专利名称：防爆真空压力浸渍绝缘装置及其工艺方法
技术领域：
本发明属于压力容器技术领域，特别是用于高压电机绕组线圈浸渍绝缘漆的一种防爆真空压力浸渍绝缘装置及其工艺方法。
背景技术：
发电机发出的电压通过电网变送整理才能使用。而现在用户结合大拖动、大功率的发展需要，将电机直接接在6Kv及其以上的变压器上使用，可减少线路的损耗，同时也可减少低压变压器及其附属设施的再次投资。为此使得6KV及其以上的高压发电机、电动机大面积推广应用。由于高压电机要承受高电压和大电流的作用，为提高高压电机绕组线圈的耐电压水平，通常采用真空压力浸渍设备对其绕组线圈进行绝缘处理。在绝缘浸渍过程中，首先启动真空机组对浸漆罐抽真空，将线圈内部的低分子物质(如水份、苯乙烯、二甲苯等)抽除；然后通过高压将绝缘漆压入到线圈内部，提高线圈耐电压水平。目前使用的真空压力浸渍设备，虽然有着良好的使用性能，但每次抽真空时，无法避免浸漆罐内残存的绝缘漆对真空度的影响，由于绝缘漆中含有约占30％的苯乙烯或其他稀释剂，而苯乙烯或其他稀释剂均属于易燃易爆物质，爆炸极限范围1-7％，自燃点为460℃。当浸漆罐内残存的绝缘漆较多时，相对绝缘漆内的苯乙烯或其他稀释剂也就多，既而在抽真空时，进入到真空机组内的易燃易爆气体就多，尤其是苯乙烯还具有自身交联而变为固体物质的特点，绝缘漆内的苯乙烯或其他稀释剂被抽到真空机组中，一旦在真空机组中固化，易出现将真空泵堵死，导致气路不畅而引发爆炸事故，因此存在极大的不安全的隐患。现有技术的真空压力浸渍，由于没有从根本上解决浸漆罐内残存的绝缘漆和溶剂，导致浸渍后的高压电机绕组线圈普遍存在介质损耗高，由此直接影响到高压电机的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够有效避免真空机组抽吸易燃易爆气体，安全可靠，并能减少浸漆罐内绝缘漆的残存，节省原料的防爆真空压力浸渍绝缘装置。
本发明的另一个目的是提供一种防爆真空压力浸渍绝缘的工艺方法。
实现本发明的目的所采取的技术方案是该装置包括浸漆罐、储漆罐、真空机组，在浸漆罐与真空机组之间的真空管道上增设有与制冷机组连接的冷凝器，并在浸漆罐的底部设置了集漆罐，该集漆罐一端与浸漆罐连通，另一端通过输、回漆阀与储漆罐的输漆管道连通。
所述浸漆罐内腔底部设置有圆锥状的集漆板，该板的中心部位具有进、回漆通孔，从板中心到罐壁的坡度为6～10°。
所述集漆罐为封闭容器结构，其上部与浸漆罐之间连通的管道上设有集液阀，下部与储漆罐的输漆管道连通部位设有输、回漆阀。
所述冷凝器为一上下封闭的罐体，罐体内设有循环冷却管，冷却管的进水管道和出水管道分别与制冷机组连通，罐体下部装有排液管和排液阀。
本发明的工艺步骤如下冷凝将被浸渍工件放入浸漆罐内，拧紧罐盖，在真空机组启动之前，先启动制冷机组，将制冷机组温度调整到-25℃，并通过制冷机组的冷却管道向冷凝器中输送30％乙二醇的水溶液，在启动真空机组对浸漆罐抽真空的过程中，罐中的气体(气体内含苯乙烯及其他稀释剂)先通过冷凝器被冷凝为液体，并滞留在冷凝器中，可定期排放回用。
抽真空关闭排污阀、安全阀和输漆阀，将真空机组的一级泵的真空度设置为10000Pa；二级泵的真空度设置为5000Pa；三级泵的真空度设置为1000Pa；启动真空机组，当浸漆罐内的真空度达到5000Pa时，二级泵自动启动；二级泵将浸漆罐内的真空抽到1000Pa时，三级泵自动启动，直至将浸漆罐内真空度抽到小于100Pa，真空机组停机。
保真空真空机组停机后，浸漆罐自动进入保真空阶段，保真空180min；输漆保真空时间到后，打开输漆阀门，在真空压力作用下，储漆罐中的绝缘漆通过输漆管道向浸漆罐内负压吸漆；湿真空绝缘漆输到设定的高度，关闭输漆阀，浸漆罐内仍然存在一定的真空度，即为湿真空，在此种真空的作用下，保持60～100min；放真空打开浸漆罐上部的排污阀，使绝缘漆内部以气泡形式逸出的夹带气体、苯乙烯游离单体和树脂游离单体从浸漆罐内排除；加压启动加压气泵，打开加压阀，将干燥的氮气注入浸漆罐内，至罐内压力达到0.5～0.8Mpa；保压当浸漆罐内的压力达到0.5～0.8Mpa时，关闭加压阀，浸漆罐进入保压状态，保压360～400min；放压保压后，打开排污阀，将浸漆罐内的氮气排除，至浸漆罐内压力高于大气压力0.1～0.2Mpa。
回漆打开输、回漆阀，靠浸漆罐内部的压力将绝缘漆通过输漆管道压回到储漆罐内。
放压打开排污阀，将浸漆罐内部的余压放空，至罐内压力和大气压力相等。
出罐打开浸漆罐盖，将工件吊出。
按照上述方案制成的防爆真空压力浸渍绝缘装置，不仅能够有效的解决浸漆罐内绝缘漆和溶剂的残留问题，而且在真空机组对浸漆罐抽真空时，通过冷凝器还能避免将绝缘漆内的易燃易爆气体—苯乙烯或其它稀释剂抽吸到真空机组中而被固化堵塞，该装置具有防爆、安全可靠、节省原料等实用效果。同时，使用该方法浸渍绝缘漆，可使制造的高压电机绕组线圈内部介质损耗降低，提高电机的使用寿命。
图1是真空压力浸渍绝缘装置的结构示意图；图2是本发明的工艺流程图。
具体实施例方式
参看图1，图中各标号为输漆管道1、输漆阀2、储漆罐3、搅拌电机4、加压气动阀5、抽真空气动阀6、真空管道7、制冷机组8、出水管道9、进水管道10、冷凝器11、排污管道12、真空机组13、排液阀14、集漆板15、浸漆罐16、集漆罐17、输、回漆阀18、集漆阀19、过滤器20。
本发明的防爆真空压力浸渍绝缘装置是由浸漆罐16、储漆罐3、真空机组13、制冷机组8、冷凝器11、集漆罐17组成，其中，冷凝器11设置在浸漆罐16与真空机组13之间的真空管道7上，该冷凝器11为一上下封闭的罐体，罐体内设有循环冷却管，冷却管的进水管道10和出水管道9分别与制冷机组8连通，罐体的下部装有排液管和排液阀14。当真空机组13对浸漆罐16抽真空时，从浸漆罐16抽出气体中所含的苯乙烯及其它稀释剂挥发分在没有进入真空机组13之前，经过冷凝器11时被冷凝成为液体，通过定期打开冷凝器11底部的排液阀14，可将冷凝后的液体经排液管排出后再次使用，由此可以避免苯乙烯或其它稀释剂挥发分进入真空机组13而引起的胶化堵塞和自燃爆炸。在浸漆罐16的底部设置有集漆罐17，该集漆罐17为封闭容器结构，其上部与浸漆罐16连通的管道上装有集漆阀19，下部与输漆管道1连通部位装有输、回漆阀18。在浸漆罐16内腔底部安装有圆锥状的集漆板15，集漆板15的中心部位具有与集漆罐17连通的输漆通孔，该板从中心到罐壁的坡度设置为6～10°，该坡度不益太大，以避免罐中被浸工件在有坡度的集漆板15上滑动而堆挤在罐中心部位。浸漆罐16底部为圆形，当浸漆罐16不工作时，积敷在浸漆罐16底部及罐壁上的绝缘漆自然流到输、回漆口，通过打开的集漆阀19流集存放到集漆罐17中，使浸漆罐16内残存的绝缘漆减少到最少量。当浸漆罐16工作时，关闭集漆阀19。通过增设集漆罐17，可使浸漆罐16内残存的绝缘漆减少，因此，在对浸漆罐16抽真空的过程中，相对抽出的苯乙烯气体或其它稀释剂就少，从而能够有效地避免易燃易爆气体进入真空机组13，达到防爆的实用效果，并彻底消除了不安全隐患。图中的标号4是搅拌电机，主要用于带动搅拌叶对储漆罐3中的绝缘漆进行均匀拌和。
结合图1、参看图2，本发明的工艺方法是将被浸渍工件放入浸漆罐16内，拧紧罐盖，在真空机组13启动之前，先启动制冷机组8，将制冷机组8的温度调整到-25℃，并通过制冷机组8的冷却水进水管道10向冷凝器11中输送30％乙二醇的水溶液，然后启动真空机组13，打开抽真空气动阀6对浸漆罐16抽真空，使浸漆罐16中含有的残余苯乙烯及其它稀释剂挥发分的气体在进入真空机组13之前，先经过冷凝器11冷凝成为液体，并滞留在冷凝器11中，冷凝后的液体可定期排放回用。达到有效避免苯乙烯及其它稀释剂挥发分进入真空机组13造成胶化堵塞和自燃爆炸的实用效果。
抽真空过程分为三级抽真空，当浸漆罐16内真空度抽到小于100Pa时，可将工件内部间隙中的空气和浸漆罐16中含有苯乙烯等其它稀释剂的气体抽干净，并保真空180min。然后打开输漆阀2，储气罐3中的绝缘漆通过输漆管道1经过滤器20输入到浸漆罐16内，当绝缘漆输到设定的高度，关闭输漆阀2，同时关闭集漆阀19。此时，浸渍工件全部沉浸在绝缘漆内，即在浸漆罐16内形成湿真空并保持60～100min，使绝缘漆通过负压进入工件内部，充满间隙并充分结合，同时使绝缘漆内部夹带的气体、游离的苯乙烯单体、游离的树脂单体以气泡的形式从绝缘漆内逸出，留在绝缘漆内部的是纯树脂和不能逸出的苯乙烯。采用此种方法，主要目的是提高高压电机的性能，使进入高压线圈绝缘内部的气体最少，以减少电机绕组线圈内部的介质损耗。
既而，进行放真空，打开排污管道12上的排污阀，使绝缘漆内部以气泡形式逸出的夹带气体、苯乙烯游离单体和树脂游离单体从浸漆罐16内排除。
加压过程是通过加压气泵，打开加压气动阀5，将干燥的氮气压入浸漆罐16内，使罐内压力达到0.5～0.8Mpa，并保压360～400min，在此过程中，通过工件内部细孔的作用，可将绝缘漆压入线圈绝缘内部。放压过程采用两次放压，第一次放压是打开排污阀，将浸漆罐16内的氮气排除，使浸漆罐16内的压力保留高于大气压力0.1～0.2Mpa的压力差，这样在回漆过程中，靠浸漆罐16内部的压力将绝缘漆压回到储漆罐3内，可以减少浸漆罐16内的残存漆液，也有利于工件中多余漆液的沥除。待浸漆罐16及工件中的漆液沥净后，再进行第二次放压，至罐内压力和大气压力相等。放压后，即可打开浸漆罐16，吊出工件。
权利要求
1.一种防爆真空压力浸渍绝缘装置，包括浸漆罐、储漆罐、真空机组，其特征在于在浸漆罐与真空机组之间的真空管道上增设有与制冷机组连接的冷凝器，并在浸漆罐的底部设置了集漆罐，该集漆罐一端与浸漆罐连通，另一端通过输、回漆阀与储漆罐的输漆管道连通。
2.根据权利要求1所述的防爆真空压力浸渍绝缘装置，其特征在于所述浸漆罐内腔底部设置有圆锥状的集漆板，该板的中心部位具有进漆、回漆通孔，从板中心到罐壁的坡度为6～10°。
3.根据权利要求1所述的防爆真空压力浸渍绝缘装置，其特征在于所述集漆罐为封闭容器结构，其上部与浸漆罐之间连通的管道上设有集漆阀，下部与储漆罐的输漆管道连通部位设有输、回漆阀。
4.根据权利要求1所述的防爆真空压力浸渍绝缘装置，其特征在于所述冷凝器为一上下封闭的罐体，罐体内设有循环冷却管，冷却管的进水管道和出水管道分别与制冷机组连通，罐体下部装有排液管和排液阀。
5.一种用于防爆真空压力浸渍绝缘装置的工艺方法，其特征在于所述工艺方法包括以下步骤冷凝将被浸渍工件放入浸漆罐内，拧紧罐盖，在真空机组启动之前，先启动制冷机组，将制冷机组温度调整到-25℃，并通过制冷机组的冷却管道向冷凝器中输送30％乙二醇的水溶液，在启动真空机组对浸漆罐抽真空的过程中，罐中的气体(气体内含苯乙烯等其他稀释剂)通过冷凝器被冷凝为液体，并滞留在冷凝器中，可定期排放回用。抽真空关闭排污阀、安全阀和输漆阀，将真空机组的一级泵的真空度设置为10000Pa；二级泵的真空度设置为5000Pa；三级泵的真空度设置为1000Pa；启动真空机组，当浸漆罐内的真空度达到5000Pa时，二级泵自动启动；二级泵将浸漆罐内的真空抽到1000Pa时，三级泵自动启动，直至将浸漆罐内真空度抽到小于100Pa，真空机组停机。保真空真空机组停机后，浸漆罐自动进入保真空阶段，保真空180min；输漆保真空时间到后，打开输漆阀门，在真空压力作用下，储漆罐中的绝缘漆通过输漆管道向浸漆罐内负压吸漆；湿真空绝缘漆输到设定的高度，关闭输漆阀，浸漆罐内仍然存在一定的真空度，即为湿真空，在此种真空的作用下，保持60～100min；放真空打开浸漆罐上部的排污阀，使绝缘漆内部以气泡形式逸出的夹带气体、苯乙烯游离单体和树脂游离单体从浸漆罐内排除；加压启动加压气泵，打开加压阀，将干燥的氮气注入浸漆罐内，至罐内压力达到0.5～0.8Mpa；保压当浸漆罐内的压力达到0.5～0.8Mpa时，关闭加压阀，浸漆罐进入保压状态，保压360～400min；放压保压后，打开排污阀，将浸漆罐内的氮气排除，至浸漆罐内压力高于大气压力0.1～0.2Mpa。回漆打开输、回漆阀，靠浸漆罐内部的压力将绝缘漆通过输漆管道压回到储漆罐内。放压打开排污阀，将浸漆罐内部的余压放空，至罐内压力和大气压力相等。出罐打开浸漆罐盖，将工件吊出。
全文摘要
本发明涉及一种适用于高压电机绕组线圈浸渍绝缘漆的防爆真空压力浸渍绝缘装置及其工艺方法，其主要特点是在浸漆罐与真空机组之间的真空管道上增设有与制冷机组连接的冷凝器，并在浸漆罐的底部设置了集漆罐，该集漆罐一端与浸漆罐连通，另一端通过输、回漆阀与储漆罐的输漆管道连通。使用该装置及其工艺方法，不仅能够有效的解决浸漆罐内残存的绝缘漆和溶剂，而且在真空机组对浸漆罐抽真空时，通过冷凝器还能避免易燃易爆的苯乙烯稀释剂被抽吸到真空机组中而被胶化堵塞，具有防爆、安全可靠、节省原料等实用效果。
文档编号H01B19/00GK101064456SQ200710054100
公开日2007年10月31日 申请日期2007年3月23日 优先权日2007年3月23日
发明者尹默, 白双建, 田国群, 季泽伟, 张燕, 胥鹏涛, 姜艳 申请人:南阳防爆集团有限公司