真空氣相干燥原理
發布時間:2019-05-07 19:26:01 | 人感興趣 | 評分:3 | 收藏:
根據干燥理論,變壓器絕緣材料中的水分都是以毛細吸附形式存在的。以這種形式存的水分,在上述的含水量范圍內,干燥過程就是水蒸氣分子從絕緣材料中往周圍空間擴散的過程。驅使水分向絕緣材料外部遷移的動力主要是絕緣材料內部和周圍空間的水蒸氣分壓差△p,因此Ap越大,干燥速度越高。增加△p有兩種途徑,提高絕緣材料溫度(即對絕緣材料進行加熱),降低周圍壓力。從兩個方面提高△p的干燥方法就是所謂的熱一真空干燥法。
降低絕緣周圍空間壓力的辦法,在各種干燥設備中,都是將變壓器芯體放在真空罐中或變壓器本體油箱中,用適當的真空系統來抽真空。而對變壓器的加熱,由于載熱介質和換熱方式的不同,形成了許多具有不同特點的加熱方式和加熱設備。總的來講,傳統的真空干燥設備可分為兩大類。
①以空氣為載熱介質的干燥方法。即在大氣壓下,用熱風循環或自然對流方式,將變壓器加熱到110℃—115℃,然后再抽真空。
②以變壓器油為載熱介質的液相加熱法。即在室溫下先抽真空,然后再噴入或注入熱變壓器油,并進行循環,對變壓器進行加熱,然后再抽真空。
以上兩種方法的干燥速度都比較低。
VPD方法是介于上述兩種方法之間的熱一真空干燥法,它不再用氣體或液體作為載熱介質,而用特種煤油蒸氣一氣相作為載熱介質進行加熱,并利用相變換熱機理。其特點如下:
①以煤油蒸氣作為載熱介質,可以實現在真空狀態下進行加熱。由于煤油的飽和壓力遠比水的飽和壓力低,而又比變壓器油的飽和壓力高,所以在加熱階段,能順利地排除水分,加熱結束后,又能使煤油很快蒸發掉而不影響高真空階段材料內部水分的擴散系數。
②變壓器的加熱是在真空狀態下進行的,加熱溫度可以從110℃提高到125℃~130℃而不用擔心引起絕緣材料的老化。盡管加熱溫度僅提高十幾度,但水蒸氣分壓提高到約9.8×10^4Pa,對排除水分是非常有利的。
③煤油蒸氣除以對流換熱方式對絕緣材料加熱外,在絕緣材料表面要發生相變冷凝放熱,冷凝后的煤油又在絕緣表面進行膜層換熱。這樣的換熱效率比別的任何一種加熱方式都高,因此加熱速度快。
④凝結后的煤油很容易滲透到絕緣內部、表面及加速了絕緣材料本身的熱傳導,并使絕緣材料深層溫度分布均勻。溫度分布均勻,對干燥來講,是至關重要的。
⑤在變壓器上冷凝的煤油,作為一種良好的清洗溶劑,可以將變壓器上的污物塵埃沖洗掉,這是VPD設備獨具的優點。
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