净油装置的制作方法

1.本发明涉及油品净化的技术领域，尤其涉及一种净油装置。


背景技术：

2.油品在充油电气设备中一般起到绝缘、导热和散热的作用，其中，在变压器的长期运行过程中，油品会产生水分以及混入空气，并且此类设备运行过程中的电场、热量以及油中电弧等因素也会导致油品分解而产生气体，而随着设备的长期运行和油故障的不断演化，导致油中微水分和气体含量出现逐渐增加的情况，尤其当油品中气体总量不断上升超过该油品对气体的最大溶解能力时，产生的析气现象会对该油品的绝缘性能产生较大影响，降低了设备整体绝缘水平，危险时甚至引发运行事故。因此，通过净油装置对油品进行脱气脱水的净化处理是保障油品性能的重要技术手段，但目前的净油装置存在循环次数多、耗费时间长、加热能耗高的问题，导致净油效率不高。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供了一种净油装置，用于解决现有技术净油效率不高的技术问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
5.一种净油装置，所述净油装置包括：
6.净油容器，内设有净油空间和储油空间，所述净油空间与所述储油空间相通；
7.负压产生机构，安装于所述净油容器，并用于使所述净油空间内压强低于常压，以形成负压；
8.分布器，收容于所述净油空间，用于接收从外界进入所述净油空间的油品，并将油品匀散后均匀导流；
9.填料机构，收容于所述净油空间，用于接收所述分布器均匀导流的油品，油品能够在所述填料机构上形成气液相界面，以在负压下对油品进行脱气及脱水；
10.降液机构，收容于所述净油空间，用于接收所述填料机构流出的油品，并使油品能够在所述净油容器内沿重力方向向下流入至所述储油空间；及
11.超声产生机构，收容于所述净油空间，并安装于所述降液机构，所述超声产生机构用于生成超声以配合负压对油品进行脱气及脱水。
12.在所述净油装置的一些实施例中，所述净油容器内还设有储气空间，所述储气空间位于所述净油空间远离所述储油空间一侧，并与所述净油空间连通；所述净油装置还包括导气机构，所述导气机构收容于所述净油空间，并安装于所述降液机构，所述导气机构用于将油品中脱出的气体导流至所述储气空间。
13.在所述净油装置的一些实施例中，所述降液机构包括收集元件和降液组件，所述降液组件连接于所述净油容器的器壁，并与所述填料机构间隔设置，所述收集元件设于所述降液组件和所述填料机构之间，并用于接收所述填料机构流出的油品，所述收集元件与
所述净油容器的器壁之间形成有缺口，所述缺口用于将油品经由所述缺口导流至所述降液组件。
14.在所述净油装置的一些实施例中，所述导气机构包括第一导气元件、第二导气元件和遮挡件，所述第一导气元件安装于所述降液组件，所述降液组件设有相对所述收集元件的第一表面，所述缺口朝向所述第一表面的正投影为降液区域，所述第一导气元件朝向所述第一表面的正投影位于所述降液区域外，所述第二导气元件贯穿于所述收集元件，以能够与所述第一导气元件气流连通，进而能够将气体依次经由所述第一导气元件、所述第二导气元件、所述填料机构和所述分布器导入至所述储气空间；所述遮挡件安装于所述第二导气元件靠近所述填料机构的端部，以防止油品经由所述第二导气元件流入所述降液组件。
15.在所述净油装置的一些实施例中，所述降液组件包括多个溢流堰、多个第一降液板和多个降液元件，各所述溢流堰一一对应连接于各所述降液元件，各所述第一降液板一一对应连接于各所述降液元件，并分别与所述净油容器的器壁之间形成降液管，上下级相邻各所述降液管相互远离以错位分布，靠近所述收集元件的所述降液管设于远离所述降液区域一侧；所述第一导气元件的数量为多个，各所述第一导气元件一一对应贯穿于各所述降液元件，各所述第一导气元件高度大于各对应所述溢流堰高度。
16.在所述净油装置的一些实施例中，所述降液组件还包括多个排油阀，各所述排油阀一一对应安装于各所述降液元件，并用于将所述降液元件上的油品排出该所述降液元件。
17.在所述净油装置的一些实施例中，所述超声产生机构包括多组超声产生组件，各组所述超声产生组件一一对应安装于各所述降液元件。
18.在所述净油装置的一些实施例中，所述溢流堰高度大于所述超声产生组件高度，以使所述超声产生组件能够完全浸没于该所述降液元件上的油品中。
19.在所述净油装置的一些实施例中，所述净油容器外侧壁上设有多个观察孔，多个所述观察孔分别位于以下位置：对应于所述填料机构位置处，以能够从外部观察到所述填料机构；对应于所述收集元件和所述降液组件之间，以能够从外部观察到所述收集元件、所述降液组件和所述超声产生组件；对应于上下级相邻所述降液组件之间，以能够从外部观察到所述降液组件和所述超声产生组件。
20.在所述净油装置的一些实施例中，所述填料机构包括支撑件和填料元件，所述支撑件设于所述降液机构和所述分布器之间，并与所述净油容器的器壁固定连接，所述填料元件设于所述支撑件和所述分布器之间，所述填料元件用于接收所述分布器匀散后均匀导流的油品，并形成气液相界面，以在负压状态下对油品进行脱气及脱水；所述支撑件用于支撑所述填料元件。
21.在所述净油装置的一些实施例中，所述净油空间在所述负压产生机构作用下形成负压的真空度范围为：-0.08～0.099mpa。
22.在所述净油装置的一些实施例中，所述超声产生组件包括多个超声产生元件，各所述超声产生元件的功率为100w，谐振频率为(28
±
0.5)khz；所述超声产生机构的功率密度为2800w/m2。
23.实施本发明实施例，将具有如下有益效果：
24.上述净油装置的分布器能够将从外界进入到净油容器内净油空间中的油品引入到分布器，再通过分布器均匀地将油品分布至填料机构上，通过此方式油品能够在填料机构表面形成较大的气液两相接触界面，在负压产生机构产生的负压下，油品中的部分水分和气体能够经过气液两相接触界面而快速脱除，而后通过降液机构上的超声产生机构，在降液的过程中，超声产生机构配合负压产生机构产生的负压，进一步对油品进行负压下的超声脱气和脱水处理，提高了净化效率，避免循环多次净化，解决了现有技术净油效率不高的技术问题。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为一个实施例中净油装置的简易结构示意图；
27.图2为一个实施例中净油装置的整体结构示意图；
28.图3为一个实施例中降液元件及超声产生组件的连接结构示意图。
29.其中：1、净油容器；11、储气空间；12、净油空间；13、储油空间；14、排气管；15、排油管；2、负压产生机构；3、进油泵；4、排油泵；5、分布器；6、填料机构；61、填料元件；62、支撑件；7、降液机构；71、收集元件；72、第二降液板；73、降液组件；731、降液元件；732、溢流堰；733、排油阀；734、降液管；735、第一降液板；8、超声产生机构；81、超声产生元件；9、液位指示计；10、导气机构；101、第一导气元件；102、第二导气元件；103、遮挡件。
具体实施方式
30.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以通过许多其他不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
31.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
32.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
33.目前的净油装置存在循环次数多、耗费时间长、加热能耗高的问题，导致净油效率不高。
34.如图1-3所示，在一种净油装置实施例中，净油装置包括净油容器1、负压产生机构2、分布器5、填料机构6、降液机构7和超声产生机构8。净油容器1内设有净油空间12和储油
空间13，净油空间12与储油空间13相通。负压产生机构2安装于净油容器1，并用于使净油空间12内压强低于常压，以形成负压。分布器5收容于净油空间12，用于接收从外界进入净油空间12的油品，并将油品匀散后均匀导流。填料机构6收容于净油空间12，用于接收分布器5均匀导流的油品，油品能够在填料机构6上形成气液相界面，以在负压下对油品进行脱气及脱水。降液机构7收容于净油空间12，用于接收填料机构6流出的油品，并使油品能够在净油容器1内沿重力方向向下流入至储油空间13。超声产生机构8收容于净油空间12，并安装于降液机构7，超声产生机构8用于生成超声以配合负压对油品进行脱气及脱水。
35.在本实施例中，该净油装置中的分布器5能够将从外界进入到净油空间12内的油品均匀分散后导流分布至填料机构6上，通过此方式油品能够在填料机构6表面形成较大的气液两相接触界面，在负压产生机构2产生的负压下，油品中的部分水分和气体能够经过气液两相接触界面而快速脱除，而后通过降液机构7上的超声产生机构8，在降液的过程中的，超声产生机构8配合负压产生机构2产生的负压进一步对油品进行负压下的超声脱气和脱水处理，提高了净化效率，避免循环多次净化，解决了现有技术净油效率不高的技术问题。
36.可以理解的是，分布器5的匀散作用指的是均匀分散。
37.在一种净油装置实施例中，净油容器1内还设有储气空间11，储气空间11位于净油空间12远离储油空间13一侧，并与净油空间12连通。净油装置还包括导气机构10，导气机构10收容于净油空间12，并安装于降液机构7，导气机构10用于将油品中脱出的气体导流至储气空间11。
38.在本实施例中，具体地，净油容器1可为筒状结构，优选地，净油容器1竖直摆放，因此可以理解的是，为了便于油品的流动，储气空间11位于净油容器1的上方，净油空间12位于净油容器1的中部，储油空间13位于净油容器1的下方。通过设置导气机构10，能够将净化过程中的从油品中脱除的气体导流到储气空间11内，避免由于气体留在净油空间12内在上升的过程中重新溶解到油品中。
39.另外，净油容器1的上端部设有排气管14，排气管14能够将储气空间11与外界连通，通过排气管14能够将油品中脱除出的气体导出到净油容器1外。净油容器1的下端部设有排油管15，排油管15能够将储油空间13与外界连通，从而能够将收容在储油空间13内净化完成的油品导出净油容器1。
40.优选地，净油容器1上对应储油空间13位置处的外侧壁上可安装液位指示计9，液位指示计9用于检测储油空间13内的液位高度，当液位高度高于设定值后，能够提示工作人员排出储油空间13的油品，从而维持储油空间13内的液位高度稳定。
41.另外，具体地，负压产生机构2可为真空泵，真空泵可通过排气管14与储气空间11连通，进而与净油空间12连通，能够将气体泵出净油容器1，并形成真空负压，从而使得净油空间12的压强低于常压，可以理解的是，常压为常说的一个大气压。另外，可以理解的是，油品可通过进油泵3经由进油管泵入净油容器1内，及通过排油泵4经由排油管15泵出净油容器1。
42.优选地，净油空间12在负压产生机构2作用下形成负压状态的真空度范围为-0.08～0.099mpa。
43.在一种净油装置实施例中，降液机构7包括收集元件71和降液组件73，降液组件73连接于净油容器1的器壁，并与填料机构6间隔设置，收集元件71设于降液组件73和填料机
构6之间，并用于接收填料机构6流出的油品，收集元件71与净油容器1的器壁之间形成有缺口，缺口用于将油品经由缺口导流至降液组件73。
44.在本实施例中，通过设置收集元件71，能够避免油品直接落到降液组件73上，缺口设于一侧，通过缺口能够将油品导流到降液组件73的同时，还能够使得油品完全经过和覆盖降液组件73，有利于将油品中的水分和气体从油品中分离出来。
45.进一步地，降液机构7还包括第二降液板72，第二降液板72连接于收集元件71形成缺口的端部，即第二降液板72可理解为收集元件71形成缺口的端部朝向降液组件73的延伸形成，通过设置第二降液板72能够与净油容器1之间形成降液区域，第二降液板72与降液组件73之间的间隔较小，从而起到导流的作用，避免油品经缺口直接坠到降液组件73上产生飞溅，以及下降过程中油品分散。
46.具体地，收集元件71可为板状结构，优选地，在净油容器1竖直放置时，收集元件71水平设置，第二降液板72垂直于收集元件71。
47.在一种净油装置实施例中，导气机构10包括第一导气元件101、第二导气元件102和遮挡件103，第一导气元件101安装于降液组件73，降液组件73设有相对收集元件71的第一表面，缺口朝向第一表面的正投影为降液区域，第一导气元件101朝向第一表面的正投影位于降液区域外。第二导气元件102贯穿于收集元件71，以能够与第一导气元件101气流连通，进而能够将气体依次经由第一导气元件101、第二导气元件102、填料机构6和分布器5导入至储气空间11。遮挡件103安装于第二导气元件102靠近填料机构6的端部，以防止油品经由第二导气元件102流入降液组件73。
48.在本实施例中，可以理解的是，缺口朝向降液组件73的正投影区域，即为，降液区域朝向降液组件73的正投影区域，通过将第一导气元件101设于该正投影区域外部，能够避免油品进入第一导气元件101内。而通过遮挡件103能够避免填料机构6垂直流下的油品进入第二导气元件102内，从而避免油品直接从导气元件穿过降液结构以保证油品的脱水脱气效果，同时避免污染第一导气元件101和第二导气元件102的内壁及内部结构。
49.优选地，第一导气元件101和第二导气元件102可均为管状结构，优选地，第一导气元件101和第二导气元件102竖直设置，从而便于疏导气体垂直上升，加快气体的上升速度。
50.具体地，遮挡件103可为帽体结构，可以设置成与第二导气元件102的上端部间隔设置，遮挡件103朝向第二导气元件102上端面的正投影能够覆盖该上端口，从而进行遮挡，还可以遮挡件103固定连接于第二导气元件102的上端面上，并封闭该上端口，此时气体可由第二导气元件102侧壁上开设的孔溢出。
51.另外，第二导气元件102的数量可为多个，各第二导气元件102均布于收集元件71上，对应地，遮挡件103的数量为多个，一一对应设于各第二导气元件102时上。
52.在一种净油装置实施例中，降液组件73包括多个溢流堰732、多个第一降液板735和多个降液元件731，各溢流堰732一一对应连接于各降液元件731，各第一降液板735一一对应连接于各降液元件731，并分别与净油容器1的器壁之间形成降液管734，上下级相邻各降液管734相互远离以错位分布，临近缺口的降液管734设于远离缺口一侧。第一导气元件101的数量为多个，各第一导气元件101一一对应贯穿于各降液元件731，各第一导气元件101高度大于各对应溢流堰732高度。
53.在本实施例中，具体地，降液元件731可为塔板结构，降液元件731整体为板状结
构，优选均为水平放置。溢流堰732和第一降液板735均可为板状结构，并且优选地，溢流堰732还可与第一降液板735形成一块完整的大板，即可以理解的是，大板的上端部伸出降液元件731，形成溢流堰732，下端部同样伸出降液元件731，形成第一降液板735，通过溢流堰732能够使得油品在降液元件731上储存一定高度油品，从而便于油品充分与降液元件731接触，从而脱除油品中的水分和气体。
54.优选地，降液管734为弓形降液管734，可以理解的是，当净油容器1为圆筒结构时，溢流堰732和第一降液板735竖直摆放与降液元件731相垂直，且溢流堰732和第一降液板735的相同两侧与净油容器1的内壁相接触，从而能够形成弓形的降液管734，相较于圆形，弓形的降液管734流通截面大，能够提供足够的空间分离油品中的气泡，从而减小气泡夹带现象，提升塔板的效率。
55.另外，结合图2所示，可以理解的是，通过将各降液管734相互远离以错位分布，从而使得油品的在降液机构7中的流动路径为s形。
56.可以理解的是，临近收集元件71的降液元件731相对收集元件71的表面即为第一表面，以此类推，如降液元件731的数量为三个时，上方降液元件731的上表面为第一表面，中部降液元件731的上表面为第二表面，下方降液元件731的上表面为第三表面，上方降液管734会在中部降液元件731上形成正投影区域，中部降液元件731上的第一导气元件101朝向第二表面正投影位于该区域外，同理以此类推，不再赘述。
57.在一种净油装置实施例中，降液组件73还包括多个排油阀733，各排油阀733一一对应安装于各降液元件731，并用于将降液元件731上的油品排出该降液元件731。
58.在本实施例中，通过设置排油阀733，能够将被溢流堰732挡在降液元件731上的油品经由排油阀733相对的降液元件731，可以理解的是，位于上方降液元件731上的油品经由排油阀733流到下方相邻的降液元件731上，依次类推，直至积累到最下方的降液元件731上，并经由最下方的降液元件731上的排油阀733排至储油空间13内。通过设置排油阀733，可以在滤油结束后，将降液元件731上的油品排出该降液元件731。
59.在一种净油装置实施例中，超声产生机构8包括多组超声产生组件，各组超声产生组件一一对应安装于各降液元件731。
60.在本实施例中，通过在每一个降液元件731上均安装超声产生组件，油品经过每一个降液元件731，都能够进行超声脱气及脱水处理，配合负压作用，提升净化效率。
61.进一步地，每组超声产生组件包括多个超声产生元件81，各超声产生元件81均布于每个降液元件731，从而能够对该降液元件731上的油品进行均匀地超声脱气和脱水处理。
62.在一种净油装置实施例中，溢流堰732高度大于超声产生组件高度，以使超声产生组件能够完全浸没于该降液元件731上的油品中。
63.在本实施例中，可以理解的是，溢流堰732高度大于超声产生元件81的高度，在超声产生元件81完全浸没于油品中后，再进行超声后，能够完全将发出的超声波作用于油品上，从而提高超声处理的效率。
64.可以理解的是，在本实施例中，第一导气元件101远离降液元件731的端部与该降液元件731之间的间隔要高于该降液元件731上储存的油品高度。
65.优选地，各超声产生元件81的功率为100w，谐振频率为(28
±
0.5)khz。如图3所示，
各降液元件731上可均布五个超声产生元件81，能够更好地将发出的超声波作用于油品上。进一步优选地，超声产生机构8的功率密度为2800w/m2。即可以理解的是，各超声产生元件81按照功率密度2800w/m2布置于降液元件731。
66.在一种净油装置实施例中，净油容器1外侧壁上设有多个观察孔(图中未示出)，多个观察孔分别位于以下位置：对应于填料机构6位置处，以能够从外部观察到填料机构6；对应于收集元件71和降液组件73之间，以能够从外部观察到收集元件71、降液组件73和超声产生组件；对应于上下级相邻降液组件73之间，以能够从外部观察到降液组件73和超声产生组件。
67.在本实施例中，通过设置观察孔，能够方便工作人员观察到净油容器1内部的填料机构6、收集元件71、降液组件73和超声产生元件81的工作状况，并且工作人员还可以通过观察孔维修填料机构6、收集元件71、降液组件73和超声产生元件81。
68.在一种净油装置实施例中，净油装置还包括压力表，压力表安装于净油容器1上，并用于检测净油容器1内的压力。通过检测压力，以能够判断净油空间12内的压力情况，从而判断压力是否符合条件。
69.在一种净油装置实施例中，填料机构6包括支撑件62和填料元件61，支撑件62设于降液机构7和分布器5之间，并与净油容器1的器壁固定连接，填料元件61设于支撑件62和分布器5之间，填料元件61用于接收分布器5匀散后均匀导流的油品，并形成气液相界面，以在负压状态下对油品进行脱气及脱水。支撑件62用于支撑填料元件61。具体地，填料元件61采用的填料为拉西环和鲍尔环中的一种。
70.在本实施例中，支撑件62可为圆形板状结构，支撑件62水平放置，且支撑件62的四周侧壁与净油容器1的器壁固定连接，固定方式可为焊接，在净油容器1竖直放置时，还可以将支撑件62通过凸起或卡块等结构将支撑件62支撑起来，以进一步支撑填料元件61。填料元件61优选为鲍尔环，阻力小、弹力大，能够提高生产能力，还能够节省填料容积。
71.可以理解的是，本发明的油品可为变压器中的绝缘油，还可为其他油类，如矿物油和植物油等。需要明确的是，本发明的净油装置还可循环使用，以达到更加的净化效果，下面为本发明净油装置取油样品300l循环净化处理的实验数据：
72.时间，h油温，℃真空度，mpa含气量，％(体积分数)含水量，mg/l016.5-0.0526.9510.519.3-0.0752.723121.1-0.0781.412222.9-0.0781.027325.1-0.0780.935425.5-0.0780.884
73.而采用传统真空加热脱气法装置取油样品300l循环净化处理的对比实例实验数据：
74.时间，h油温，℃真空度，mpa含气量，％(体积分数)含水量，mg/l016.5-0.0526.9510.542.5-0.0736.345156.9-0.0785.740
267.8-0.0784.733374.7-0.0783.525478.1-0.0782.419578.3-0.0781.416678.3-0.0781.2112778.3-0.0781.029878.3-0.0780.917
75.从上述实验数据可以看出，本发明的净油装置与传统真空加热脱气法装置相比，均能够满足变压器等设备运行油的要求，但油品经本发明净油装置处理水分和含气量下降明显，且2-3小时左右即可实现变压器油的净化处理，比传统真空加热脱气法装置效率提高70％以上，且不需要加热，能耗低40％以上。
76.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
77.以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。