zum Vakuumanschluss 1.3 der Mischdampfleitung 8 sowie zu einem Mischdampfkondensator 9 führt. Der Mischdampfkondensator 9 ist mit einer Vakuumpumpe 10 verbunden. Der Mischdampfkondensator 9 weist 2 nicht eingetragene Ventile für Entleerung von Solvent und Wasser auf.The solvent distribution pipes 4.0 can be advantageously designed as exposed pipes with injection openings 4.1 and or injection nozzles. As a result, a cost-effective device is achieved. In the area of the injection openings 4.1, the narrowest cross-section in each of the four solvent steam generators 4 is the flow duct 4.3 designed in the manner of a Venturi nozzle, which is formed by a suitably curved Venturi guide plate 4.2 and the wall of the
Der Aufbau zweier zusätzlicher Ausführungsformen des in der Trocknungsvorrichtung nach
Bei der Ausführungsform nach
In the embodiment according to
Bei der Ausführungsform nach
Die Solventverteilrohre 4.0 können mit Vorteil als freiliegende Rohre mit Einspritzöffnungen und oder Einspritzdüsen 4.1 ausgebildet werden. Dadurch wird eine kostengünstige Vorrichtung erreicht. Im Bereich der Einspritzöffnung 4.1 liegt der engste Querschnitt bei den nach Art einer Venturidüse ausgeführten Strömungskanal 4.3, welche durch ein geeignetes gebogenes Venturileitblech 4.2, und der Wand des Einsatzgefässes 6 so gebildet ist, dass die aus dem Strömungskanal 4.3 austretende Solventdampfströmung und gegebenenfalls noch Solvent enthaltene Solventdampfströmung 4.4 mit den aus anderen Solventdampferzeugern 4 austretenden Solventdampfströmungen 4.4 gleichgerichtet ist. Das Einsatzgefäss 6 weist unten in seinem Boden eine Ablauföffnung 6.1 für kondensiertes Solvent auf, sowie für gegebenenfalls vom Solvent aus den Feststoffisolationen ausgewaschenes Isolieröl oder für das in das Einsatzgefäss 6 eingebrachte Isolieroel. Die Ablauföffnung 6.1 ist via Kondensatverbindungsleitung 6.2 und Solventabsperrventil 12.1 mit einer Förderpumpe 2 verbunden. Der Boden des Vakuumbehälters 1 ist via Kondensatablauf 1.2 und Solventabsperrventil 12 der Solventverbindungsleitung 3.1 ebenfall mit der Förderpumpe 2 verbunden. Der Boden des Einsatzgefässes 6 ist via Kondensatablauf 6.1 und Kondensatablauf-Verbindungsleitung 6.2 mit einem Oelabsperrventil 13 verbunden. Oelbefüllung oder Oelentleerung des Einsatzgefässes 6 werden so ermöglicht.The solvent distribution pipes 4.0 can be advantageously designed as exposed pipes with injection openings and or injectors 4.1. As a result, a cost-effective device is achieved. In the region of the injection opening 4.1, the narrowest cross-section lies in the flow channel 4.3 designed in the manner of a Venturi nozzle, which is formed by a suitable curved Venturi guide plate 4.2 and the wall of the insert vessel 6 such that the solvent vapor flow emerging from the flow channel 4.3 and optionally also solvent are contained Solvent vapor flow 4.4 is rectified with the emerging from other solvent steam generators 4 Solventdampfströmungen 4.4. The insert vessel 6 has at the bottom in its bottom a drain opening 6.1 for condensed solvent, as well as optionally washed by the solvent from the solid insulation insulating oil or for the introduced into the insert vessel 6 Isolieroel. The drain opening 6.1 is connected via condensate connection line 6.2 and Solventabsperrventil 12.1 with a
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt: Mit der Vakuumpumpe 10 werden der Vakuumbehälter 1 und der Mischdampfkondensator 9 evakuiert. Zugleich wird vom nicht dargestellten Solventvorratstank eine genügende Menge Solvent über das Absperrventil 12.2, die Förderpumpe 2 und den Solventerhitzer 3 in den Vakuumbehälter 1 eingezogen. In der nun folgenden Aufheizphase wird das im Vakuumbehälter 1 vorhandene Solvent mit der Förderpumpe 2 umgewälzt und im Solventerhitzer 3 auf eine etwas oberhalb einer vorgegebenen Trocknungstemperatur liegende Temperatur erhitzt. Das erhitzte Solvent befindet sich beim Erhitzen auf einem höheren Druck. Beim Austritt des Solventes aus den Einspritzöffnungen 4.1 der Solventverteilkanäle 4 sinkt der Druck im Solvent stark ab dabei verdampft ein Teil des erhitzten Solventes unter gleichzeitiger Abkühlung um den Betrag seiner Verdampfungswärme. Der so entstehende Solventdampf 4.4 kondensiert am Aktivteil und erwärmt diesen unter gleichzeitiger Verdampfung des in den Feststoffisolationen enthaltenen Wassers, was zur Bildung eines Solvent- und Wasserdampf enthaltenden Mischdampfes im Vakuumbehälter 1 führt. Im Vakuumbehälter 1 anfallendes und gegebenenfalls Isolieröl enthaltendes Solventkondensat fliesst der Kondensatablauföffnung 1.2 und der Solventverbindungsleitung 3.1 zu und wird mit der Förderpumpe 2 via Solventerhitzer 3 zur Verdampfung wieder den Solventdampferzeugern 4 respektiv den Solventverteilkanälen 4.0 zugeführt. Das Solvent wird mit Vorteil an der engsten Stelle über die Solventeinspritzöffnungen 4.1 in die Strömungskanäle 4.3 eingespritzt. Es entstehen so eine besonders hohe Strömungsgeschwindigkeit und ein dementsprechend grosser Unterdruck. Dies führt zu einer Jet-Wirkung, durch die der im Vakuumbehälter 1 vorhandene Mischdampf 4.5 in den Strömungskanälen 4.3 eingesaugt wird. Der eingesaugte Mischdampf 4.5 mischt sich mit dem eingespritzten Solvent und dem beim Einspritzen gebildeten Solventdampf 4.4. Dies erzeugt den vorteilhaften Effekt, dass einerseits eine schnelle und genaue Temperaturkontrolle des in den Vakuumbehälter 1 eintretenden Solventdampfs 4.4 erreicht wird, und dass andererseits durch Einsaugen des Mischdampfs in die Strömungskanäle 4.3 der Mischdampf mit erhöhter Geschwindigkeit turbulent im Vakuumbehälter 1 umgewälzt wird.The operation of the device is as follows: With the
Durch die vertikale Anordnung von mindestens zwei Solventdampferzeugern 4 in der Art, dass der austretende Solventdampf immer die gleiche Richtung aufweist, entsteht eine tangentiale Solventdampfströmung hoher Geschwindigkeit innerhalb des Vakuumbehälters, welche das Trocknungsobjekt überfall mit turbulenter, fast gleichmässiger Solventdampfströmung umfliesst, wodurch eine gleichmässige Aufheizung des elektrischen Trocknungsguts 1.1 wesentlich beschleunigt wird.Due to the vertical arrangement of at least two Solventdampferzeugern 4 in such a way that the exiting solvent vapor always has the same direction, creates a tangential Solventdampfströmung high speed within the vacuum vessel, which surrounds the drying object attack with turbulent, almost uniform Solventdampfströmung, creating a uniform heating of the electrical drying material 1.1 is significantly accelerated.
Falls die Isolationen des elektrischen Trocknungsgutes 1.1 Isolieröl enthalten, wird dieses vom kondensierenden Solvent ausgewaschen und vermischt sich mit dem Solvent zu einem Solvent/Ölgemisch. Der Ölanteil wird im Solventdampferzeuger nicht verdampft. Daher steigt bei kontinuierlicher Entnahme von Mischdampf aus dem Vakuumbehälter 1 und Kondensation des entnommenen Mischdampfs im Mischdampfkondensator 9 der Ölanteil im Vakuumbehälter 1 stetig solange an bis praktisch nur noch reines Öl vorliegt. Dieses Öl wird mit der Förderpumpe 2 via Absperrventil 13.1 entleert. Danach wird über Solventeinlassventil 12.2 der Förderpumpe 2, den Solventerhitzer 3 wieder Solvent in den Vakuumbehälter 1 eingezogen und in vorgängig erwähnter Weise verdampft.If the insulation of the electrical material to be dried 1.1 contain insulating oil, this is washed out by the condensing solvent and mixes with the solvent to a solvent / oil mixture. The oil content is not evaporated in the solvent steam generator. Therefore, with continuous removal of mixed steam from the
Sobald das Trocknungsgut 1.1 auf eine Temperatur aufgeheizt ist, die ausreicht zur Trocknung der Feststoffisolation resp. zum Auswaschen von gegebenenfalls vorhandenem Isolieröl, wird die Förderpumpe 2 abgeschaltet und der im Vakuumbehälter 1 vorhandene Mischdampf 4.5 dem Mischdampfkondensator 9 zugeführt. Mittels Kondensation von Solvent und Wasserdampf im Mischdampfkondensator 9 wird der Druck im Vakuumbehälter 1 abgesenkt.
Der Druck im Vakuumbehälter 1 wird auf so tiefe Werte abgesenkt, bis das Trocknungsgut den gewünschten Trocknungsgrad erreicht hat.Once the material to be dried 1.1 is heated to a temperature sufficient to dry the solid insulation respectively. to wash out any existing insulating oil, the
The pressure in the
Bei der Ausführungsform der Trocknungsvorrichtung nach
Bei der Ausführungsform der Trocknungsvorrichtung nach den
Durch Anordnung der Solventdampferzeuger 4 innerhalb des Einsatzgefässes 6 unter Bildung der aus den Solventdampferzeugern 4 austretenden, gleichgerichteten horizontalen Solventdampfströmungen 4.4 entsteht innerhalb des Einsatzgefässes 6 eine tangentiale Mischdampfströmung 4.5 hoher Geschwindigkeit resp. Turbulenz. Dies gewährleistet bei Platzierung des Trocknungsgutes 1.1 im Einsatzgefäss 6, welches innerhalb eines Vakuumbehälters 1 liegt, eine besonders schnelle und gleichmässige Aufheizung des Trocknungsgutes 1.1 respektive eine optimal kurze Trocknungszeit. Nach der Trocknung kann das Einsatzgefäss 6 via Oelabsperrventil 13 mit Oel gefüllt werden, bis das Trocknungsgut 1.1 mit Oel überflutet ist.By arranging the Solventdampferzeuger 4 within the feed vessel 6 to form the emerging from the solvent steam generators 4, rectified horizontal Solventdampfströmungen 4.4 arises within the feed tank 6, a tangential mixed steam flow 4.5 high speed resp. Turbulence. This ensures when placing the material to be dried 1.1 in the use vessel 6, which is located within a
- 11
- Vakuumbehältervacuum vessel
- 1.11.1
- Trocknungsgut (elektrisches Gerät, Aktivteil des Geräts)Drying material (electrical device, active part of the device)
- 1.1.11.1.1
- Spule TrocknungsgutCoil of drying material
- 1.21.2
- Kondensatablaufcondensate drain
- 1.31.3
- Vakuumanschlussvacuum connection
- 22
- Förderpumpefeed pump
- 33
- SolventerhitzerSolventerhitzer
- 3.13.1
- SolventverbindungsleitungSolvent connecting line
- 3.23.2
- SolventzuführleitungSolventzuführleitung
- 44
- Solventdampferzeuger (vertikal)Solvent steam generator (vertical)
- 4.04.0
- Solventverteilrohr (vertikal)Solvent distribution pipe (vertical)
- 4.14.1
- SolventeinspritzöffnungSolvent injection port
- 4.24.2
- Venturi-Leitblech (vertikal)Venturi baffle (vertical)
- 4.34.3
- Strömungskanal (vertikal)Flow channel (vertical)
- 4.44.4
- Solvent/SolventdampfströmungSolvent / solvent vapor flow
- 4.54.5
- MischdampfströmungMixed vapor flow
- 4.64.6
- Mischdampfströmung zur AbsaugöffnungMixed steam flow to the suction opening
- 4.74.7
- rotierende Solventdampfströmungrotating solvent vapor flow
- 55
- Solventdampferzeuger (horizontal)Solvent steam generator (horizontal)
- 5.05.0
- Solventverteilrohr (horizontal)Solvent distribution pipe (horizontal)
- 5.15.1
- SolventeinspritzöffnungSolvent injection port
- 5.25.2
- Venturileitblech (horizontal)Venturi guide plate (horizontal)
- 5.35.3
- Strömungskanal (horizontal)Flow channel (horizontal)
- 66
- Einsatzgefässuse vessel
- 6.1, 6.26.1, 6.2
- Kondensatablaufcondensate drain
- 6.3.6.3.
- Solventzufuhr-VerbindungsleitungSolvent supply interconnecting line
- 6.46.4
- SolventverbindungsleitungSolvent connecting line
- 77
- Absaugrohrsuction tube
- 7.17.1
- Absaugöffnungsuction
- 88th
- MischdampfleitungMixing steam line
- 99
- MischdampfkondensatorMixing steam condenser
- 1010
- Vakuumpumpevacuum pump
- 1111
- Solventabsperrventil zu Solventverteilrohr (vertikal)Solvent shut-off valve to solvent distribution pipe (vertical)
- 11.111.1
- Solventabsperrventil zu Solventverteilrohr (horizontal)Solvent shut-off valve to solvent distribution pipe (horizontal)
- 1212
- Solventabsperrventil zu VakuumbehälterSolventabsperrventil to vacuum tank
- 12.112.1
- Solventabsperrventil zu EinsatzgefässSolventabsperrventil to insert vessel
- 12.212.2
- SolventeinlassventilSolvent inlet valve
- 12.312.3
- SolvententleerungsventilSolvent drain valve
- 1313
- OelabsperrventilOelabsperrventil
- 13.113.1
- OelentleerungsventilOelentleerungsventil
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