Устройство электростатической очистки и регенерации диэлектрических жидкостей
DEVICE FOR ELECTROSTATIC CLEANING AND REGENERATION OF DIELECTRIC LIQUIDS

Изобретение относится к области очистки и регенерации диэлектрических жидкостей, предпочтительно трансформаторных, турбинных, минеральных, огнестойких, авиационных и гидравлических масел, в том числе для очистки турбинного масла от механических примесей, влаги и газов (включая воздух) электростатическим (электрофизическим) способом, в том числе электростатической очистки масла (ЭОМ).
Известен комплекс сверхглубокой осушки и очистки жидких диэлектриков [1], характеризующийся тем, что он содержит фильтры грубой очистки, вакуумную сушку, пакеты электрофильтров сверхглубокой очистки, буферную емкость, оборудованную датчиками уровня, управляющим электромагнитным клапаном и соединенную с вакуумной сушкой и пакетами электростатических фильтров сверхглубокой очистки, датчик пены в верхней части вакуумной сушки, подающий сигнал на электромагнитный клапан, нагреватель, укомплектованный реле потока масла и термостатом и соединенный через фильтр грубой очистки с вакуумной сушкой и с закачным насосом, реле давления для аварийного отключения комплекса, электромагнитный клапан для перекрытия нагнетательного трубопровода в вакуумную сушку.
Недостатками данного устройства являются: необходимость более глубокой осушки масла, при работе с трансформаторными маслами;
недостаточная производительность, недостаточная чистота фильтрации.
Известен фильтр очистки диэлектрических жидкостей [2], характеризующийся тем, что он включает в себя корпус, состоящий из двух частей, соединенных между собой фланцевыми соединениями, и фиксирование корпуса под углом 20°±5°, причем верхняя часть содержит блок питания осадительных электродов, а нижняя включает в себя пакет пластин осадительных электродов, которые имеют прорези, охватывающие всю площадь электрода, имеющие ширину 1 мм, а диэлектрические пластины имеют прорези шириной 5 мм.
Недостатками данного устройства являются: недостаточная чистота фильтрации, недостаточная производительность.
Технической задачей изобретения является очистка диэлектрических жидкостей от механических примесей, влаги и газов (включая воздух) электростатическим (электрофизическим) способом.
Поставленная задача решается тем, что устройство для электростатической очистки и регенерации диэлектрических жидкостей, содержит пульт управления, пульт электростатической очистки масла, не менее одного манометра, последовательно расположенные входной штуцер, электромагнитный клапан,  входной масляный насос, фильтр-грязевик,  бак вакуумный верхний  с не менее одной распылительной насадкой,  бак вакуумный нижний, предохранительный сбросной клапан, выходной масляный насос, блок фильтров электростатической очистки масла, фильтр-осадитель, включающий не менее одного электростатического диска и соединенный с реле давления, кран для взятия проб с датчиком влажности, кран шаровой для переключения на внутреннюю магистраль при засорении электростатических фильтров,  кран шаровой выходной, выходной штуцер, при этом вакуумный бак нижний включает поплавковые датчики уровня  и соединен с вакуумным насосом и предохранительной емкостью вакуумного насоса, соединенной с  вакуумметром и включающей поплавковый датчик уровня, устройство смонтировано на трубной раме, блок фильтров электростатической очистки масла содержит два фильтра электростатической очистки масла, содержащих электроды, присваивающие соответствующие заряды загрязнениям различной природы и фильтр электростатической очистки масла, содержащий коагулирующий электрод, причем фильтр электростатической очистки масла с коагулирующим электродом расположен между фильтрами электростатической очистки масла  с электродами присваивающими соответствующие заряды загрязнениям различной природы и соединен  с ними последовательно.
Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых:
на фиг. 1 представлена гидравлическая схема устройства электростатической очистки и регенерации диэлектрических жидкостей;
на фиг. 2 представлен блок фильтров устройства электростатической очистки и регенерации диэлектрических жидкостей;
на фиг. 3 представлен электрод фильтра ЭОМ;
на фиг. 4 представлены электростатические диски;
на фиг. 5 представлена фотография общего вида устройства электростатической очистки и регенерации диэлектрических жидкостей, на фиг. 6 представлена фотография пульта управления устройства электростатической очистки и регенерации диэлектрических жидкостей.
На чертежах обозначены следующие элементы устройства электростатической очистки и регенерации электростатических жидкостей:
1. Входной рукав;
2. Входной штуцер;
3. Кран шаровой;
4. Электромагнитный клапан;
5. Входной маслонасос;
6. Манометр В;
7. Фильтр-грязевик;
8. Кран сливной;
9. Распылительная насадка А;
10. Бак вакуумный верхний;
11. Кран напуска воздуха в бак;
12. Распылительная насадка В;
13. Вакуумметр;
14. Датчик уровня поплавковый;
15. Предохранительная емкость вакуумного насоса (конденсатор);
16. Кран сливной;
17. Обратный клапан;
18. Насос вакуумный;
19. Бак вакуумный нижний;
20. Верхний датчик уровня поплавковый;
21. Кран сливной;
22. Нижний датчик уровня поплавковый;
23. Предохранительный сбросной клапан;
24. Выходной маслонасос;
25. Манометр Г;
26. Кран шаровой;
27. Кран сливной;
28. Фильтр электростатической очистки (ЭОМ) присваивающий соответствующие заряды Д;
29. Фильтр ЭОМ присваивающий соответствующие заряды Е;
30. Фильтр ЭОМ коагулирующий;
31. Кран напуска воздуха;
32. Реле давления;
33. Кран шаровой;
34. Кран напуска воздуха;
35. Фильтр - осадитель;
36. Кран слива масла для взятия проб;
37. Датчик влажности;
38. Кран шаровой переключения на внутреннюю магистраль;
39. Клапан обратный;
40. Кран шаровой выходной;
41. Выходной штуцер;
42. Выходной рукав;
43. Пульт управления;
44. Пульт ЭОМ;
45. Трубная рама;
46. Электростатические диски;
47. Электрод присваивающий заряды;
48. Коагулирующий электрод;
49. Блок фильтров ЭОМ.
Устройство электростатической очистки и регенерации диэлектрических жидкостей содержит не менее одного вакуумного бака (10,19), пульт управления(43), пульт ЭОМ(44), электромагнитный клапан(4), масляный насос входной(5), фильтр-грязевик(7), не менее одной распылительной насадки(10,12), бак вакуумный верхний(10), бак вакуумный нижний(19), масляный насос выходной(24), насос вакуумный (18), предохранительную емкость вакуумного насоса (конденсатор)(15), поплавковый датчик уровня(14), входной штуцер(2), выходной штуцер(41), блок фильтров ЭОМ(50), фильтр ЭОМ присваивающий соответствующие заряды Д(28), фильтр ЭОМ присваивающий соответствующие заряды Е(29), фильтр ЭОМ коагулирующий(30), не менее одного манометра В(6) и манометра Г(25), реле давления(32), предохранительный сбросной клапан(23), кран сливной(8), кран шаровой переключения на внутреннюю магистраль(38), электрод присваивающий заряды (47), коагулирующий электрод (48), фильтр - осадитель(35), трубную раму(45).
Устройство электростатической очистки и регенерации диэлектрических подключается к емкости с очищаемым маслом с помощью гибких рукавов(1,42), которые выполнены с возможностью соединения с входным и выходным резьбовым патрубком(2,41). После включения насоса вакуумного(18), масляного насоса входного(5) и открытия электромагнитного клапана(4), масло закачивается в устройство, прокачивается через фильтр-грязевик(7), затем масло поступает через распылительные насадки А и В (9,12), в бак вакуумный верхний(10) и бак вакуумный нижний(19), в котором поддерживается вакуум порядка -0,7 Атм. В вакуумном баке из масла удаляются вода, которая откачивается насосом вакуумным(18). Для предохранения вакуумного насоса от попадания обрабатываемого масла, в устройстве предусмотрена предохранительная емкость вакуумного насоса(конденсатор)(15) при попадании масла в которую срабатывает поплавковый датчик уровня(14), который для предотвращения попадания масла в вакуумный насос отключает устройство. Далее масло выкачивается из бака масляным насосом выходным(24) и прокачивается через блок фильтров ЭОМ(50), состоящий из фильтра ЭОМ присваивающего соответствующие заряды Д(28), фильтра ЭОМ присваивающего соответствующие заряды Е(29) и фильтра ЭОМ коагулирующего(30), в которых задерживаются механические примеси. Степень засоренности фильтров блока ЭОМ определяется по показаниям манометров(25). После масло прокачивается через фильтр-осадитель(35), в котором осаживаются загрязненные частицы. Степень засоренности электростатических дисков(46) определяется по показанию реле давления (32). При увеличении давление в магистрали перед фильтром - осадителем до значения, установленного на манометре(25) (в том случае, когда фильтр засоряется шламом) отключаются все насосы (5,18,24). На пульте управления(43) загорается лампочка «Очистить фильтр». При засорении фильтра нужно снять напряжение с фильтров ЭОМ, отжать зеленую кнопку на пульте управления(43) «Фильтр ЭОМ» она погаснет, при этом лампочка/кнопка красная «Фильтр ЭОМ» погаснет на пульте ЭОМ(44). После этого можно разбирать фильтр для промывки. В случае превышения допустимого давления срабатывает предохранительный сбросной клапан(23) и поток масла перенаправляется через насос, минуя фильтры. При увеличении давления на манометре(6), необходимо очистить фильтр - грязевик(7), предварительно подставив под него емкость не более 15 л и опорожнить фильтр, открыв кран сливной(8). Для прокачки масла по внутренней магистрали открыть кран шаровой переключения на внутреннюю магистраль(38), при этом предварительно закрыв выходной кран шаровой выходной(40). В процессе очистки из масла удаляются частицы загрязнений и задерживаются на электростатических дисках(46) и фильтре-грязевике, такие как: - металлические частицы любой природы; - частицы резины и других уплотнительных материалов; - карбиды металлов; - продукты коррозии; - масляный шлам; - волокна; - прочие частицы.
Промышленная применимость устройства и способа подтверждается фотографиями, приведенными на фиг. 5 и 6.
Пример конструктивного выполнения устройства.
Устройство электростатической очистки и регенерации диэлектрических жидкостей размещено в трубной раме с длиной - не более 1500 мм, шириной - не более 1100 мм, высотой - не более 1850 мм и массой - не более 500 кг.
Объемный расход масла составляет 1000-2600 л/ч. Максимальное рабочее давление на выходе - не более 0,4 МПа. Давление на входе 0,03-0,3 МПа при температуре масла на входе 10<90°С и напряжении питания 380±10% В.
Уровень шума составит не более 80 dB. Размер фракции удаляемых частиц загрязнения - 2<250 мкм. Класс чистоты после очистки - не хуже 9, согласно ГОСТ 17216-01.
Напряжение питания составит - 380±10% В. Род тока, частота -переменный, 50±2% Гц и потребляемая мощность, не более - 10 кВт.
Срок службы устройства составит не менее, чем 15 лет.
Источники информации:
1. Патент на изобретение РФ №2592085 «Комплекс сверхглубокой осушки и очистки диэлектрических жидкостей», В03С5/00, дата подачи заявки 03.02.2015 г., опубликовано 20.07.2016.
2. Патент на полезную модель РФ RU 158784U, «Фильтр очистки диэлектрических жидкосетй» В03С5/00, дата подачи 16.07.2015 г., опубликовано 20.01.2016.