Метод глубокой сушки трансформаторного масла
В последнее время для глубокой сушки масла широко применяется адсорбционный метод, основанный на применении в качестве сорбентов различных цеолитов как природного происхождения (называемых клиноптилолитами), так и искусственных, получаемых промышленно. Цеолиты являются водными алюмосиликатами кальция или натрия, содержащими огромное количество пор с размером молекул, поэтому при низкой концентрации влаги и повышенной температуре они имеют в несколько раз большую влагоемкость (18...25 %), чем другие сорбенты (силикагель, активированный оксид алюминия и др.).
Сушка трансформаторного масла наиболее эффективно производится с применением цеолита марки NaA, размер пор которого не превышает 4 А (4х10~8 см). Следующим по размеру пор после цеолита марки NaA является цеолит марки СаА. Реже используются цеолиты марок NaX и СаХ, с размером пор около 8...9 А, так как наряду с водой и другими низкомолекулярными соединениями они поглощают из масла ионол, что нежелательно.
Устройство цеолитовой установки показано на рисиунке справа. Основной частью этой установки является батарея параллельно соединенных адсорберов (цилиндров), в которых находится цеолит. На входе адсорберов устанавливаются фильтр, маслонасос и масло-подогреватель, а на выходе — еще один фильтр. При пропускании сырого масла через слой высушенного цеолита молекулы воды поглощаются его порами и удерживаются в нем. На практике цеолитовая установка имеет производительность по маслу от 1600 до 2500 л/ч, состоит из четырех адсорберов, загруженных 50 кг цеолита. Перед использованием цеолиты просушиваются при температуре 400...450 °С. При этой же температуре цеолиты просушиваются после их отработки и насыщения влагой. При просушке
цеолита сухой нагретый воздух подается в адсорберы в направлении сверху вниз. При таком направлении потока воздуха выгорания остатков масла не приводит к значительному перегреву цеолита, и его структура сохраняется, не разрушаясь. Перед сушкой отработанного цеолита стремятся максимально слить масло из адсорберов, продувая их в том же направлении холодным воздухом.
Сушка свежих цеолитов происходит в течение 8...9 ч, а промасленных — 10... 12 ч.
Схема цеолитовой установки для сушки масла:
1 — маслонасос;
2 — подогреватель масла;
3 — фильтры механической очистки;
4 — цеолитовый фильтр-адсорбер;
5 — манометр;
6 — расходомер
Характеристики природных и синтетических цеолитов (сорбентов)
Характеристики природных и синтетических цеолитов (сорбентов)
Характеристики установок для очистки, сушки
и регенерации масла на цеолитах
* До косой черты указана производительность при пробивном напряжении масла ниже 20 кВ, после косой черты — при пробивном напряжении выше 20 кВ.
** До косой черты указана производительность при регенерации, после косой — при вакуумной сушке (сорбентом в этом случае является силикагель, количество которого в двух адсорберах не менее 100 кг).
В таблице представлены характеристики установок для очистки, сушки и регенерации трансформаторного масла на цеолитах.
Технические данные передвижной установки ТНВ-1 для восстановления цеолита следующие:
Температура продуваемого через адсорбер
воздуха, °С................................................................................................... 350...400
Количество продуваемого воздуха, м3/с ............................................ 1,5
Количество адсорберов с восстанавливаемым цеолитом, шт..... 1
Время разогрева массы цеолита нагретым воздухом, ч................2,5...3
Цикл восстановления цеолита, ч............................................................6...8
Мощность нагревателя, кВт........................................................................20
Полная мощность установки, кВт............................................................23
Напряжение питающей сети, В...............................................................380
Размеры адсорберов, мм...........................................................d = 750, Н= 2350
Масса, кг............................................................................................................500
(Регенерация отработанных трансформаторных масел. А.Ю.Евдокимов, Чан Тхань Ха, М.И.Фалькович, В.Т.Солодовников. Нефтепер. и нефтехимия, №5, с.16-18, 1989. А.с. 1198109, СССР, 1985).