一种混合绝缘气体液化温度可视化检测系统的制作方法

文档序号:15821413发布日期:2018-11-02 23:07阅读:131来源:国知局

本实用新型涉及液化温度检测技术,具体涉及一种混合绝缘气体液化温度可视化检测系统。



背景技术:

液化指物质由气态变为液态的过程。通常气体在以下两种情况下会发生液化,一是降低温度,二是压缩体积。气体绝缘金属封闭开关设备是采用具有一定压力(高于大气压)的气体作为绝缘介质的金属封闭开关设备和控制设备,因其结构紧凑、占地面积小、可靠性高、安全性强、维护工作量小等优点,广泛应用于电力行业。其中,绝缘气体的气、液化状态与其绝缘特性有着紧密的关系。如果气体绝缘金属封闭开关设备内绝缘气体出现液化,可能导致气体绝缘金属封闭开关设备发生绝缘击穿或开断失败等电力事故,造成不可估量的损失。

不同的工程应用场景中,采用不同混合比例、不同工作压力的混合绝缘气体,具有不同的绝缘性能和液化温度,通过对不同混合比例、不同工作压力混合绝缘气体的液化温度进行检测,不仅可以评估电气设备内混合绝缘气体的理化状态,基于液化温度还可以进一步研究气体的绝缘性能、净化处理技术等。目前,市场上采用的相平衡实验系统检测的是气液相平衡状态下的温度,并不适用于混合绝缘气体液化温度的检测,测得的混合绝缘气体液化温度与工程应用中的液化温度存在较大偏差。



技术实现要素:

为了克服上述现有技术中采用的相平衡实验系统检测的混合绝缘气体液化温度与工程应用中的液化温度存在较大偏差的不足,本实用新型提供了一种混合绝缘气体液化温度可视化检测系统,包括依次连接的供气单元、混合单元、相转化单元、制冷单元和显示单元;供气单元包括至少两条供气支路,混合单元包括混合罐和压力调节组件,相转化单元包括温度调节箱、设于温度调节箱内的气体相转化器和与制冷单元连接的换热器,显示单元与设于温度调节箱内的温度传感器以及设于气体相转化器内的压力传感器和温度传感器连接,能够方便、直观且可靠的对混合绝缘气体液化温度实现检测,结构简单,且可重复操作,测得的混合绝缘气体液化温度与工程应用中的液化温度基本一致,准确度高。

为了实现上述目的,本实用新型采取如下方案:

本实用新型提供一种混合绝缘气体液化温度可视化检测系统,包括依次连接的供气单元、混合单元、相转化单元、制冷单元和显示单元;

所述供气单元包括至少两条供气支路;

所述混合单元包括混合罐和压力调节组件;

所述相转化单元包括温度调节箱、设于所述温度调节箱内的气体相转化器和与制冷单元连接的换热器;

所述显示单元与设于所述温度调节箱内的温度传感器以及设于气体相转化器内的压力传感器和温度传感器连接。

所述供气支路包括依次连接的进气口、减压阀和质量流量计;

所述压力调节组件包括增压泵、压力表、真空泵和调节阀;

所述质量流量计的输出端连接混合罐的输入端,所述混合罐的输出端通过增压泵连接调节阀,所述调节阀通过供气管道连接气体相转化器;所述压力表和真空泵设置增压泵和调节阀之间的管道上;

所述调节阀为针型调节阀。

所述系统还包括电机和叶轮,所述电机设置在温度调节箱顶部,通过搅拌轴连接设置在温度调节箱内部的叶轮,所述搅拌轴穿过换热器,所述换热器采用盘管。

所述温度调节箱内部充注制冷介质,所述气体相转化器和换热器分别设置在温度调节箱的左半部分中间位置和右半部分中间位置,设于温度调节箱内的温度传感器位于气体相转化器和换热器之间,所述气体相转化器内的压力传感器和温度传感器位于气体相转化器中间位置。

所述气体相转化器为圆柱形,其包括玻璃本体和不锈钢盖,所述玻璃本体的高度为内径的3~4倍。

所述温度调节箱为圆柱形,其包括不锈钢箱体和箱盖;

所述不锈钢箱体靠近气体相转化器的一侧设有玻璃观察窗。

所述供气管道、设于气体相转化器内的压力传感器和温度传感器与显示屏之间的毛细管道以及设于温度调节箱内的温度传感器与显示屏之间的毛细管道分别依次穿过箱盖和不锈钢盖,且均由聚四氟乙烯和橡胶圈实现与不锈钢盖之间密封。

所述显示单元包括显示屏,所述制冷单元包括制冷机。

与最接近的现有技术相比,本实用新型提供的技术方案具有以下有益效果:

本实用新型提供的混合绝缘气体液化温度可视化检测系统包括依次连接的供气单元、混合单元、相转化单元、制冷单元和显示单元;供气单元包括至少两条供气支路,混合单元包括混合罐和压力调节组件,相转化单元包括温度调节箱、设于温度调节箱内的气体相转化器和与制冷单元连接的换热器,显示单元与设于温度调节箱内的温度传感器以及设于气体相转化器内的压力传感器和温度传感器连接,能够方便、直观且可靠的对混合绝缘气体液化温度实现检测,结构简单,且可重复操作,测得的混合绝缘气体液化温度与工程应用中的液化温度基本一致,准确度高;

本实用新型中的电机设置在温度调节箱顶部,通过搅拌轴连接设置在温度调节箱内部的叶轮,搅拌轴穿过换热器,通过电机带动叶轮转动可以让制冷介质降温更均匀且快速;

本实用新型中的气体相转化器为圆柱形,其包括玻璃本体和不锈钢盖,温度调节箱为圆柱形,其包括不锈钢箱体和箱盖,温度调节箱靠近气体相转化器的一侧设有玻璃观察窗,玻璃观察窗能够实现混合绝缘气体液化过程的可视化;

本实用新型提供的技术方案可准确检测不同混合绝缘气体的液化温度,检测结果可靠;

本实用新型的气体相转化器内设有压力传感器和温度传感器,温度调节箱内也设有温度传感器,共设有两个温度传感器,实时校正设定的温度值,检测结果与工程应用中的液化温度基本一致。

附图说明

图1是本实用新型实施例中混合绝缘气体液化温度可视化检测系统结构图;

图1中,1-第一进气口,2-第一减压阀,3-第一质量流量计,4-第二进气口,5-第二减压阀,6-第二质量流量计,7-混合罐,8-增压泵,9-压力表,10-真空泵,11-调节阀,12-气体相转化器,13-温度调节箱,14-电机,15-叶轮,16-换热器,17-制冷机,18-设于气体相转化器内的压力传感器,19-设于气体相转化器内的温度传感器,20-设于温度调节箱内的温度传感器,21-玻璃观察窗,22-显示屏。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本实用新型实施例提供了一种混合绝缘气体液化温度可视化检测系统,结构图如图1所示,用于检测C4F7N和CO2混合而成的混合绝缘气体的液化温度,本实用新型实施例提供的混合绝缘气体液化温度可视化检测系统包括依次连接的供气单元、混合单元、相转化单元、制冷单元和显示单元;显示单元包括显示屏22,制冷单元包括制冷机17。

供气单元包括至少两条供气支路,混合单元包括混合罐7和压力调节组件,相转化单元包括温度调节箱13、设于温度调节箱13内的气体相转化器12和与制冷单元连接的换热器16,显示单元与设于温度调节箱13内的温度传感器29以及设于气体相转化器12内的压力传感器18和温度传感器19连接。

供气支路包括依次连接的进气口、减压阀和质量流量计,本实用新型实施例中的第一条供气支路包括第一进气口1、第一减压阀2和第一质量流量计3,第二条供气支路包括第二进气口4、第二减压阀5和第二质量流量计6,通过第一进气口1进入到第一减压阀2的是C4F7N,通过第二进气口4进入到第二减压阀5的是CO2。

上述的压力调节组件包括增压泵8、压力表9、真空泵10和调节阀11;

质量流量计的输出端连接混合罐7的输入端,混合罐7的输出端通过增压泵8连接调节阀11,调节阀11通过供气管道连接气体相转化器12;压力表9和真空泵10设置增压泵8和调节阀11之间的管道上;调节阀11为针型调节阀。

本实用新型实施例提供的混合绝缘气体液化温度可视化检测系统还包括电机14和叶轮15,叶轮15由三片铝片组成,电机14设置在温度调节箱13顶部,通过搅拌轴连接设置在温度调节箱13内部的叶轮15,搅拌轴穿过换热器16,换热器16采用盘管,盘管采用不锈钢制成。盘管采用φ6mm×1mm不锈钢管螺旋盘绕而成,与制冷介质接触面积大,降温效果更佳。盘管通过不锈钢管与制冷单元中的制冷机17连接,制冷机17温度调节范围:-80℃~+35℃,可在该范围内任意调节。

温度调节箱13内部充注制冷介质((制冷介质选用液氮或工业酒精,通过不锈钢管出口被制冷机17蒸发器冷却,再由不锈钢管进口进入温度调节箱13内),气体相转化器12和换热器16分别设置在温度调节箱13的左半部分中间位置和右半部分中间位置,设于温度调节箱13内的温度传感器20位于气体相转化器12和换热器16之间,气体相转化器12内的压力传感器18和温度传感器19位于气体相转化器12中间位置(压力传感器18安置于距离转化器盖20mm处)。

气体相转化器12为圆柱形,其包括玻璃本体和不锈钢盖,玻璃本体的高度为内径的3~4倍,这里取玻璃本体的高度90mm,内径30mm,玻璃本体距离温度调节箱13内部底面80mm处。

温度调节箱13为圆柱形,其包括不锈钢箱体和箱盖;温度调节箱13的内腔体内径为250mm,高250mm,温度调节箱13的外腔体内径为350mm,高300mm,外腔体和内腔体之间填充保温棉(镀铝涤纶薄膜),以减少热量损失。箱盖采用内径350mm、厚50mm的不锈钢板。

不锈钢箱体靠近气体相转化器的一侧设有玻璃观察窗21,玻璃观察窗21可以是环形观察窗,环形观察窗的下边缘与气体相转化器12同高;玻璃观察窗21也可以是2个圆孔,2个圆孔对称设置,直径均为30mm,2个圆孔的下边缘比气体相转化器12底部高出2~3cm。

供气管道、压力传感器18与显示屏之间的毛细管道、位于气体相转化器12内的温度传感器19与显示屏之间的毛细管道分别依次穿过箱盖和不锈钢,且均由聚四氟乙烯和橡胶圈实现与腔体盖之间密封。

上述的供气管道、设于气体相转化器12内的压力传感器18和温度传感器19与显示屏22之间的毛细管道以及设于温度调节箱13内的温度传感器20与显示屏22之间的毛细管道分别依次穿过箱盖和不锈钢盖,且均由聚四氟乙烯和橡胶圈实现与不锈钢盖之间密封。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制,所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者等同替换,这些未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换,均在申请待批的本实用新型的权利要求保护范围之内。

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