本实用新型属于绝缘油过滤领域，具体涉及一种新型真空滤油设备。
背景技术：
真空滤油设备主要用于去除绝缘油中的水分、固体颗粒、挥发性物质及极性物质等，可有效提高绝缘油的理化、电气性能，是矿物绝缘油生产及对受污染的矿物绝缘油进行再处理的常用设备，已经得到了成熟应用。
作为高燃点新型环保液体绝缘介质，天然酯绝缘油生物降解率达到97%以上，燃点高于300℃，具有良好的防火安全性能，被认为是矿物绝缘油的良好替代品，目前已经在电力变压器中得到了良好的工程应用。但是现有的传统矿物绝缘油滤油系统并不适用于新型天然酯绝缘油。天然酯绝缘油的主要成分为甘油三酸酯，其分子中含有羟基和羰基等亲水基团，使得天然酯绝缘油比矿物绝缘油具有更强的亲水性。在室温下，天然酯绝缘油的饱和含水量约为矿物绝缘油的20倍左右。而且，天然酯绝缘油的运动粘度和密度相对较大，进一步加大了油中水分及杂质颗粒的分离难度。此外，由于天然酯绝缘油精炼工艺的不同，当最后工序为水洗时，天然酯绝缘油的水分含量在5000-6000ppm，常规的滤油机就不能有效的除去其中水分及杂质。
中国专利公告号CN204337838U公开了一种带超声波破乳的聚结滤油机装置，包括进油阀、粗过滤器、油泵站、加热与超声波破乳器、聚结分离器、放水阀、精滤器、出油阀及管道相连接。其特征在于：油液经过所述的一种带超声波破乳的聚结滤油机过滤后能够有效去除油液中水分和杂质。本实用新型装置设备简单，使用超声波增强破乳功能，利用多次过滤和油水聚结分离的方式，有效去除油液中的固体颗粒、水分等杂质，使受污染的油液恢复使用性能，延长油液的使用寿命，优势明显。但是该专利并不能使高饱和含水量的天然酯绝缘油达到相关标准对其水分的要求，而且天然酯绝缘油氧化安定性较差，在非真空条件下加热会使的天然酯绝缘油发生氧化，引起绝缘油品质恶化。
中国专利公告号CN204865087U公开一种节能型真空滤油机，包括有顺次连接进油口、进油泵、换热器低温油入口、低温油出口、高温油入口、高温油出口、进油电磁阀、加热器、真空分离室、出油泵、高温油入口、高温油出口、过滤系统、出油电磁阀、出油口，采用上述技术方案的节能型真空滤油机利用低温油经过换热器时，预先被高温油加热降低了后续加热器耗费的电力，对滤油机加热器提供的电源、电缆等要求降低；高温油经过换热器时，通过热量交换和散热被降温，降温后的油排入用油设备或储存油罐后，能相对提高用油设备寿命和储存油罐的寿命，同时提高油品的质量，特别是润滑油，能提高润滑油的粘度和润滑效果。该专利不适用于高含水量的天然酯绝缘油，含水量过高时，真空滤油初始阶段不能保证较高的真空度，且会对真空泵造成一定的伤害。
中国专利公开号CN106310717A公开了一种降低植物绝缘油水分的滤油工艺，包括以下步骤：（1）将水分含量超过100ppm的植物绝缘油抽入真空罐，以55r/min的转速搅拌植物绝缘油70min，再以25L/min流量抽入聚结脱水滤油机，先后通过聚结滤芯和分离滤芯，循环进行3-4h；（2）将步骤（1）获得的植物绝缘油反复通过孔径为3μm精滤滤芯，循环脱水6h；（3）将步骤（2）获得的植物绝缘油抽入至真空脱水罐中，以40r/min的转速搅拌并辅以通过常温纯水的冷凝盘管冷却5h后储存。采用本发明技术方案所制得的植物绝缘油水分含量低于30ppm，电气理化性能改变程度较小，符合GB/T 7595-2008变压器油质量标准。该专利仅能有效去除植物绝缘油中的水分，但是其精滤滤芯孔径较大，去除植物绝缘油中的固体颗粒及极性物质效果较差，不能有效改善植物绝缘油的电气绝缘性能，也不能满足受污染的天然酯绝缘油过滤、净化、提升性能等需要。
中国专利公开号CN104987949A公开了一种植物绝缘油的改进处理方法，包括如下步骤：（1）聚结脱水处理；（2）真空脱水处理；（3）真空搅拌、精滤处理，即得。本发明经过上述改进处理方法处理后的植物绝缘油中水分含量小于50mg/kg，100ml油中大于5μm的杂质颗粒小于等于2000个。但是该工艺并没有考虑到植物绝缘油在过滤过程中会有添加剂的损失，在滤油的同时应该适当的补充一定量的添加剂来保证其性能，如氧化安定性、低温流动性等。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种新型真空滤油设备，该设备既能满足精炼工艺生产的天然酯绝缘油滤油需要，也能满足受污染的天然酯绝缘油过滤、净化、提升性能等需要，整个系统占地面积小，安全可靠，运行成本低，易于工业化推广。
为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种新型真空滤油设备，包括主油箱、预过滤器、聚结过滤器、精滤过滤器、吸附过滤器、真空分离器和真空系统，各设备之间通过管路相连通；
所述主油箱上部侧边分别设置添加剂进料管路和进油管路，所述添加剂进料管路上设置添加剂进料电磁阀，所述进油管路连通进油支路，所述进油支路上设置进油电磁阀；所述主油箱底部分别连通出油管路和聚结输油管路，所述出油管路上设置出油电磁阀，所述聚结输油管路上依次设置聚结输油变频泵入口电磁阀、聚结输油变频泵、手工取样阀、聚结输油变频泵出口电磁阀、预过滤器和聚结过滤器；所述聚结过滤器出口设置聚结出口电磁阀，并通过聚结输出管路连通进油管路；
所述手工取样阀与聚结输油变频泵出口阀之间的聚结输油管路通过真空过滤主管路连通所述真空分离器顶端；所述真空过滤主管路上依次设置#2中间电磁阀和旁路电磁阀，所述旁路电磁阀两端并联精滤管路和吸附管路两条管路，所述精滤管路和吸附管路出口串联#1中间电磁阀后与所述真空过滤主管路连通，所述精滤管路和吸附管路入口位于所述#2中间电磁阀两端；所述精滤管路上设置精滤过滤器，所述精滤过滤器入和出口分别设置精滤入口电磁阀和精滤出口电磁阀，所述吸附管路上设置吸附过滤器，所述吸附过滤器入口和出口分别设置吸附入口电磁阀和吸附出口电磁阀；
所述真空分离器顶端通过真空管路连通所述主油箱顶端，所述真空管路上远离所述主油箱方向上依次设置主油箱真空电磁阀和真空分离器真空电磁阀，所述主油箱真空电磁阀和真空分离器真空电磁阀之间的真空管路通过真空支路连通所述真空系统；所述真空分离器底部通过真空过滤出口管路连通进油管路，所述真空过滤出口管路上设置真空输油变频泵和真空过滤出口电磁阀。
进一步的，所述主油箱顶部分别设置超声波振动棒、泄压电磁阀、变频电机和真空表和电加热棒，所述变频电机位于主油箱顶部中心，所述主油箱侧壁设置液位计；变频电机穿过主油箱一端设置搅拌桨，搅拌桨由斜叶式桨叶和框式桨叶组成。
进一步的，所述超声波振动棒和电加热棒对称间隔的安装在所述主油箱顶部，且在所述主油箱内壁进行固定。
进一步的，所述超声波振动棒与电加热棒长度相同，且位于所述框式桨叶上方2-5cm。
进一步的，所述聚结过滤器下端连通集水器，所述集水器底部安装排水阀。
进一步的，所述真空分离器包括旋转式不锈钢球型分散器、圆形窥视镜和液位保护装置，所述旋转式不锈钢球型分散器安装在伸入所述真空分离器顶部的真空过滤主管路末端，所述圆形窥视镜与液位保护装置密封设置在所述真空分离器侧部，且所述液位保护装置与真空分离器内部相连通。
进一步的，所述精滤过滤器和吸附过滤器滤芯孔径为0.5-0.75µm。
进一步的，所述精滤过滤器和吸附过滤器单一接入系统使用。
进一步的，所述精滤过滤器和吸附过滤器串联或并联接入系统使用。
进一步的，所述液位保护装置与聚结输油变频泵及真空输油变频泵变频器连接，通过连锁变频控制聚结输油变频泵及真空输油变频泵的流量大小与启停。
本实用新型的有益效果是：
（1）由于天然酯绝缘油在过滤或脱水等过程中会有添加剂的损失，常用的添加剂有抗氧剂、降凝剂或金属钝化剂，这些添加剂的减少会影响天然酯绝缘油的氧化安定性及低温流动性等，因此本发明在主油箱上部侧边设置添加剂进料管用于补充添加剂，以确保天然酯绝缘油质量稳定。
（2）本发明主油箱内设置搅拌桨和超声波振动棒，可同时实现机械搅拌及超声波振荡，机械搅拌可以使天然酯绝缘油中的水分及杂质均匀分布，超声波可以有效提高聚结脱水时的破乳能力，大大提高聚结脱水的效率；缩短脱水时间的同时可以适当的降低脱水流速，能够有效避免天然酯绝缘油流速过快产生油流带电等问题。
另外天然酯绝缘油中加入添加剂时，超声波振荡可以有效地提高添加剂在天然酯绝缘油中的分散程度。采用机械搅拌加超声波振荡的模式，既可以避免单一的机械搅拌分散不均的问题，也可以避免因超声波振荡时间过长而导致天然酯绝缘油中产生C2H2和总烃含量过高的问题。
（3）本发明引入的精滤过滤器和吸附过滤器既可以单一的使用，也可以串联或并联使用，且两者均采用0.5-0.75µm的小孔径滤芯，可以有效地去除绝缘油中的固体颗粒和极性物质，提高天然酯绝缘油的理化、电气性能。
（4）本发明真空分离器采用旋转式不锈钢球型分散器，油滴分散效果强于现有的油滴分散装置，可以大大提高天然酯绝缘油在真空分离室的脱水效果；此外，真空分离室采用了液位保护装置，且该装置与聚结输油变频泵及真空输油变频泵变频器连接，通过连锁变频控制聚结输油变频泵及真空输油变频泵，可以防止真空分离室中液位过高，使得脱水效果变差，也可以避免绝缘油进入真空系统导致真空泵受到污染而损害。同时，通过连锁变频也可以有效避免输油泵因真空分离室油位过低而造成输油泵出现空转的情况发生。
（5）本发明有效将聚结脱水、真空脱水、精滤、吸附过滤及添加剂添加等工艺有效结合起来，形成一整套天然酯绝缘油真空滤油装置，既可以满足精炼工艺生产的天然酯绝缘油滤油需要，也可以满足受污染的天然酯绝缘油过滤、净化、提升性能等需要，整个系统占地面积小，安全可靠，运行成本低，易于工业化推广。
附图说明
图1为本实用新型实施例1、实施例2和实施例3的结构示意图。
图中：1-添加剂进料电磁阀，2-主油箱，3-超声波振动棒，4-泄压电磁阀，5-变频电机，6-真空表、7-电加热棒，8-主油箱真空电磁阀，9-液位计，10-真空分离器真空电磁阀，11-旋转式不锈钢球型分散器，12-圆形窥视镜，13-液位保护装置，14-真空分离器，15-真空输油变频泵，16-真空过滤出口电磁阀，17-精滤出口电磁阀，18-吸附出口电磁阀，19-吸附过滤器，20-旁路电磁阀，21-吸附入口电磁阀，22-精滤入口电磁阀，23-精滤过滤器，24-聚结过滤器，25-聚结出口电磁阀，26-预过滤器，27-聚结输油变频泵出口电磁阀，28-集水器，29-底部安装排水阀，30进油电磁阀，31-手工取样阀，32-聚结输油变频泵，33-出油电磁阀，34-聚结输油变频泵入口电磁阀，35-框式桨叶，36-斜叶式桨叶，37-真空泵，38-#2中间电磁阀，39-#1中间电磁阀，40-添加剂进料管路，41-进油管路，42-进油支路，43-出油管路，44-聚结输油管路，45-聚结输出管路，46-真空过滤主管路，47-精滤管路，48-吸附管路，49-真空管路，50-真空支路，51-真空过滤出口管路。
具体实施方式
以下结合具体实施例及说明书附图对本实用新型及其有益效果作进一步详细说明，但是本实用新型的具体实施方式并不局限于此。
实施例1
如图1所示，一种新型真空滤油设备，包括主油箱2、预过滤器26、聚结过滤器24、精滤过滤器23、吸附过滤器19、真空分离器14和真空系统，本实施例中的真空系统为真空泵37，各设备之间通过管路相连通。
主油箱2上部侧边分别设置添加剂进料管路40和进油管路41，添加剂进料管路40上设置添加剂进料电磁阀1，用于控制添加剂的添加，进油管路41连通进油支路42，进油支路42上设置进油电磁阀30；主油箱2底部分别连通出油管路43和聚结输油管路44，出油管路43上设置出油电磁阀33，聚结输油管路44上依次设置聚结输油变频泵入口电磁阀34、聚结输油变频泵32、手工取样阀31、聚结输油变频泵出口电磁阀27、预过滤器26和聚结过滤器24。聚结过滤器24出口设置聚结出口电磁阀25，并通过聚结输出管路45连通进油管路41；手工取样阀31与聚结输油变频泵出口阀27之间的聚结输油管路44通过真空过滤主管路46连通真空分离器14顶端，真空过滤主管路46上依次设置#2中间电磁阀38和旁路电磁阀20，旁路电磁阀20两端并联精滤管路47和吸附管路48两条管路，精滤管路47和吸附管路48出口串联#1中间电磁阀39后与真空过滤主管路46连通，精滤管路47和吸附管路48入口位于#2中间电磁阀38两端。精滤管路47上设置精滤过滤器23，精滤过滤器23入和出口分别设置精滤入口电磁阀22和精滤出口电磁阀17，吸附管路48上设置吸附过滤器19，吸附过滤器19入口和出口分别设置吸附入口电磁阀21和吸附出口电磁阀18；其中精滤过滤器和吸附过滤器滤芯孔径可以为0.5-0.75µm，本实施例中精滤过滤器和吸附过滤器滤芯孔径均为0.5µm。
真空分离器14顶端通过真空管路49连通主油箱2顶端，真空管路49上远离主油箱2方向上依次设置主油箱真空电磁阀8和真空分离器真空电磁阀10，主油箱真空电磁阀8和真空分离器真空电磁阀10之间的真空管路49通过真空支路50连通真空泵37。真空分离器14底部通过真空过滤出口管路51连通进油管路41，真空过滤出口管路51远离真空分离器14方向上依次设置真空输油变频泵15和真空过滤出口电磁阀16。
主油箱2顶部设置超声波振动棒3、泄压电磁阀4、变频电机5和真空表6、电加热棒7，变频电机5位于主油箱2顶部中心，主油箱2侧壁设置液位计9；变频电机5穿过主油箱2一端设置搅拌桨，搅拌桨由斜叶式桨叶36和框式桨叶35组成，其中斜叶式桨叶36位于框式桨叶35上方；超声波振动棒3和电加热棒7对称间隔的安装在主油箱2顶部，且在主油箱2内壁进行固定，且超声波振动棒3与电加热棒7长度相同，并位于框式桨叶35上方2-5cm，本实施例中超声波振动棒3与电加热棒7底端位于框式桨叶35上方5cm，即确保主油箱2内的机械搅拌及超声波振荡均匀，又不影响搅拌桨正常工作。
聚结过滤器24下端连通集水器28，集水器28底部安装排水阀29。
真空分离器14包括旋转式不锈钢球型分散器11、圆形窥视镜12和液位保护装置13，其中旋转式不锈钢球型分散器11安装在伸入真空分离器14顶部的真空过滤主管路46末端，圆形窥视镜12与液位保护装置13密封设置在真空分离器14侧部，且液位保护装置13与真空分离器14内部相连通，其中液位保护装置与聚结输油变频泵及真空输油变频泵变频器连接，通过连锁变频控制聚结输油变频泵及真空输油变频泵的流量大小与启停。
本实用新型将聚结脱水、真空脱水、精滤、吸附过滤及添加剂添加等工艺结合起来，每个工艺都需要取样检测，当取样检测达到规定值时，才能进行下一步操作，新型真空滤油设备的工作原理和使用方法如下：
启动真空泵37，打开真空电磁阀8，观察真空表6至显示的真空度满足要求时，打开进油电磁阀30，天然酯绝缘油经过进油支路42以及进油管路41注入主油箱2中，并观察液位计9，当液位计9显示液位满足设定值时，关闭进油电磁阀30，打开变频电机5进而带动斜叶式桨叶36和框式桨叶35进行搅拌，并间歇性启动超声波振动棒3；同时打开聚结输油变频泵入口电磁阀34、聚结输油变频泵出口电磁阀27及聚结出口电磁阀25，启动聚结输油变频泵32，将主油箱2内天然酯绝缘油通过聚结输油管路44流经预过滤器26及聚结过滤器24之后再通过聚结输出管路45和进油管路41进入主油箱2内，进行循环聚结脱水，脱除的水分流入集水器28并通过排水阀29排出，循环聚结脱水过程中间歇性打开手工取样阀31进行取样检测。
当检测到天然酯绝缘油中水分满足要求时，关闭聚结输油变频泵32、聚结输油变频泵入口电磁阀34、聚结输油变频泵出口电磁阀27及聚结出口电磁阀25，停止超声波振动棒3，启动电加热棒7对主油箱2中的天然酯绝缘油进行加热，加热至规定温度值后调节电加热棒7维持温度，然后打开聚结输油变频泵入口电磁阀34、#2中间电磁阀38、旁路电磁阀20及真空过滤出口电磁阀16，启动聚结输油变频泵32将天然酯绝缘油通过真空过滤主管路46末端连接的旋转式不锈钢球型分散器11喷洒入真空分离器14内部进行真空脱水；通过圆形窥视镜12观察真空分离器14内脱水情况，并启动液位保护装置13及真空输油变频泵15将真空脱水后的天然酯绝缘油通过真空过滤出口管路51和进油管路41输送至主油箱2中进行循环真空脱水，并间歇性打开手工取样阀31进行取样检测。
当检测到天然酯绝缘油中水分满足要求值时，打开精滤入口电磁阀22、精滤出口电磁阀17、吸附出口电磁阀18及吸附入口电磁阀21，关闭#2中间电磁阀38，天然酯绝缘油依次串联通过精滤过滤器23和吸附过滤器19进行精滤、吸附处理，同时间歇性打开手工取样阀31进行取样检测；
当检测到天然酯绝缘油中水分、介质损耗因数、击穿电压及颗粒度满足要求值时，打开#2中间电磁阀38，关闭精滤入口电磁阀22、精滤出口电磁阀17、吸附出口电磁阀18及吸附入口电磁阀21，打开添加剂进料电磁阀1将添加剂母液真空吸入主油箱2中，并启动超声波振动棒3对天然酯绝缘油进行短时超声分散，然后关闭超声波振动棒3，检测天然酯绝缘油中水分、介质损耗因数、击穿电压、颗粒度及色谱值满足要求值时，关闭聚结输油变频泵32及聚结输油变频泵入口电磁阀34；当液位保护装置13低液位报警时，连锁变频关闭真空输油变频泵15；然后关闭#2中间电磁阀38、旁路电磁阀20及真空过滤出口电磁阀16，停止真空泵37，关闭真空分离器真空电磁阀10、主油箱真空电磁阀8及变频电机5，自然冷却至室温；打开泄压电磁阀4及出油电磁阀33通过出油管路43将成品天然酯绝缘油输出系统。
实施例2
实施例2的新型真空滤油设备与实施例1相同，所不同的是使用方法不同，使用方法中精滤过滤器23及吸附过滤器19采用并联方式接入系统，即间歇性打开手工取样阀31进行取样检测，当检测到天然酯绝缘油中水分满足要求值时，打开精滤入口电磁阀22、精滤出口电磁阀17、吸附入口电磁阀21、吸附出口电磁阀18、#1中间电磁阀39，关闭旁路电磁阀20，一部分天然酯绝缘油通过精滤过滤器23进行精滤处理，另一部分天然酯绝缘油通过吸附过滤器19进行吸附处理；当检测到天然酯绝缘油中水分、介质损耗因数、击穿电压及颗粒度满足要求值时，打开旁路电磁阀20，关闭精滤入口电磁阀22、精滤出口电磁阀17、吸附入口电磁阀21、吸附出口电磁阀18及#1中间电磁阀39，打开添加剂进料电磁阀1将添加剂母液真空吸入主油箱2中，并启动超声波振动棒3对天然酯绝缘油进行短时超声分散。其他工艺步骤与实施例1相同。
实施例3
实施例3的新型真空滤油设备与实施例1相同，所不同的是，使用方法中精滤过滤器23及吸附过滤器19采用单一方式接入系统，即间歇性打开手工取样阀31进行取样检测，当检测到天然酯绝缘油中水分满足要求值时，打开精滤入口电磁阀22、精滤出口电磁阀17及#1中间电磁阀39，关闭旁路电磁阀20，天然酯绝缘油通过精滤过滤器23进行精滤处理；然后打开吸附入口电磁阀21及吸附出口电磁阀18，关闭精滤入口电磁阀22及精滤出口电磁阀17，天然酯绝缘油通过吸附过滤器19进行吸附处理；当检测到天然酯绝缘油中水分、介质损耗因数、击穿电压及颗粒度满足要求值时，打开旁路电磁阀20，关闭吸附入口电磁阀21、吸附出口电磁阀18及#1中间电磁阀39，打开添加剂进料电磁阀1将添加剂母液真空吸入主油箱2中，并启动超声波振动棒3对天然酯绝缘油进行短时超声分散。其他工艺步骤与实施例1相同。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。