煤油气相干燥设备的改进和完善分析

梁业彪

摘要：煤油气相干燥设备在高压等级变压器生产中发挥着重要作用，随着变压器压力等级要求提高，变压器生产数量变多，传统的煤油气相干燥设备越来越难适应现实的生产需求，其需要得到改进和完善，才能继续在生产环节发挥价值。结合变压器生产要求，明确煤油气相干燥设备的改进要点，提出完善方案，使设备改进设计成品得到有效执行。

关键词：煤油气相干燥设备;改进要点;完善措施

煤油气相干燥设备整体都需要得到改善，其内部的真空罐体、真空系统、电动平车等都是重要的改进升级对象。设计人员需要根据设备应用现状和应用性能，对各部分作出优化设计。在改进完善后，还要将其落实到实际生产中，检验优化对象的运行情况，以便继续完善设计方案，完善设备。本文主要针对煤油气相干燥设备的改进与完善进行探讨。

一、真空罐体的改进

真空罐体是煤油气相干燥设备的重要组成部分，其在设备中主要起到加热保温保真空作用，相关系统主要安装在真空罐壁上，外侧设置加热排管起保温作用，蒸发器主要加热作用。两者相辅相成，共同保证设备干燥加热性能。对于真空罐壁加热系统来说，外加热管作用时，其本身会散发热量，也會使周围空气产生对流情况，这两种现象共同作用于罐壁，使其间接受热。这种间接加热方法不能在短时间内完成加热工作，不仅浪费能量，也无法提高加热效率。在改进和完善中，需要将加热方式由间接转为直接。设计人员可借助加热介质，使其直接接触罐壁，进行传导加热[1]。该种介质需要填充在罐壁与槽钢之间的空隙中，槽钢也是改进要点，主要将其安装在罐壁相关位置处。

在利用加热介质后，其会成为热量与罐壁之间的桥梁，罐壁可以在短时间内加热到设计温度。将这种真空罐体应用在煤油气相干燥设备中，设备的多方面都享受到了该种改进优势带来的效益，如在材料应用方面，在改进中，会借助加热槽来代替无缝钢管，很明显前者对材料需求量更少。这种改进还可以节省导热油，导热油是加热环节的要素，在改进后，罐体加热系统可以节省原来导热油含量的四分之三。这会为企业节省很多材料成本。真空罐体在抽空的过程中，需要承受真空压力而不能变形，在传统设备中，罐壁有出现因为这一操作出现变形问题，但将槽钢安装其上时，槽钢的刚度和强度也会施加给罐壁，使罐壁更加稳定可靠，其在应用中的变形问题会减少许多。槽钢的焊接虽然有优势，但也有缺陷，如焊接渗漏或焊接瘤等问题。在焊接技术落实中，相关人员还要提高技术水平，使这种改进措施能真正完善真空罐体。

二、真空系统的改进

真空系统改进点主要在于油环泵的应用，其可以同时充当前级泵和泄露泵角色，完成相关油液处理工作。将其应用在煤油气相干燥设备中，可提升设备性能和应用的可靠性。真空系统引入油环泵后，泵油会得到及时处理，避免了油液乳化问题，其还可以对出水量进行控制测量，使测量数值更加准确[2]。在其充当前级泵时，其代替了传统的旋片泵，改善了泵腔冷凝水、煤油排除不干净缺陷，从而避免了泵油乳化稀释现象，所以泵腔极限真空会保持正常，泵的性能也不会出现降低现象。这节省了泵处理时间，也减少了油液更换次数和油液应用量，节省了成本。改进后的油环泵在排除水分测量中占据优势，在泵应用中，这些水体不会直接进入排烟道，其会进入气液分离罐，在气液分离后，液体会进入收集罐，收集罐的计量仪器就会计算出水的重量，从而获得更精准的产品出水量，为产品干燥效果提供更有力的依据。

当然这种油环泵也有缺陷，其无法满足极限真空高度要求。其在此方面的量级要小于传统旋片泵的极限真空度量级。在改进设计中，设计人员还要注意改善这一现象，可以通过利用罗茨泵变频启动技术来缩短工艺准备时间，使设备的极限真空度提升。

三、电动平车的改进

在煤油气相干燥设备运行中，其真空、高温及高溶解性这种工况比较特殊，对电动平车的要求也较高，电动平车上的轴承运行经常会出现老化或磨损严重现象，这与润滑不到位有关。在常规润滑不满足要求后，工作平车本身及起作用的设备运行效率和安全可靠性都会降低。在改进设计中，则需要添加润滑系统来有效减少轴承之间的摩擦力，使其得到有效润滑[3]。对于系统属于集中型，其需要考虑多点分配器的应用要求，需要保证润滑均匀度和有效性，所以还要保证每个润滑点的润滑剂量。改进中的润滑油系统需要利用变压器油完成润滑工作，这样既可以起到润滑作用，又不会生产过程中污染到产品。所以不用担心变压器应用问题。

四、以设备共用的方式精简系统，提高设备利用率

主要从以下几方面入手分析，其一，利用内置式蒸发器来构建加热系统，该种设备会控制热量辐射情况，使其损失量减少，且该种设备规模较小，并不会占用气相干燥设备太多空间，所以设备整体运行效果会很显著。其二，在设备改进后，内置式蒸发器及其他设施结合良好，整体配置情况非常简洁，不再冗杂，在加热阶段，只使用一个前级泵作为泄露泵，通过阀门切换抽空控制收集罐真空度，从而有效控制整个干燥罐、缓冲罐等整个真空度系统真空，这会减轻真空系统运行压力，会使真空系统负荷更低，减少真空泵的启动数量，真空系统运行利用效率会得到提升[4]。其三，改进后的设备主要利用设备共用方式来精简系统，使设备利用率达到最大。

五、采用高效冷凝热回收装置，提高设备运行效率

冷凝热回收装置运行的高效性主要集中体现在冷热交换过程的应用，该装置主要安装在主冷凝器前，两者共同构成冷凝系统，该系统主要作用于蒸汽的降温冷凝和热回收过程。该高温蒸汽主要源自真空罐体抽真空过程，当高温蒸汽从真空罐抽出，经过该冷凝热回收装置，该装置里面冷凝管路通过来自于收集罐的低温煤油。一方面会吸收经过冷凝热回收装置高温混合气体中的热能，此时煤油温度上升，并流向需要高温煤油的缓冲罐，达到加热煤油的目的。另一方面，在冷凝热回收装置吸收热能过程，同时也是冷凝的过程，此时从真空罐抽出来的高温混合气体需要冷凝，刚好满足这一需求，此时抽出来的混合气体得到初步冷凝，作为主冷凝器前级冷凝作用，再经过主冷凝器，最终变成煤油和水的混合液体，流回到收集罐，得到重复利用。这一冷一热的综合利用，在需要加热煤油加热了煤油，在需冷凝混合气体时冷凝了混合气体，从而尽可能增加运行效能，达到节能目的[5]。

整个过程是热量循环利用过程，低温煤油进口温度和出口温度相差50摄氏度，温度差会使冷凝热回收装置中的煤油温度升高。吸热量等同于放热量，在热能循环利用中，不仅设备热能利用率会达到最大，同时冷却水消耗量也会减至最少，综合来看，这有利于冷却系统、加热系统高效运行，一般的冷凝系统都是几百千瓦时，有效减少这方面的损耗，相关为企业创造可观的经济价值。

在常规冷凝系统的多级冷凝过程中，高温混合气体大部分已被冷凝成液体，小部分气体含有煤油蒸气随着抽空进入真空泵内，使泵油发生乳化现象，所以设计改进过程中，增加更低温的冷水机组对气体进行冷凝。在高温混合气体流量控制程序中，应增加冷凝返回收集罐煤油流量监测，通过返回煤油流量大小控制高温混合气流量，保证冷凝系统不过载运行，从而减少小部分煤油蒸气随着抽空进入到真空泵可能性，从而达到提高真空泵寿命。

六、完善干燥工艺

在改进设备的同时，还要注意完善干燥工艺，使工艺与设备配套，如此设备性能才能得到发挥。在煤油气相干燥设备应用中，相关的干燥工艺主要分为六个阶段，每个阶段都由计算机程序控制。在未改进前，干燥工艺主要包括准备阶段、加热阶段、降压阶段、高真空阶段和充气阶段[6]。在改进中，主要根据设备运行要求和生产需求，重新设置了防变压器铁芯生锈程序，该程序包括在加热阶段，一直监控变压器铁芯温度和干燥罐真空度，严格控制干燥罐真空度在水的饱和蒸气力以下，不让水分在干燥罐内形成，避免变压器铁芯生锈。另外，还加热阶段按照工艺要求增加中间降阶段，完全由程序自动控制。新增设的阶段可以使工艺流程更加健全规范。在该阶段，停止向蒸发器喷煤油，所以煤油不会从液体变成气体的机会。在这种条件下，真空干燥罐压力不会再升高，反而会降低。低压环境有助于干燥材料水分慢慢析出，不致于干燥材料表面绝干层，可以提高干燥效果。

变压器干燥过程主要由干燥程序控制，干燥程序中的參数不是固定不变的，对干燥不同类型变压器，其干燥工艺有所不同，因此编程设计人员在编程时，除了控制的合理性外，还应设置更多更活的工艺参数，让用户可根据实际的需求，设置工艺参数，除了做到提高干燥的效果，还应做到节能、提高干燥效率。

七、结语

煤油气相干燥设备改进和完善需要与实际生产结合起来，不同的生产要求，设备选型不同，相关的改进要点和完善措施也有差异。设计人员还要与生产操作人员进行沟通联系，了解生产工艺对设备的应用要求，了解设备在实际生产中的具体应用，如此才能使设备改进点满足生产要求。煤油气相干燥设备改进方案应具有弹性和灵活性，使其能随时与时俱进，实时得到改进与完善。

参考文献

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