Способ сушки силовых конденсаторов

 

СПОСОБ CYIUKH СИЛОВЫХ КОНДЕНСАТОРОВ , включаюпшй индивидуальное вакуумирование конденсаторов, нагрев, сушку и последующее охлаждение их в вакуумной камере с регулируемым давлением, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества сушки конденсаторов и сокращения длительности процесса, нагрев конденсаторов осуществляют подачей в вакуумную камеру насыщенного пара жидкого теплоносителя, при этом поддерживают его давление, равным давлению насьпцения, увеличением его температуры до температуры сушки конденсаторов, а после проведения сушки осуществляют охлаждес @ ние конденсаторов заполнением вакуумной камеры жидким теплоносителем (Л и снижают давление в камере до значений , меньших давления насыщения теплоносителя на 10-1000 Па. О) 4 СО i4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4 Н 01 G 13/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3663302/24-21 (22) 28.11.83 (46) 30.10.86. Бюл. ¹ 40 (71) Институт тепло и массообмена

AH БССР и Отделение Всесоюзного научно-исследовательского института электротермического оборудования в г. Харькове (72) H.À.Ïðóäíèêîâ, Н.А.Гудко, A.Ã.Âîñõîäoâ и 3.П.Вишня (53) 621,319.4(088.8) . (56) 1. Патент Японии ¹ 46-19331, кл. 59 Е 1022(H01 С)., 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Н - 783872, кл. Н 01 С 13/04, 1979.

3. Авторское свидетельство СССР № 993260, кл. Н 01 С 13/04, 1974. (54) (57) СПОСОБ СУШКИ СИЛОВЫХ К0НДЕНСАТОРОВ, включающий индивидуальное вакуумирование конденсаторов, нагрев, сушку и последующее охлаждение их в вакуумной камере с регулируемым давлением, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения качества сушки конденсаторов и сокращения длительности процесса, нагрев конденсаторов осуществляют подачей в вакуумную камеру насыщенного пара жидкого теплоносителя, при этом поддерживают его давление, равным давлению насыщения, увеличением его температуры до температуры сушки конденсаторов, а после проведения сушки осуществляют охлаждение конденсаторов заполнением вакуумной камеры жидким теплоносителем и снижают давление в камере до значений, меньших давления насыщения теплоносителя на 10-1000 Па.

126749-<

Изобретение относится к способам термовакуумной обработки силовых конденсаторов и может быть использовано на предприятиях электротехнической промышленности при сушке 5 преимущественно крупногабаритных конденсаторов, Известен способ сушки силовых конденсаторов, заключающийся в индивидуальном вакуумировании кон- 10 денсатора в камере с регулируемым давлением (1).

Недостаток способа — низкая интенсивность теплоподвода и его существенная неравномерность в различ- 15 ных точках камеры.

Известен также способ сушки конденсаторов, состоящий в повышении на начальном этапе давления в камере за счет выделяющегося паря из 20 изоляции конденсаторов, чем обес печивается интенсификация нагрева изделий за счет повьппения коэффициента конвективного теплообмена ь2), Однако данный способ не приводит к 25 улучшению теплообмена на основном этапе сушки и во время охлаждения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности"является способ сушки силовых конденсаторов, 30 включающий индивидуальное вакуумирование конденсаторов, нагрев, сушку и последующее охлаждение их в вакуумной камере с регулируемым давлением C 3).

35 напорных насосах.

Цель изобретения — упучшение качества сушки конденсаторов и сокращение длительности процесса.

Поставленная це.пь достигается тем, что согласно способу сушки силовых конденсаторов, включающему индивидуальное вакуумирование конденсаторов, нарев, сушку и последующее охлаждение их в вакуумной камере с регулируемым давлением, нагрев конденсаторов осуществляют подачей в вакуумную камеру насыщенного пара жидкого теплоносителя, при этом поддерживают

его давление, равным давлению насыщения, увеличением его температуры до температуры сушки конденсаторов, а после проведения операции сушки осуществляют охлаждение конденсаторов заполнением вакуумной камеры жидким теплоносителем и снижают давление в. камере до значений, меньших давления насыщения теплоносителя на

10-1000 Па.

Предлагаемый способ сушки может быть реализован на любой установке, имеющей систему индивидуального вакуумирования путем незначительной мбдернизации внешних устройств, из-за изменения теплофизических характеристик нового теплоносителя.

Сущность способа состоит в следующем.

После установки конденсаторов в камеру и подключения их к системе индивидуального вакуумирования, предварительно вакуумируют саму камеру и нагревают ее стенки, а затем подают в нее теплоноситель в виде насьпценного пара с определенной тем- пературой и давлением. При этом пар

5 получают вне камеры в любом теплообменнике. Попадая в камеру, пар конденсируется на холодных поверхностях и стекает затем в поддон, откуда вновь попадает в испаритель.

На этом этапе давление в камере определяется характеристикой теплоносителя, а также температурой стенок конденсаторов и по мере их прогрева

его следует увеличивать до состояния насыщения. Интенсивность прогрева конденсаторЬв в этом случае за счет конденсации паров теплоносителя очень высокая„ так как подвод тепла можно обеспечить до 25000 Вт/м .

50

Недостатками известного способа является не вполне удовлетворительная .интенсивность и равномерность нагрева вследствие сильной зависимости коэффициента теплообмена у жидкого теплоносителя от скорости протекания и невозможность организовать одинаковые условия омывания конденсаторов во всем объеме печи. При этом большие скорости обтекания требуют применения высоконапорных насосов, а при низких скоростях коэффициент теплоотдачи от масла к конденсатору не .превышает 100-130 Вт/м град. Кроме того, этот способ не исключает плохого качества сушки отдельных конденсаторов, находящихся в застойных зонах камеры, где циркуляция жидкого теплоносителя мала или вовсе отсутствует. Помимо того, при охлаждении изделий жидкий теплоноситепь (напри мер, трансформаторное масло} охлаждают до температур 10-20 С, что приводит к резкому увеличению его вязкости и, следовательно, к ухудшению теплообмена и большим потерям в

1?67444

t0

45 чества сушки.

ВНИИПИ Заказ 5784/51 Тираж 643 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Особенностью предлагаемого способа нагрева является его изотермичность для всех конденсаторов, установленных в камере, Действительно, если один из конденсаторов имеет более низкую температуру, то на нем автоматически конденсируется большее количество паров теплоносителя и, следовательно, выделяется большее количество тепла. Таким образом, обеспечивается саморегулирование разогрева. После окончания прогрева давление паров в камере поддерживают на требуемом уровне путем регулирования мощности, выделяемой в испарителе. В качестве теплоносителя можно использовать любые вещества, которые могут кипеть при заданной температуре сушки (т.е. 100-140 С), и парциальное давление насьш1енных паров, которое при этом составляет 10 -25 10 Па(вода, Ф керосин, силиконовая жидкость, раствор глицерина в воде и т,д.), Верхний предел давления паров определяется механической жесткостью корпуса конденсатора и для обычных конденсаторов не должен превышать

10" Па. Для некоторых типов конденсаторов с усиленным корпусом оно может составлять 10 Па. Нижний предел давлений ограничивается пропускной способностью магистралей от испарителя до камеры и, следовательно, возможностью подвода к конденсаторам приемлемого количества тепла за счет конденсации этого пара.

Из существующих теплоносителей этим требованиям удовлетворяет вода (для рецкого случая температура 100"С и давление 10 Па), различные светлые нефтепродукты типа керосина (температура 100-140 С и давление

5 10 — 1,7 ° 10 Па), различные органические теплоносители тина силиконовой жидкости (температура 100-140 С и давление 2,5 ° 10 — 7,5 10 Па).

После окончания сушки в вакуумную камеру напускают жидкий теплоноситель, охлажденный до 10-20 С, и снижает давление в камере до величин, меньших давления насыщения на 10— 1000 Па. За счет тепла, аккумулированного конденсаторами и стенками ка-меры, происходит интенсивное испарение теплоносителя и, следовательно, охлаждение конденсаторов. И в этом случае темп охлаждения всех конденсаторон одинаковый. По окончании процесса теплоноситель из камеры сливают. Предел давлений в камере на этапе охлаждения определяется теплофизическими свойствами существующих теплоносителей. Исходя из сущности предлагаемого изобретения теплоноситель должен кипеть при температуре

20-50 С и парциальное давление его паров при этом не должно быть меньше

1 10 Па, так как при меньшем давлении теплоотвод не достаточно эффективен, Верхний предел давлений и в этом случае определяется прочностью корпуса конденсаторов и наиболее оптимальное его значение было бы в пределах до 3 ° 10 Па. Однако даже у наилучшего из всех существующих в настоящее время теплоносителей для этапа охлаждения воды это давление составляет порядка 10 Па. Реальный диапазон давлений на этапе охлаждения должен составлять 10" — 1,4

"10 Па.

Диапазон снижения давления по сравнению с давлением насыщения (101000 Па) установлен исходя из условий обеспечения нормальной интенсивности кипения теплоносителя. При перепаде давлений менее 10 Па будет слишком низкая интенсивность кипения и, следовательно, охлаждения конденсаторов, а при перепаде более 1000 Па кипение станет настолько бурным, что брызги теплоносителя будут достигать теплообменника-конденсатора и улучшать условия его работы.

Эффективность предлагаемого способа основывается на использовании в нем на всех этапах явлений фазового перехода теплоносителя, позволя ющего получить максимально возможный тепловой поток, что приводит к увеличению коэффициента теплообмена на порядок и сокращает время сушки.

Кроме того, в этом случае автоматйчески обеспечивается равномерность температурного поля по всем изделиям, находящимся в печи, т.е. автоматически обеспечивается равномерность нагрева всех конденсаторов, что приводит к значительному улучшению ка