VPD 設備主要用于高燥大型變壓器及其其它電器設備。
變壓器干燥的主要目的是排除絕緣材料中的水分,現(xiàn)代大型變壓器中所用的纖維絕緣材料起初始的含水量一般高達6~8%,高燥終了要達到的標準含水量為0.5 ~ 0.1 %, 若按照排出的水量按其質(zhì)量的5.5%計,一臺10 噸的變壓器在干燥過程中要排掉550kg 水。
原理:
變壓器中的水分都是以毛細吸附形式存在的,干燥過程就是水蒸汽分子從絕緣材料中往周圍空間擴散的過程。驅(qū)使水份外遷的動力主要是絕緣材料內(nèi)部和周圍環(huán)境空間的水蒸氣分壓ΔP, 此值越大,干燥速度越高。
增加ΔP 的途徑有兩種:提高絕緣材料的溫度和降低周圍壓力。
加熱方法:
1、以空氣為載熱介質(zhì)的干燥方法。在大氣壓下用熱風循環(huán)或自然對流方法將變壓器加熱到100~115 C.然后再抽真空。
2、 變壓器油為載熱介質(zhì)的液相加熱法，在室溫下先抽真空,然后再噴灑或注入熱變壓器油,并進行循環(huán),對變壓器加熱,然后再抽真空。
3、 VPD 方法是介于兩者之間的一種熱-真空干燥法。用特種煤油蒸汽-氣相作為載熱介質(zhì)進行加熱,并利用相變換熱機理。
VPD 的優(yōu)勢
1、 以煤油蒸汽為載熱介質(zhì)，可以實現(xiàn)在真空狀態(tài)下的加熱。由于煤油的飽和蒸汽壓比水的高，比變壓器油的低。所以在加熱過程中能順利排除水分，加熱結束后，煤油快速蒸發(fā)，不會影響高真空階段內(nèi)部水分的擴散系數(shù)。
2、 變壓器在真空狀態(tài)下加熱，可以將加熱溫度提高到125~130C，不必擔心絕緣材料老化。升高10 度，可以將水蒸汽的分壓提高到980 mbar, 對排除水分很有利。
3、 煤油蒸汽除了以對流方式傳熱外，還在材料表面冷凝放熱。所以加熱速度快。
4、 凝結后的煤油很容易滲透到材料內(nèi)部、外表，加速了材料本身的熱傳導，使內(nèi)外溫度分布均勻，均勻性對干燥而言至關重要。
5、 冷凝的煤油，是一種良好的清洗溶劑，可以將變壓器上的污物塵埃沖洗掉。
VPD工藝：
1、 準備階段：變壓器在真空罐中抽真空，壓強降至7mbar。 同時用水蒸氣加熱煤油，使蒸發(fā)器中溫度為115 度，此時的煤油壓力應為該溫度下煤油的飽和壓力100mbar.
2、 加熱階段：真空系統(tǒng)停止工作，蒸發(fā)器中的煤油蒸汽靠壓差涌入真空罐中對變壓器加熱，冷凝后從真空罐底排出，返回蒸發(fā)器中形成一個循環(huán)。真空罐溫度升高。水分開始排出。
3、 降壓階段：停止煤油蒸汽向真空罐輸送，把真空罐中的煤油和混合氣體排出真空罐,把殘留在絕緣材料中的煤油重新?lián)]發(fā)。
4、 高真空階段：利用主真空系統(tǒng)抽罐體。終壓力在10Pa 以下，因為在此之前,95%的水分已排除，所以此階段不需要很長時間。
5、 確定高真空階段結束：既干燥過程結束的條件是絕緣材料的出水率達到每噸材料每小時少于10g, <=10g/hT.
變壓器生產(chǎn)應用的挑戰(zhàn)
大型高壓變壓器干燥使用普通的真空機組干燥時間漫長。
熱傳導至絕緣體非常復雜
長達六周的干燥時間不經(jīng)濟
高的溶劑負載會進入到真空系統(tǒng)中
有機酸會從木質(zhì)材料中析出
酸性冷凝物存在腐蝕泵部件的可能性
真空系統(tǒng)的性能應該不受(盡量避免)受到外界環(huán)境溫度，冷卻水溫度，等外界環(huán)境影響
氣體混合爆炸風險
傳統(tǒng)的真空解決方案存在以下問題：
機組復雜
壓力不穩(wěn)定
高能耗帶來高的運行成本
昂貴的初裝費用
萊寶的SOGEVAC SV300B單級旋片真空泵在VPD傳統(tǒng)真空方案中已廣泛使用。
萊寶針對高壓變壓器的新解決方案:
傳統(tǒng)真空系統(tǒng)：
干式螺桿機組：
萊寶干式螺桿機組有如下優(yōu)點：
獲得好的極限
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級間可不裝冷凝器
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萊寶的標準產(chǎn)品不是專為爆炸性氣體設計的，您可通過工藝管理避免爆炸性混合氣體的產(chǎn)生!
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