一種低耗能絕緣子箱及電捕焦油裝置製造方法
2023-10-09 00:39:44 1
一種低耗能絕緣子箱及電捕焦油裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種低耗能絕緣子箱及電捕焦油裝置。該絕緣子箱通過矽膠絕緣子段、立式陶瓷絕緣子段、迷宮式電離段和罩式阻隔電離段4種分裝置組合的方式，在所述矽膠絕緣子段內腔頂部設有懸掛點，在所述懸掛點懸掛有串聯的矽膠絕緣子，且在所述矽膠絕緣子下端連接有向下延伸且依次穿過立式陶瓷絕緣子段、迷宮式電離段和罩式阻隔電離段內腔的拉杆。從根本上避免了電捕絕緣箱內因產生水汽、雜質等的聚集而造成的電捕絕緣擊穿，進而取消了電捕運行時的連續加熱和氮氣保護。從而從根本上大幅降低蒸汽、電力、氮氣等輔助能源的消耗，降低使用成本，可將能耗降低至原先的1%以下。同時通過對電暈絲的改進，大幅提高了電捕的使用周期。具有很好的推廣價值和經濟效益。
【專利說明】一種低耗能絕緣子箱及電捕焦油裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型提供了一種可廣泛應用於煤焦化行業，在煤氣處理工序中對煤氣內的雜質、焦油、液滴等進行電離捕捉的低耗能長壽命式電捕設備，以及在該設備中使用的絕緣子箱。
【背景技術】
[0002]在煤化工行業的煤氣處理過程中，通常採用電捕焦油器對煤氣中的雜質、焦油、液滴等進行高壓電離，以此來淨化煤氣。
[0003]但在目前使用的電捕焦油器中，存在兩個方面的問題，導致電捕焦油器的輔助耗能很高，輔助耗能主要來自於絕緣箱部分的輔助能耗，電捕使用壽命周期較短主要是高壓放電擊穿造成的。
[0004]由於電捕焦油器為高電壓設備，因此如何確保正負極的有效絕緣，避免短路是電捕焦油器安全穩定的關鍵。
[0005]在常規的絕緣箱的設計中，為保證絕緣箱內絕緣子的的性能，通常採用兩種辦法進行運行時的連續保護。一是設置蒸汽套對絕緣箱進行加熱，防止絕緣子結露導電；二是向內部通入氮氣進行氣體保護，防止雜質的聚集導電，然而這兩種方法均需耗費大量的能源，也是輔助耗能的主要來源。
[0006]影響電捕焦油器使用壽命的第二個因素是電暈絲的斷裂，在電捕的使用過程中，電捕會因為各種原因產生接地停機，而主要的原因是電暈絲的斷裂，，因此如何保證電暈絲的長壽命直接關係到電捕的使用周期。通過長期觀察和總結髮現了其中的易斷裂位置和原因，因此通過對其改進可以改善整機的運轉周期。
實用新型內容
[0007]針對上述情況，本實用新型旨在提供一種低耗能長壽命式絕緣子箱，取消了傳統電捕焦油器運行時必須連續對絕緣箱箱體進行加熱、氮氣防護的輔助加熱措施，能耗大大降低，從而從根本上大幅降低蒸汽、電力、氮氣等輔助能源的消耗，降低使用成本，可將能耗降低至原先的1%以下。同時提供一種具有這種絕緣子箱的電捕焦油器，並大幅提高電捕的使用周期。
[0008]本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案為:
[0009]一種低耗能絕緣子箱，包括豎向設置的且接地連接的筒體，所述筒體自上而下依次為矽膠絕緣子段、立式陶瓷絕緣子段、迷宮式電離段和罩式阻隔電離段，在所述矽膠絕緣子段內腔頂部設有懸掛點，在所述懸掛點懸掛有串聯的矽膠絕緣子，且在所述矽膠絕緣子下端連接有向下延伸且依次穿過立式陶瓷絕緣子段、迷宮式電離段和罩式阻隔電離段內腔的拉杆，且在所述矽膠絕緣子段的筒體壁上設有檢修人孔；在所述立式陶瓷絕緣子段中設有一水平隔板，且在所述水平隔板上設有一穿孔且在所述穿孔中卡放有沿豎向設置的立式陶瓷絕緣子套筒，在所述立式陶瓷絕緣子段的筒體壁上設有蒸汽輔助加熱套和向內腔中充入氮氣的氮氣口 ；在所述迷宮式電離段的筒體內壁上設有若干噴水的衝洗噴頭，在所述迷宮式電離段的筒體內壁和拉杆上分別設有彼此錯位設置的水平板；在所述罩式阻隔電離段筒體底部出口下側的拉杆上設有一個圓盤狀的水平隔離罩，且在所述隔離罩上設有向上延伸的環狀邊沿，由於筒體是接地的，所以與筒體直接接觸的部件上都不帶電，拉杆與高壓電連接，所以與拉杆接觸的非絕緣類部件都是帶高壓電的。
[0010]進一步地，所述迷宮式電離段的筒體內壁上的水平板和拉杆上的水平板之間的有效電離間距為:100-150mm。
[0011]進一步地，水平隔離罩和罩式阻隔電離段筒體之間的有效電離距離是:100_150mm。
[0012]進一步地，所述水平隔離罩與拉杆配合處採用螺紋連接，使其上下位置可調。
[0013]電捕運行時，向上運行可能會進入絕緣箱的煤氣首先被罩式阻隔電離裝置進行阻隔，儘量減少了進入絕緣箱的煤氣含量，進入的煤氣量大大減少，從源頭上進行保護；通過調節隔離罩與絕緣箱壁的距離，少量進入的煤氣被水平隔離罩形成的電場進行一次電離，去除其中的部分液滴和雜質。隨後，少量的散溢煤氣進入迷宮式電離裝置內，在帶電的水平板處進行二次徹底電離，再次去除其中的大部分液滴、雜質等。最後，比較潔淨的煤氣進入立式陶瓷絕緣套筒區域。在整個絕緣箱內，能出現絕緣擊穿的部分只有立式絕緣子，但由於最終達到這裡的煤氣比較潔淨，可能存在的雜質非常微弱，且立式絕緣子防爬電距離較長，因此保證了電捕運行時的絕緣可靠性。同時，新型電捕的絕緣箱通過結構設計及附屬裝置，確保了電捕的維護簡單，開停機等特殊狀況的穩定。
[0014]一種電捕焦油裝置，其特徵在於，絕緣箱使用上述的低耗能絕緣子箱，且在電暈絲出蜂窩筒部分的電暈絲上增設錐形套管。
[0015]進一步地，所述的電捕焦油裝置為管式電捕焦油器、蜂窩式焦油器或者同心圓式焦油器中的一種。
[0016]進一步地，所述錐形套管與電暈絲材質相同，且通過加壓變形的方式固定在電暈絲上。
[0017]本實用新型的有益效果是:
[0018]( I )本絕緣箱採用4種結構組合的方式，從根本上避免絕緣箱內產生水汽、雜質等的聚集造成電捕絕緣短路，進而取消電捕運行時的連續加熱和氮氣保護，從而從根本上大幅降低蒸汽、電力、氮氣等輔助能源的消耗，降低使用成本。
[0019](II)電捕絕緣箱頂部採用串聯吊掛式矽橡膠絕緣子，並對絕緣子進行全封閉，確保了絕緣子的絕緣性，同時消除了陶瓷絕緣子受力易損問題。
[0020](III)電捕絕緣箱中部的密封位置安裝立式陶瓷絕緣子套筒，起到絕緣、密封的作用；同時極大增加了絕緣位置的閃絡擊穿距離；立式陶瓷絕緣子套筒不起支撐作用，無受力，因此避免了損壞。
[0021](IV)電捕絕緣箱下部設置板片迷宮式電離結構，對進入絕緣箱內的煤氣雜質進行電離，保證了絕緣箱內部的潔淨。
[0022]( V )電捕絕緣箱煤氣入口處設置罩式阻隔電離水平罩，通過距離的調節，有效阻隔煤氣的進入，並對進入的煤氣進行一次電離除塵。
[0023](VI)電捕絕緣箱內設置環形衝洗噴頭，定期對迷宮電離段內進行清掃，有效保證絕緣箱內潔淨。
[0024](W)電捕絕緣箱外設蒸汽及氮氣輔助，作為電捕開停機及特殊操作時絕緣箱內壓力變化的保護裝置，改變了傳統的必須在整個使用期間必須使用加熱的要求，可將能耗降低至原先的1%以下。
[0025](VDI)新型電捕焦油器在使用上述絕緣箱的同時，在電暈絲的結構上進行改進，在暈絲出蜂窩筒部分增設錐形套管，增加電暈絲耐放電擊打能力，保證了電暈絲的長壽命，具有很好的推廣價值和經濟效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1為絕緣子箱的全剖視圖。
[0027]圖2為電暈絲與蜂窩筒之間的關係示意圖。
[0028]圖3為蜂窩式電捕焦油器的結構示意圖。
[0029]圖4為蜂窩筒斷面圖。
[0030]圖5為分氣板的斷面圖。
[0031]圖中:I筒體，11矽膠絕緣子段，111出氣口，112檢修人孔，113懸掛點，114矽膠絕緣子，12立式陶瓷絕緣子段，121水平隔板，122立式陶瓷絕緣子套筒，123蒸汽輔助加熱套，124氮氣口，13迷宮式電離段，131衝洗噴頭，132水平板，132』水平板，14罩式阻隔電離段，2拉杆，21水平隔離罩，22環狀邊沿，3外殼，4沉澱極系統，5電暈絲，51錐形套管，6絕緣箱，7分氣板，81上吊架，82下吊架。
【具體實施方式】
[0032]如圖1所示，一種低耗能絕緣子箱，包括豎向設置的且接地連接的筒體1，所述筒體自上而下依次為矽膠絕緣子段11、立式陶瓷絕緣子段12、迷宮式電離段13和罩式阻隔電離段14。下面分別對其結構及進行描述。
[0033]矽膠絕緣子段11是由鋼板製作的筒狀殼體，頂部為出氣口 111，側面設有檢修人孔112，膠絕緣子段內腔頂部設有懸掛點113，在所述懸掛點懸掛有串聯的三個矽膠絕緣子114，用於饋電。
[0034]在矽膠絕緣子下端連接有向下延伸且依次穿過立式陶瓷絕緣子段12、迷宮式電離段13和罩式阻隔電離段14內腔的拉杆2。
[0035]立式陶瓷絕緣子段12是由鋼板製作的筒狀殼體，且與上面的膠絕緣子段筒體使用螺栓進行連接，立式陶瓷絕緣子段頂部設有一水平隔板121，且在所述水平隔板的上設有一穿孔且在所述穿孔中卡放有沿豎向設置的立式陶瓷絕緣子套筒122，在立式陶瓷絕緣子套筒內部形成一個通道，且拉杆自該通道中穿過。在立式陶瓷絕緣子段12的筒體壁上設有蒸汽輔助加熱套123和向內腔中充入氮氣的氮氣口 124，作為電捕開停機及特殊操作時絕緣箱內壓力變化的保護裝置，其在正常電離期間是無需加熱和氮氣保護的，改變了傳統的必須在整個使用期間必須使用加熱的要求，可將能耗降低至原先的1%以下。
[0036]迷宮式電離段13是由鋼板製作的筒狀殼體，且與上側的筒體使用螺栓進行連接，在迷宮式電離段的筒體內壁上部設有若干噴水的衝洗噴頭131，在所述迷宮式電離段的筒體內壁和拉杆上分別設有彼此錯位設置的水平板，由於拉杆2是高壓電，所以與之連接的水平板132也是帶高壓電的。由於筒體是接地的，所以與筒體連接的水平板132』是不帶電的。
[0037]罩式阻隔電離段14是由鋼板製作的筒狀殼體，且與上側的筒體使用螺栓進行連接，在罩式阻隔電離段筒體底部出口下側的拉杆2上設有一個圓盤狀的水平隔離罩21，且在隔離罩上設有向上延伸的環狀邊沿22，形成盤狀。
[0038]容易理解的，拉杆2及與拉杆直接相連的零件上帶有高壓電，筒體I及與筒體直接接觸的零件上帶有高壓電，通過間隙的設置，使得向上運行可能會進入絕緣箱的煤氣首先被罩式阻隔電離裝置進行阻隔，進入的煤氣量大大減少；通過調節隔離罩與絕緣箱壁的距離，少量進入的煤氣被水平隔離罩形成的電場進行一次電離，去除部分液滴和雜質。隨後，少量的散溢煤氣進入迷宮式電離段內，在帶電的水平板處進行二次徹底電離，去除其中的大部分液滴、雜質等。最後，比較潔淨的煤氣進入立式陶瓷絕緣套筒區域。
[0039]如圖1至圖5所示，下面以蜂窩式電捕焦油器為例進行詳細的描述，它由下列部件組成:
[0040]一個直筒形外殼3，內設蜂窩狀成軸向排列的沉澱極系統4，一套拉緊的導線作為電暈絲5。絕緣箱6位於設備的頂部，共三組，絕緣箱6作為高壓電源接入點，通過拉杆2吊掛下方的吊架及電暈絲系統；另外還有儀表、控制供電和輸電等輔助設備。同時，對電暈絲的下端進行了改進，且在電暈絲5出蜂窩筒部分的電暈絲上增設錐形套管51，該錐形套管51採用與電暈絲相同材料的的部件製作，且通過加壓變形的方式固定在電暈絲上。
[0041]從高壓發生器來的高壓直流電流經高壓電纜饋送給絕緣箱中放電系統的吊架，放電系統由絕緣箱中絕緣子支承。上吊架81及下吊架82用來確保每根電暈絲位於每個蜂窩空間的中心。
[0042]工作過程是這樣的，含焦油霧的煤氣經沉澱極下面外殼上的入口進入電捕焦油器帶孔的分氣板7將煤氣均勻地分布。煤氣通過蜂窩筒電極區時，在靜電作用下煤氣中的焦油霧滴被分離。大部分的較淨煤氣經上部的出口離開電捕焦油器。被分離出來的焦油霧滴沿著蜂窩狀沉澱極內壁向下流動，從設備底部排出。少量的煤氣會進入絕緣箱，發生如上述絕緣箱中的電極反應。
[0043]由於通過蜂窩筒後上行的煤氣還含有雜質及水分，為防止煤氣汙染絕緣箱內絕緣子造成絕緣子的閃落擊穿，絕緣箱內一般設置加熱裝置及氮氣保護。本次專利的主要目的即為消除加熱裝置以及氮氣的使用從而節能降耗，即在整個使用期間不需要加熱和氮氣保護，節能效果明顯。同時，在電暈絲的結構上進行改進，在暈絲出蜂窩筒部分增設錐形套管，增加電暈絲耐放電擊打能力，
[0044]上面所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，並非對本實用新型的範圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域相關技術人員對本實用新型的各種變形和改進，均應擴如本實用新型權利要求書所確定的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種低耗能絕緣子箱，包括豎向設置的且接地連接的筒體，其特徵在於，所述筒體自上而下依次為矽膠絕緣子段、立式陶瓷絕緣子段、迷宮式電離段和罩式阻隔電離段，在所述矽膠絕緣子段內腔頂部設有懸掛點，在所述懸掛點懸掛有串聯的矽膠絕緣子，且在所述矽膠絕緣子下端連接有向下延伸且依次穿過立式陶瓷絕緣子段、迷宮式電離段和罩式阻隔電離段內腔的拉杆，且在所述矽膠絕緣子段的筒體壁上設有檢修人孔；在所述立式陶瓷絕緣子段中設有一水平隔板，且在所述水平隔板上設有一穿孔且在所述穿孔中卡放有沿豎向設置的立式陶瓷絕緣子套筒，在所述立式陶瓷絕緣子段的筒體壁上設有蒸汽輔助加熱套和向內腔中充入氮氣的氮氣口 ；在所述迷宮式電離段的筒體內壁上設有若干噴水的衝洗噴頭，在所述迷宮式電離段的筒體內壁和拉杆上分別設有彼此錯位設置的水平板；在所述罩式阻隔電離段筒體底部出口下側的拉杆上設有一個圓盤狀的水平隔離罩，且在所述隔離罩上設有向上延伸的環狀邊沿。
2.根據權利要求1所述的一種低耗能絕緣子箱，其特徵在於，所述迷宮式電離段的筒體內壁上的水平板和拉杆上的水平板之間的有效電離間距為:100-150mm。
3.根據權利要求1所述的一種低耗能絕緣子箱，其特徵在於，水平隔離罩和罩式阻隔電離段筒體之間的有效電離距離是:100-150mm。
4.根據權利要求1所述的一種低耗能絕緣子箱，其特徵在於，所述水平隔離罩與拉杆配合處採用螺紋連接，使其上下位置可調。
5.一種電捕焦油裝置，絕緣箱位於設備的頂部，通過拉杆吊掛下方的吊架及電暈絲系統，其特徵在於，所述絕緣箱為權利要求1至4中任意一項所述的一種低耗能絕緣子箱，且在電暈絲出蜂窩筒部分的電暈絲上增設錐形套管。
6.根據權利要求5所述的一種電捕焦油裝置，其特徵在於，所述的電捕焦油裝置為管式電捕焦油器、蜂窩式焦油器或者同心圓式焦油器中的一種。
7.根據權利要求5所述的一種電捕焦油裝置，其特徵在於，所述錐形套管與電暈絲材質相同，且通過加壓變形的方式固定在電暈絲上。
【文檔編號】B03C3/70GK203764412SQ201420136031
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年3月25日 優先權日:2014年3月25日
【發明者】張滿, 翟玉鐸, 王同彥, 陳慶, 黨勇, 趙孟, 張順賢, 魏東方, 張述爽 申請人:濟鋼集團有限公司