专利名称：一种自控自检高效真空滤油机的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种改进型自动真空滤油机，具有自控、自检、高效的特点，属于电力绝缘油净化设备。
目前国内外的滤油设备主要是以人工手动为主，操作繁琐且不便。近几年出现的全自动真空滤油机，主要采用传统的时间继电器、灵敏继电器、顺序控制器等组成的继电接角触等硬接触控制方式，电路复杂、功能有限、可靠性差、程序不易调整。个别厂家虽也曾试生产过电脑型全自动滤油机，但因电路不合理，功能少，效率低、效果差，另一方面，现有的自动滤油机都没有真空注油功能，使设备的用途受限；也没有对净化油质进行击穿电压循环自检的功能，完全靠人工不断取出油样再送到试验室检测，操作不便；工程实际中，当要对设备进行单项运转或调试、维修时，必须使用手动功能，而现有的电脑型滤油机的手动状态完全依赖于电脑系统，一旦电脑系统稍有故障，则所有手动功能完全失灵，哪怕想采取应急手动方式进行调试、维修或想继续工作完毕均成为不可能；另外，现有滤油机普遍采用两级过滤，过滤效果较差；对真空泵和水蒸汽采取自然冷却；以及采取传统真空分离塔，使分离效率得不到提高其次由于大功率加热器的不断自动频繁通断，使强大的电流对电脑系统造成严重干扰，使程序紊乱，产生误动作，故障率高。
本实用新型的目的在于提供一种改进的自动真空滤油机，它具有智能全自动、自检、高效的特点，它比国内外现有产品功能完善，净化效率高，使用操作简便，故障率低，易维修，既可全自动智能运转，又能完全脱开电脑系统手动操作，且过滤精度高，本机也能对电力设备提供工程中所需的“真空注油”服务功能，本机还能随时自动给出净化油质的击穿电压检测值，能方便的知道是否可结束净化工作。
本实用新型的原理是利用油与油中所含有害水份存在较大沸点差，在高真空状态下水的沸点会大大下降，在具有使油膜表面扩大很多倍的真空罐内，加热后的含水油液中的水份会快速逸出而蒸发，使绝缘油得到高效的真空干燥，再结合多级机械过滤，使油质达到合格要求。本实用新型由可编程序控制器代替人脑完成对各种状态的识别、分析、并实现自控，它根据信号与系统理论，以油位变化、温度变化、压力变化，油中含水、油中含气、油质击穿电压、加热保护、真空变化等多种状态信号为程序控制器的输入控制量，对整机各执行单元进行控制，实现全自动控制操作。
本实用新型的优点是由于各执行元件由电脑控制，并采用了先进的电子传感器，全自动运转时，无论启动或停止都只需按一个按钮，机器将对各单元的参数进行自动检测、自动识别、分析比较、自动跟踪、自动调整，实现程序控制和逻辑运转，操作特别简单；机器置于手动状态时，完全不依赖于电脑系统，避免了电脑系统有故障时手动系统也不能正常工作的普遍缺点；本实用新型的油水真空分离是在有效面积很大的分离塔上进行的，结合有效的循环水冷系统，使分离效率很高；本实用新型有对流动油液的绝缘电压实现自检的功能；还有真空注油功能。
本实用新型的结构示意图如
图1，它由单向阀(1)、三级精密过滤器(2)、流量平衡阀(3)、溢流阀(4)、快速循环加热电磁阀(5)、二级卧式过滤器(6)、真空油位窗(7)、进油自控阀(8)、粗渣排除阀(9)、一级过滤器(10)、油泡沫自控电磁阀(11)、油位自控器(12)、出油口(13)、绝缘油耐压检测油杯(14)、大表面分离塔(15)、控制柜(16)、红外加热器(17)、真空分离罐(18)、压力表(19)、数字温控仪(20)、真空表(21)、油液雾化分配器(22)、迷宫式泡沫控制器(23)、冷凝分水器(24)、水箱(25)、冷凝水排放阀(26)、真空注油抽气阀(27)、真空电磁阀(28)、泵油控制阀(29)、冷却泵(30)、泵油再生器(31)、手动充气阀(32)、双级真空泵(33)、气镇阀(34)、高密封排油泵(35)所组成。
本实用新型的电气原理图如图2，它由可编程序控制器(C20P)、油位电子传感器(1LJ)、消沫电子传感器(2LJ)、加热电子传感器(3LJ)、绝缘油检测仪(GZJ)、隔离变压器(B2)、单6V变压器(B1)、数字温控仪(WSK)、快速循环加热电磁阀(1DT)、进油自控电磁阀(2DT)、油泡沫自控电磁阀(3DT)、真空电磁阀(4DT)、状态开关(X)、全自动启动按钮(QA)、全自动停止按钮(TA)、全自动启动指示灯(XD6)、全自动停止指示灯(XD5)、油泵停止指示灯(XD4)、油泵启动指示灯(XD3)、真空泵停止指示灯(XD2)、真空泵启动指示灯(XD1)、交流接触器(C1，C2，C3，C4，C5，C6)、自动空气开关(HK)、熔断器(1RD)、熔断器(2RD)、熔断器(3RD)、熔断器(4RD)、双级真空泵(1D)、排油泵(2D)、冷却泵(3D)、进油自控阀(2DT)、真空泵停止按钮(1TA)、真空泵启动按钮(1QA)、排油泵停止按钮(2TA)、排油泵启动按钮(2QA)、电源指示灯(D1)、加热启动指示灯(D2)所组成。整机的编程控制由C20P实现，C20P由直接相连的隔离变压器B2供电，C20P的控制取决于与它相连的油位电子传感器1LJ、消沫电子传感器2LJ、加热电子传感器3LJ、绝缘油检测仪GZJ，C20P将这些检测信号进行处理后，再控制1DT、2DT、3DT、4DT的动作，其中2DT和4DT不直接与C20P连接，2DT是通过1C与5C连接的，而4DT是通过1C相连接的，指示灯XD1、XD2、XD3、XD4、XD5、XD6是通过B1供电的。
本实用新型的工作过程如下(对照
图1、图2)自动状态时，起动或停止均只需按一次按钮。
全自动运行前先将自动开关K置于自动位置，启动时，按下全自动启动按钮QA、双级真空泵(33)首先运转，同时真空电磁阀(28)自动开启，油泡沫自控电磁阀(11)关闭，进油自控阀(8)关闭，PC内计时器启动，约2分钟后，真空分离罐内真空度达到最大值，进油自控阀(8)自动打开，待净化油液经自控阀(8)、一级过滤器(10)、油位自控器(12)、红外加热器(17)、雾化分配器(22)，形成表面积很大的雾状。并均匀的分配输送到高效大表面分离塔(15)上，形成更大有效表面积的油膜，水汽大量蒸发并经泡沫自控制器(23)处理，经冷凝分水器(24)脱水后排向空间，经分离塔蒸发去水份的油液下沉到底部，分离罐(18)内油位上升，达到油窗(7)中线附近的正常位置时，由罐内电子传感器检测到油位信号，送给C20P处理后，控制排油泵(35)启动，随后当红外加热器(17)上的传感器检测到油温低于设置温度时，由C20P控制对油液进行恒温加热，被干燥脱水后的油液经二级卧式过滤器(6)再次滤去杂质，经手动平衡阀(3)调节流量，经排油泵(35)提高压力，经单向阀(防回流)，经三级精滤器(2)作精细过滤，多部分洁净合格油从出油口(13)输出，少部分油经绝缘油耐压检测油杯(14)分流检测，并周期性显示出油液的耐压值。当油液含水很多且真空度很高时，分离罐内油泡沫会急剧上升，严重影响油水分离的正常进行，此时迷宫式泡沫控制器(23)上部的消沫电子传感器(2LJ)会将监测信号送给程序控制器(C20P)，C20P会根据不同情况，控制泡沫自控电磁阀(11)微微打开，送入空气载体，适当调节所需分离真空度，使其达到最佳分离效果。在最初运行阶段，为使加热温度迅速达到分离要求，快速循环加热电磁阀(5)会自动开启，使机内油液快速循环加热升温。
全自动停机时，按下TA钮，首先红外加热器会自动断开，油液继续循环，加热系统降温后，进油自控阀(8)会关闭，并停真空泵(33)，同时关闭真空电磁阀(28)，打开电磁阀(11)向罐内充气，待油液排尽后自动停止排油泵，然后整机停止。
真空注油抽气阀(27)是为对新电力变压器，或大修后的电力设备进行真空注油而设置的，它可保证电力设备在第一次装油或重新注油时的注油技术要求，既省去配备附加真空系统，又能使注油设备的线圈、铁芯、纸芯得到干燥。
图3为迷宫式泡沫控制器(23)的结构图，它由进汽管(36)、壳体(37)、第一滤沫网(38)、第二滤沫网(39)、第三滤沫网(40)、消沫电子传感器(41)、第四滤沫网(42)、上隔板(43)、下隔板(44)、抽汽管(45)、回油管(46)所组成。迷宫式泡沫控制器(23)由上隔板(43)、下隔板(44)、分隔成左右两个大腔和中间夹壁，左腔内装有三层滤沫网(38)、(39)、(40)，上部装有消沫电子传感器(41)，下部进汽管与真空分离罐(18)上部相联接，右腔上部装有抽汽管(45)，中部装有第四滤沫网(42)，下部设有回油管(46)，(46)的另一端与真空分离罐相联接。当被净化油含水太多时，净化过程中由于加热和真空度太高，使含水油液体积急剧膨胀，汽化加速，水蒸汽增多，大量气泡与轻油混合形成油泡沫，很容易由真空泵抽出，产生喷油现象。为了解决这一矛盾，常常要人工不断调低真空度，既麻烦，分离效率又低。有了迷宫式泡沫控制器，油泡沫在左腔内经过多级滤沫网(38)、(39)、(40)分解和除去泡沫，经过上下隔板(43)与(44)形成的中间夹壁，使少量油液下沉到右腔底部，分开的油液通过底部回油管(46)送回到真空罐内，大量水汽向上经滤沫网(42)再一次滤去泡沫，最后由抽汽管(45)将无油无泡沫水蒸汽送到冷凝器冷却；再经双级真空泵排向空中。若汽化太猛，偶有泡沫突过左端三级滤网而达到顶部，消沫电子传感器会将测到的这一信号送到C20P控制器中分析比较后，控制分离罐左上方的泡沫自控电磁阀3DT，自动微调最佳真空度，从而消除泡沫。由于3DT装在分离罐上距抽汽管(45)的远端，当3DT开启后，送入的空气将作为一种载体，由于3DT与抽汽管(45)很远，使由3DT送入的空气在到达(45)前有足够的路程，有充分的时间和空间，使罐内水蒸汽与其混合在一起，随气体的排除而有效地排除，既控制了泡沫，又实现了快速抽汽脱水，提高分离效率。
图4为二级卧式过滤器的结构示意图，它由螺栓(47)、端盖(48)、胶垫(49)、壳体(50)、滤芯(51)、排污阀(52)、和联接螺套(53)所组成，它安装于真空分离罐下方，出油口接高密封排油泵(35)进口，它的左端由螺栓(47)、端盖(48)和胶垫(49)组成可拆卸结构，底部设有排污阀(52)，它能有效的防止罐内杂质进入排油泵，它采取横卧式安装、滤芯外部进油、心部出油的方式，较好地解决了此处一般采取油流内进外出，使渣滓装在内部既易堵又难清洗的缺点，也解决了立式安装不便维修拆卸的缺点。
图5为冷凝分水器的结构图，它由壳体(56)、盘肠式冷凝水管(57)、内外冷凝腔隔离环(58)、进汽管(59)、进水管(60)、回水管(61)、排气管(62)、排水阀(54)、储水玻罩(55)所组成。冷凝分水器(24)利用盘肠式冷凝水管(57)中的流动水实现冷却，冷凝水管(57)为螺旋盘肠状，被锥形隔离环(58)分隔成内外层，使汽体走过的路径增长，以增加冷凝效果，进汽管(59)与泡沫控制器(23)相联，排汽管(62)与双级真空泵相联，进水管(60)与真空泵水管相联，回水管(61)与水箱联接，下部装有储水玻罩(55)，冷凝水管采用Ф12紫铜管。当真空分离罐内高温水蒸汽由进汽管(59)进入，先在外腔内由上而下被外层盘肠管组冷却，继而由下而上被内层管组冷却，大温差使水蒸汽在冷却系统表面凝结成水珠，由玻罩回收，脱水后的气体由排气管(62)输出。
图6为绝缘油耐压检测油杯(14)的结构示意图，它由高频陶瓷封闭式油杯体(63)、进油口管接头(64)、密封胶圈(65)、左端铜电极(66)、出油口管接头(67)、密封胶圈(68)、右端铜电极(69)、螺帽(8)所组成，进出油口通径均为Ф5，油流方向为由下而上，两电极间隙为2±0.02，国内外现有绝缘油耐压检测仪均为敞开式油杯，没有进出油管接口，只能测试静止油液。本油杯并联在真空滤油机的出油管路上，经过净化处理的油有一小部分被油杯分流，当油流缓缓从上而下流过时，左右两极将在电脑控制下，周期性的对油液进行耐压测试，并显示结果。
权利要求1.一种自控自检的高效真空滤油机，它主要包括三级精密过滤器(2)、流量平衡阀(3)、快速循环加热电磁阀(5)、二级卧式过滤器(6)、进油自控阀(8)、一级过滤器(10)、油泡沫自控电磁阀(11)、油位自控器(12)、绝缘油耐压检测油杯(14)、大表面分离塔(15)、控制柜(16)、红外加热器(17)、真空分离罐(18)、数字温控仪(20)、油液雾化分配器(22)、迷宫式泡沫控制器(23)、冷凝分水器(24)、水箱(25)、冷凝水排放阀(26)、真空注油抽气阀(27)、真空电磁阀(28)、冷却泵(30)、泵油再生器(31)、双级真空泵(33)、高密封排油泵(35)、电气元件等，其特征是①、它的电路由可编程序控制器(C20P)、油位电子传感器(1LJ)、消沫电子传感器(2LJ)、加热电子传感器(3LJ)、绝缘油检测仪(GZJ)、隔离变压器(B2)、单6V变压器(B1)、数字温控仪(WSK)、快速循环加热电磁阀(1DT)、进油自控电磁阀(2DT)、油泡沫自控电磁阀(3DT)、真空电磁阀(4DT)、状态开关(K)、全自动启动按钮(QA)、全自动停止按钮(TA)、全自动启动指示灯(XD6)、全自动停止指示灯(XD5)、油泵停止指示灯(XD4)、油泵启动指示灯(XD3)、真空泵停止指示灯(XD2)、真空泵启动指示灯(XD1)、交流接触器C1、C2、C3、C4、C5、C6等组成，整机的编程控制由C20P实现，C20P由直接相连的隔离变压器B2供电，C20P的控制取决于与它相连的油位电子传感器1LJ、消沫电子传感器2LJ、加热电子传感器3LJ、绝缘油检测仪GZJ，C20P将这些检测信号进行处理后，再控制1DT、2DT、3DT、4DT的动作，其中2DT和4DT不直接与C20P连接，2DT是通过1C与5C连接的，而4DT是通过1C相连接的，指示灯XD1、XD2、XD3、XD4、XD5、XD6是通过B1供电的；②、所说的迷宫式泡沫控制器(23)由上隔板(43)、下隔板(44)，分隔成左右两个大腔和中间夹壁，左腔内装有三层滤沫网(38)、(39)、(40)，上部装有消沫电子传感器(41)，下部进汽管与真空分离罐(18)上部相联接，右腔上部装有抽汽管(45)，中部装有第四滤沫网(42)，下部设有回油管(46)，(46)的另一端与真空分离罐相联接；③、所说的二级卧式过滤器(6)水平安装于真空分离罐(18)下方，出油口与高密封排油泵(35)相联接，它的左端由螺栓(47)、端盖(48)和胶垫(49)组成可拆卸结构，底部设有排污阀；④、所说的冷凝分水器(24)，利用盘肠式冷凝水管(57)中的流动水实现冷却，冷凝水管(57)为螺旋盘肠状，被锥形隔离环(58)分隔成内外层，使汽体走过的路径增长，以增加冷凝效果，进汽管(59)与泡沫控制器(23)相联，排气管(62)与双级真空泵相联，进水管(60)与真空泵水管相联，回水管(61)与水箱联接，下部装有储水玻罩(55)，冷凝水管采用Ф12紫铜管。
2.如权利要求1所述的自控自检高效真空滤油机，其特征是所说的绝缘油耐压检测油杯是个封闭体，由高频陶瓷杯体(63)、进油口管接头(64)、出油口管接头(67)、左电极(66)、右电极(69)等组成，进出油口通径均为Ф5，油流方向为由下而上，两电极间隙为2±0.02。
专利摘要本实用新型是一种自控自检高效真空滤油机,它主要由可编程序控制器、耐压自检仪、数字温控仪、电子传感器、迷宫式泡沫自控器、流量平衡阀、冷凝分水器、双级真空泵、高密封油泵、水泵、雾化分配器、红外加热器、高效分离塔、三级过滤器组成,它能对失效的绝缘油进行全自动智能净化运行并自检耐压,还能真空注油,功能齐全,受电网干扰小,操作简便,脱水脱气效率高,过滤精度高,故障率低,手动运行时可完全脱开电脑系统。
文档编号B01D29/00GK2288763SQ9620834
公开日1998年8月26日 申请日期1996年4月9日 优先权日1996年4月9日
发明者张贤明, 李川 申请人:重庆渝州大学科技开发总公司