ЭЖЕКТОРНАЯ УСТАНОВКА РЕГЕНЕРАЦИИ ТРАНСФОРМАТОРНОГО МАСЛА С ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯ БАЛЛАСТНОЙ НАГРУЗКОЙ В СВЧ-ПОЛЕ РЕЗОНАТОРА

Полезная модель относится к фильтрам для очистки, дегазации и обезвоживания. а именно к устройствам для регенерации отработанного трансформаторного масла.
Известна установка для регенерации отработанных смазочных масел, включающая емкость для отработанных масел, емкость для сильного основания и блок дистилляции (см. патент на изобретение RU 2107716, МПК C10M 175/02). Она включает бак-хранилище для отработанных масел, последовательно соединенные с емкостью для отработанных масел средство для предварительного нагрева, средство смешения сильного основания с отработанными маслами в заданном соотношении, блок экстракции воды и летучих углеводородов путем мгновенного испарения, блок отгонки газойля и блок вакуум-дистилляции.
Однако известная установка не обеспечивает необходимого качества регенерации трансформаторного масла.
Известна установка для очистки трансформаторного масла, включающая соединенные маслопроводами входной фильтр, входной маслонасос, устройство для сушки и дегазации масла, снабженное распылителем, выходной маслонасос и вакуумный насос (см. авт. св-во SU 1684322, МПК C10M 175/02). При этом в верхней части корпуса устройства для сушки и дегазации масла расположен адсорбер, выход адсорбера сообщен со входом распылителя. По всей высоте устройства расположен нагреватель.
Однако в известном устройстве горячее масло переходит в режим форсированного окисления, катализатором которого и является адсорбер, находящийся непосредственно в устройстве для сушки и дегазации масла.
Известно оборудование для регенерации изоляционного масла Оборудование включает последовательно расположенные насос для приема масла из трансформатора, блок нагрева с сопротивлениями, блок фильтрации (см. патент на изобретение ES 2121508. МПК B01D 19/00, С10М 175/00). Фильтрацию выполняют через систему масляной пленки, масло подвергают вакуумированию посредством вакуумного насоса, отделяя масло от водяного пара и передавая его через нагнетательный насос назад к трансформатору или машине, из которой оно поступило.
Однако нагрев масла в известном оборудовании осуществляется омическими сопротивлениями, что требует высоких затрат электроэнергии.
Известна установка для очистки трансформаторных и турбинных масел (см. авт. св-во SU 1310424. МПК С10М 175/02). Установка содержит последовательно соединенные входной трубопровод, фильтр трубой очистки, входной маслонасос, нагреватель, блок осушки, сорбционный фильтр, фильтр тонкой очистки, выходной трубопровод. Подогреватель соединен системой дополнительных трубопроводов с силикагелевым абсорбером, фильтратом тонкой очистки и емкостью для ввода присадок. Сорбционный фильтр выполнен в виде силикагелевого абсорбера. Блок осушки выполнен в виде батареи цеолитовых адсорберов.
Однако известная установка не позволяет производить дегазацию масла.
Наиболее близким к заявляемому устройству по совокупности существенных признаков является аппарат для очистки электрических изоляционных жидкостей, таких как масла трансформатора, смазочные материалы, и смазочные масла для гидравлических систем, содержащие воду, воздух, и газы (см. патент па изобретение US 3675395, МПК С10М 175/00; B01D 19/00). Аппарат включает последовательно установленные блок нагрева для того, чтобы поднять температуру масла приблизительно на 40 градусов F выше входной температуры; вакуумный дегазификатор для удаления оставшихся примесей, таких как газы, воздух, и водный пар; фильтр, предназначенный для удаления свободных жидких и твердых загрязнителей.
Однако прототип не обеспечивает необходимого качества регенерации трансформаторного масла.
Задача заявляемой полезной модели заключается в снижении количества загрязняющих примесей в регенерированном трансформаторном масле.
Технический результат заключается в повышении качества обезвоживания трансформаторного масла.
Указанный технический результат достигается тем, что эжекторная установка регенерации трансформаторною масла, содержащая соединенные последовательно в порядке технологического процесса регенерации трансформаторного масла входной маслонасос, нагреватель, эжектор, выходной насос, адсорбционный фильтр, фильтр тонкой очистки, согласно решению снабжена СВЧ нагревателем, расположенным перед входным маслонасосом и представляющим собой резонатор с расположенной внутри балластной нагрузкой, включающей постоянную составляющую в виде пластины из бензо-маслостойкой резины и переменную составляющую в виде перфорированного контейнера из полимерного материала, заполненного силикагелем.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена общая блок-схема заявляемой эжекторной установки, а на фиг.2 - СВЧ нагреватель с изменяющейся балластной нагрузкой.
Позициями на чертежах обозначены:
1 - входной трубопровод;
2 - СВЧ нагреватель;
3 - входной маслонасос;
4 - нагреватель;
5 - эжектор;
6 - выходной насос;
7 - адсорбционный фильтр;
8 - фильтр тонкой очистки;
9 - выходной трубопровод;
10 - резонатор;
11 - входное окно;
12 - выходное окно;
13 - окно связи;
14 - балластная нагрузка;
15 - постоянная составляющая балластной нагрузки;
16 - переменная составляющая балластной нагрузки;
17 - вакуумный бак;
18 - форсунка;
19 - вакуумный насос;
20 - ловушка для паров масла.
Заявляемое устройство содержит следующие элементы, соединенные последовательно в порядке технологического процесса регенерации трансформаторного масла: входной трубопровод 1, СВЧ нагреватель 2, входной маслонасос 3, нагреватель 4, эжектор 5, выходной насос 6, адсорбционный фильтр 7, фильтр тонкой очистки 8, выходной трубопровод 9.
Входной трубопровод предназначен для соединения с источником отработанного трансформаторного масла (на чертежах не показан), выходной трубопровод предназначен для вывода регенерированного трансформаторного масла, либо для возврата масла после обработки обратно в источник отработанного трансформаторного масла для проведения повторной обработки с целью повышения качества очистки, обезвоживания и дегазации.
СВЧ нагреватель содержит прямоугольный закрытый корпус - резонатор 10, одна боковая стенка которого снабжена входным окном 11 для соединения с входным трубопроводом, а другая боковая стенка снабжена входным окном 12 для соединения с входным маслонасосом. В верхней стенке корпуса выполнено окно связи 13 для подвода СВЧ излучения, внутри корпуса расположена балластная нагрузка 14, включающая постоянную 15 и переменную 16 составляющие. Постоянная составляющая балластной нагрузки выполнена в виде пластины из бензо-маслостойкой резины и расположена на дне корпуса. Переменная составляющая балластной нагрузки представляет собой цилиндрический перфорированный контейнер из полимерного материала, заполненный сорбентом (силикагелем), и расположена в центральной части корпуса.
Эжектор содержит вакуумный бак 17 с расположенной внутри нее форсункой 18, внутреннее пространство вакуумного бака соединено с вакуумным насосом 19 через ловушку для паров масла 20.
Устройство работает следующим образом.
При помощи входного маслонасоса прокачивают масло через СВЧ нагреватель, при этом отработанное трансформаторное масло практически не взаимодействует с электромагнитным излучением ввиду того, что вода равномерно распределена но объему масла в малой концентрации. В начале работы СВЧ излучение взаимодействует только с постоянной составляющей балластной нагрузки, нагревая ее, а она, в свою очередь, обеспечивает предварительный подогрев масла. По мере увеличения объема трансформаторного масла, прошедшего через резонатор, в силикагеле переменной составляющей балластной нагрузки увеличивается содержание воды, адсорбированной из отработанного масла. Накопленная в силикагеле вода начинает взаимодействовать с СВЧ излучением, нагреваясь и еще сильнее нагревая трансформаторное масло. При дальнейшем нагреве переменной составляющей балластной нагрузки вода испаряется из силикагеля и уносится маслом. Затем процесс накопления воды повторяется. За счет применения СВЧ нагревателя описанной конструкции становится возможным локально повышать концентрацию воды, изначально распределенной в масле в малой концентрации, а также изменять ее фазовое состояние, что приводит к повышению качества обезвоживания масла.
После входного маслонасоса масло поступает в нагреватель, где, в случае необходимости, обеспечивается доведение температуры масла до уровня, необходимого для качественной дегазации в эжекторе. Затем масло поступает в форсунку и распыляется. Пары воды отсасывают из вакуумного бака при помощи вакуумного насоса, после чего они конденсируются в ловушке для паров масла. Трансформаторное масло, накопившееся на дне вакуумного бака, отсасывают при помощи выходного насоса, а затем пропускают через адсорбционный фильтр и фильтр тонкой очистки, после чего регенерированное масло удаляют из заявляемого устройства через выходной трубопровод.
Был изготовлен опытный образец эжекторной установки. Постоянная составляющая балластной нагрузки выполнена в виде квадрата толщиной 10 мм. Переменная составляющая балластной нагрузки выполнена в виде цилиндра диаметром 150 мм и высотой 300 мм с отверстиями на боковой поверхности диаметром 5-10 мм, внутри цилиндрического контейнера расположен силикагель в мешочке с мелкой ячейкой.