Установка для очистки трансформаторного масла своими руками

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 17.09.2024

Масло, используемое в силовых трансформаторах, охлаждает и изолирует детали механизма. Важнейшие показатели масла — это пробивное напряжение (максимальное напряжение, при котором масло продолжает работать как изолятор) и температура вспышки (насколько оно взрывоопасно). Нужно отметить, что эти показатели сильно зависят от наличия и процентного содержания в масле влаги и механических примесей.

Восстановление масла

С течением времени, под влиянием температуры, солнечного света, контакта с воздухом характеристики масла ухудшаются. Поэтому для поддержания бесперебойной и безопасной работы трансформатора следует либо заменить масло, либо регенерировать его. Второй вариант представляется более предпочтительным. Он позволяет существенно сэкономить потребление природных ресурсов, а значит является более экологичным и экономически выгодным. Именно о нем и пойдет речь в данной статье.

Физические методы регенерации масла

Эти методы позволяют вывести из масла твёрдые механические примеси, небольшие объемы воды, некоторое количество смол и коксообразных веществ.

Одним из самых удобных методов восстановления масла является отстаивание. Его можно применять как самостоятельно, так и в качестве предварительного метода обработки. К недостаткам данного способа относится большие временные затраты и невозможность удаления более мелких примесей.

Другой широко используемый метод заключается в использовании центрифуги для очистки масла. При центрифугировании оно расслаивается на фракции: твёрдые вещества, само масло и вода.

Физико-химические способы обработки масла

Ниже представлены самые популярные методы данной категории.

Коагуляция — это процесс соединения небольших частичек в крупные при помощи коагулянта. После окончания коагуляции (она длится обычно меньше получаса) крупные частицы загрязнений извлекаются физическими способами: например, фильтрацией.

Селективная очистка представляет собой избирательное растворение тех примесей, которые наиболее негативно сказываются на характеристиках масла.

Адсорбция происходит за счёт способности некоторых веществ (адсорбентов) притягивать к себе загрязнения. Минусом этого способа является большое количество использованного адсорбента, которое необходимо потом утилизировать.

Химические методы обработки трансформаторного масла

К самым распространенным способам данной категории относятся:

Сернокислотная очистка (очищение масла концентратом серной кислоты. Трудно утилизируемым отходом данного метода является кислый гудрон. Другим минусом является то, что с помощью этого метода невозможно удалить из масла некоторые примеси);

Гидроочистка (пропускание через масло водорода, проходящее под высоким давлением и при высокой температуре. Этот метод отличается безопасностью, но при этом требует больших денежных затрат).

Выводы

Идеального способа регенерации использованного трансформаторного масла не существует, но оптимальная комбинация нескольких методов позволит добиться максимального результата.

Регенерация трансформаторного масла на месте эксплуатации трансформаторов является, важным элементом превентивной системы обслуживания трансформатора.

Сроком эксплуатации трансформатора, в действительности является срок жизни изоляционной системы. Наиболее широко используемой системой изоляции является жидкая изоляция (трансформаторные масла), а также твердая изоляция (бумага, лес, т.е. целлюлозная продукция). Изоляционное масло обеспечивает почти 80% электрической прочности в трансформаторе. Большинство поломок трансформаторов (почти 85%) происходит из-за повреждения системы изоляции.

Трансформаторные масла являются хорошей изоляционной средой, когда ими насыщены изоляционные бумаги, картоны ткани и увеличивают пробивное электрическое напряжение материалов, которыми изолируются обмотки. Низкая вязкость масла позволяет ему проникать в твердую изоляцию и отводить тепло, передавая его в систему охлаждения. В этом случае жидкая изоляция также служит как охладитель. Стабилизация масел от окисления позволяет маслам работать при высокой температуре и на долгое время предохраняет систему изоляции от серьезных поломок

Процесс старения.

Старение или ухудшение изоляционного масла, обычно связывается с окислением. При появлении в масле кислорода и воды, изоляционное масло окисляется даже при идеальных условиях. На состояние изоляционного масла, также влияют загрязнения появляющиеся от твердых материалов трансформатора, которые растворяются в масле. Реакции, происходящие в масле между не стабильными гидрокарбонатами, кислородом и другими катализаторами, такими как влажность и с помощью таких ускорителей, как тепло, приводят к распаду (окислению) масла.

Тепло и влажность вместе с окислением, которые действуют как первоначальные ускорители, являются главными врагами твердой изоляции. При правильном обслуживании охладительной и изоляционной систем, возраст эксплуатации изоляционной системы может быть увеличен от 40 до 60 лет. К сожалению, окисление масла устранить не возможно, но его можно контролировать (замедлить) через процесс обслуживания. Одним из основных положений в обслуживании трансформатора является ежегодная проверка масла. Анализ масла позволяет судить о состоянии изоляционной системы трансформатора.

Влажность состоит из чистой воды, воды растворенной в продуктах распада масла, растворенной воды и воды, которая имеет химическую связь (часть химической структуры в молекулах глюкозы и необходимой для сохранения механической прочности целлюлозы). Полностью очищение от влажности изоляционной целлюлозы не возможно.

Трансформаторное масло растворяет больше влаги при высоких температурах, чем при низких. Если смесь масла с водой охладить, вода уйдет в осадок. Отторженная вода будет впитываться в изоляцию, или ее притягивают продукты распада в масле (вода, смешанная с маслом). Влажность будет распределяться между бумагой и маслом, но непропорционально. Изоляционная бумага поглощает воду с масла и удерживает ее внутри, в местах самого высокого напряжения.

Загрязнение формируется в процессе износа трансформатора.

Кислоты, сформированные в процессе окисления, атакуют целлюлозу и металлы и создают мыльный металл, альдегид, спирт, которые осаждаются как кислотные грязи (тяжелые вещества) на изоляции, боковых стенах бака, в дыхательной системе, системе охлаждения, и т.д. Грязь появляется быстрее при сильно загруженном, горячем и при не правильно эксплуатируемом трансформаторе. Грязь увеличивает вязкость масла, и тем самым уменьшает его охлаждающую способность, что ведет к сокращению службы трансформатора.

Загрязнение также является причиной усадки изоляции, приводит к разрушению лаков и целлюлозных материалов. Они также являются проводниками разрядов и токов и являясь гигроскопичными впитывают влагу и приводят к перегреву системы изоляции. Грязи осаждаются на сердцевину обмотки, что приводит к увеличению температуры работающего трансформатора.

Что влияет на срок эксплуатации трансформатора

Целлюлозные материалы являются слабейшими цепями в системе изоляции. Так, как срок жизни трансформатора - это фактически срок жизни целлюлозной изоляции, и выход из строя целлюлозы является невосстановимым, то есть прямой смысл для устранения продуктов распада, пока они не испортили целлюлозу. При надлежащей программе по уходу за твердой изоляцией изоляция может иметь очень продолжительный период эксплуатации.

Нормальным обслуживанием силового трансформатора должен быть практический срок между 50 - 75 лет. Но условия, в которых система изоляции обслуживается, определяет разницу реальной эксплуатации между 20 - 50 лет + эксплуатационный срок трансформатора. Опыт показывает, что самыми распространенными причинами выхода трансформатора из строя, как правило, являются небрежности в обслуживании трансформатора и его эксплуатации.

Трансформаторное масло можно полностью восстановить, и сделать его как новым. Срок использования изоляционного масла при хорошем обслуживании можно продлить на неограниченный срок. Возможность регенерации наихудшего окисленного масла должна рассматриваться относительно высокой стоимости нового масла.

Очень важно устранить влагу и сохранять изоляцию с низкой степенью влажности. Присутствие влаги увеличивает скорость старения. Изоляционная обмотка с содержанием 1% влаги увеличивает старение в десять раз быстрее, чем с 0,1 % содержания влаги.

На каких принципах должен основываться профилактический ремонт?

Очистка трансформаторного масла, включая регенерацию, является профилактическим инструментом обслуживания трансформатора с целью продления его жизни.

Цель профилактического ремонта - удалить остатки продуктов старения из твердой изоляции и масла до того, как они повредят трансформаторную изоляционную систему (степень поврежденности изоляции определяется по фурановым соединениям).

Хорошо спланированная профилактическая стратегия позволит избежать увлажнения изоляционной системы и убедиться, что трансформатор всегда работает в чистой среде.
Профилактическое обслуживание трансформатора: условия обслуживания масла

Для того чтобы остановить или замедлить процесс старения трансформаторной изоляции, необходимо хранить масло в самом хорошем состоянии.

Это может быть достигнуто путем:

• постоянный мониторинг условия состояния масла;
• содержать силикагель в дыхательной системе в хорошем состоянии (голубой цвет). Не допускать порозовения силикагеля более, чем на одну треть объема;
• производить ремонт утечки масла - как только они обнаружены;
• не доливайте увлажненное масло с предварительно открытой емкости;
• начните осушку масла, как только содержание влаги вырастет до 20 ppm или пробивное напряжение упадет ниже 50 кВ;
• отслеживайте кислотное состояние масла, и отрегенерируйте масло до того, как оно достигнет критического уровня 0,2 КОН/г

Замена масла (фильтрование, промывка, перезаливка)

Эту процедуру лучше сделать на месте. Трансформатор осушивается от масла. Внутренняя часть промывается горячим нафтеновым маслом или отрегенерированным маслом, чтобы удалить скопление грязи и затем заполнить восстановленным маслом. Загрязненное масло снова регенерируется.

Регенерация и очищение от грязи на месте.

Процесс регенерации масла и очищения от грязи происходит на месте (возможно в баке трансформатора). Масло откачивается с нижней части бака, нагревается, фильтруется, дегазируется и обезвоживается перед тем, как она вернется наверх трансформатора через расширительный бак. Процесс продолжается до тех пор, пока масло не будет соответствовать стандарту или другим спецификациям. Методика восстановления масла использует метод нагрева, адсорбции и вакуумирования (выделение воды и дегазация). Все обнаруженные утечки должны быть устранены перед обработкой масла.

Разница между регенерацией и очисткой заключается в том, что очистка не может удалять такие вещества как: кислоты, альдегиды, кетоны и т.д., растворенные в масле. Таким образом, очистка не может менять свет масла от янтарного до желтого света. В то время как, регенерация включает в себя также очистку фильтрацию, и обезвоживание.

Произведенная регенерация и очистка масла на месте дает следующие результаты:

• Влагосодержание в масле понизилось меньше чем 10 ppm;
• Кислотность понизилось меньше чем 0,02 мгм КОН/гр масла;
• Пробивное напряжение увеличилось больше чем 70 кВт;
• Межфазное напряжение увеличилось до 40 дн;
• tgd масла стало равно или меньше, чем 0,003;
• Грязи растворились или стали, как суспензия в масле также как и осадочные грязи и удалены в процессе регенерации;
• Стабильность окисления масла восстановилась, как уновог масла;
• Цвет масла восстановился и стал светло желтым;
• Пробивное напряжение твердой изоляции улучшилось.

Несмотря на то, что нормальная регенерация будет удалять грязь, которая растворилась или стал суспензией в масле, она не будет удалять осадочную грязь. Процесс очистки - это очистка трансформатора горячим маслом, вследствие чего удаляются грязные осадки. Очищение от грязи или вымывание горячим маслом необходимо когда анализ масла выявляет больше чем 0,15 мгм КОН/гр и межфазное напряжение меньше чем 24 дн./см. Очищение от грязи производится с помощью установки для регенерации масла, процесс требует нагревать масло до тех пор пока не достигнет точки растворимости грязи в трансформаторе и в целлюлозной изоляции в частности. Масло тогда играет роль как растворитель для собственных продуктов распада.

Очистка масла

Усадка изоляции и обезвоживание трансформаторного масла

Усадка изоляции может быть результатом движений катушки под нагрузкой и, в частности, ударной нагрузки, и являться причиной преждевременных поломок. Также, усадка изоляции - это результат целлюлозной деградации. Регенерация трансформаторного масла на месте не вызывает усадки изоляции.

Перемещение влаги с увлажненной изоляции методом термодиффузионной осушки это естественный, не принудительный процесс и является целью восстановления баланса между изоляцией обмотки и маслом. До тех пор пока не присутствует усилия (например, вакууммирование), настолько процесс натурален, и усадки изоляции не происходит. Это медленный процесс и зависит от уровня диффузии воды через твердую изоляцию.

Удаление грязи из активных частей трансформатора

Грязь, также формируется (скапливается) в волокнах целлюлозы изоляционной системы. В течение очистки масло нагревается до тех пор, пока не достигнет точки растворимости загрязнений в трансформаторе и в целлюлозной изоляции. Затем масло действует, как растворитель собственных продуктов разложения. Процесс гарантирует, что перерастворенные грязи будут удалены в процессе регенерации и масло будет чистым. Таким образом, регенерация и очистка процесс более обширный, чем просто восстановление масла.

Потеря фурановой величины.

Восстановление (регенерация или очистка) или замена трансформаторного масла разрушает фурановые соединения, используемые для предсказания уровня полимеризации (состояния и продолжительности жизни изоляции). Фурановые анализы трансформаторного масла должны быть сделаны до начала очистки.

Если трансформаторное масло ухудшается до уровня предельного значения и не меняется или не регенерируется, это, безусловно, может сократить жизнь трансформатора. После очистки масла, устанавливается новая базовая линия для контроля фурановых соединений. Будущие фурановые тесты должны быть подведены к новой базовой линии.

Устранение ароматических соединений

Некоторые типы ароматических соединений могут функционировать, как антиоксидант. Большинство спецификаций требует, чтобы содержание полеароматического гидрокарбоната было равное или меньше 3%. Слишком много ароматических соединений понижают диэлектрик или импульсивную прочность и увеличивают способность масла растворять большинство твердых изоляционных материалов находящихся в масле. Стабильность окисления отрегенерированного масла (после 164 часов 100 0С) было 0,06% от массы, которая будет ниже главного определенного максимального уровня равного или менее 0,1% массы.

Пробой

Перед началом регенерации вся система, включая шланги, заполняется маслом. Старое масло и вещества в суспензии, которая образовалась на дне бака трансформатора, откачивается с нижней части трансформатора (отфильтрованное, очищенное масло) и подается в трансформатор через расширительный бак. Таким образом, уровень масла в трансформаторе не падает. Масло будет циркулировать без усилий и загрязняющие вещества не будут возвращаться в бак трансформатора. Только чистое, обезвоженное, свободное от частиц (отфильтрованная) масло вернется в бак.

Очистка - это последовательный и немного медлительный процесс, который растворяет и выводит из трансформатора грязь в течение всего времени очистки. Повреждение трансформаторного масла. При поднятии температуры масла до точки растворимости продуктов разложения использовать только автоматическое регулирование нагрева масла в целях избежания термоокисления и разрушения масла. Более, чем 40-летний опыт США доказал, что с правильно спроектированным и рабочим оборудованием, очистка трансформаторного масла может быть безопасной и экономичной процедурой. Однако, если оборудование плохо спроектировано, масло может быть повреждено в нагревательном агрегате или окислено при использовании центрифуг вместо специальных нагревателей.

Масло после очистки

Влага в масле.

Если изоляция трансформатора увлажнена, то вновь ожидается увеличение уровня влаги в масле после регенерации. Влага будет перемещаться с увлажненной части изоляция к сухому маслу до тех пор, пока не возникнет баланс оперативной температуры между целлюлозой и маслом.

Диэлектрическая прочность диэлектрика.

Диэлектрическая прочность диэлектрика понизится, как только возрастет влажность в масле вследствие регенерации.

Если кислотность значительно повыситься за короткий период вследствие регенерации, это возможно только по причине растворения грязи в активных частях трансформатора. Однако это будет означить, что успех регенерации или очистки в большей части зависит только от времени процесса очистки. Если использовались неподходящее оборудование или установки, масло может быть повреждено и его стабильность к окислению нарушена. Вследствие чего характеристики масла будет ухудшаться намного быстрее.

Можно смело гарантировать качество отрегенерированного масла, по меньшей мере, на период до двух лет с последующими очистками, при условии, что трансформатор должным образом загерметизирован, атмосферный клапан и селикогель обслуживается весь этот период и эксплатационные температуры трансформатора (масла и температура обмотки) не превышают допустимые температуры. Гарантийный период зависит от начального качества масла, типа использованных изоляционных материалов и текущей окружающей среды.

Заключительные испытания

В заключительные испытания рекомендуется включать анализы газа в масле, влагу в масле и пробивную способность.

Рекомендуемая технология эксплуатации трансформаторного масла

Когда очистка трансформаторного масла окончена внутри или снаружи трансформаторного бака в подключенном или не подключенном состоянии, она зависит, главным образом, от экономического анализа. Регенерация трансформаторного масла важная часть механизма профилактического обслуживания, отсюда трансформаторное масло должно быть очищено до того, как оно достигнет уровня ухудшения, что может привести к причине повреждения трансформаторной изоляции. Если программа по обслуживанию трансформатора будет соблюдаться, то накопление влаги в твердой части изоляции и накопление грязи не произойдет.

Рекомендуемое профилактическое обслуживание:

• Очищать при уровне кислоты меньше 20 ppm при пробивном напряжении 0,25 мг. КОН/г
• Осушить, при влажности твердой изоляции > 5.5%

Мы также рекомендуем, если профилактическая работа проводится в первые и трансформатор, еще не достиг половины срока своей эксплуатации, то есть с точкой росы от 1200 до 700, то он должен пройти профилактическую работу. Однако, более старые трансформаторы, масло которых в очень плохом состоянии не должны оставаться без ремонта. Очень старые трансформаторы (40 лет и старше), у которых значение точки росы (градус полимеризации) ниже 210, могут быть успешно очищены, пока они в рабочем состоянии.

После первой регенерации можно гарантировать работу трансформатора без обслуживания от 5 до 8 лет. Если профилактические работы соблюдались правильно, то в конечном результате трансформатор требует только ежегодной проверки масла и иногда легкой доочистки масла - регенерацией.

Часто встречаемые критерии для регенерации при подключении:
• трансформатор не должен содержать слоеной воды,
• диэлектрическая сила должна быть, по меньшей мере, 18 кВт.
• содержание влаги в масле больше чем 40 ppm,
• трансформатор не должен быть перегруженным до тех пор, пока трансформаторное масло в плохом состоянии.

Если эти критерии не встречаются на начальной стадии, процесс регенерации должен проходить без подключения.

Высокий класс чистоты используемого масла - обычное требование современных гидравлических и смазочных систем. Однако не всегда поставщики масла обеспечивают должный уровень его чистоты, а это приводит к необходимости производить дополнительную очистку перед началом использования

Ниже приведены средние классы чистоты масел из разных источников (рис. 1).

Влияние сверхглубокой очистки на показатели качества трансформаторного масла

Для оценки качества сверхглубокой очистки были отобраны пробы масла до и после проведения работ. Результаты анализов оформлены соответствующими протоколами.

Основные функции трансформаторного масла, методы контроля качества масел.

Трансформаторное масло является одновременно и изоляционной, и охлаждающей средой, имеет контакт с токоведущими конструкциями, магнитопроводом и твердой изоляцией.
Основными способами сохранения эксплуатационных свойств масла являются:

непрерывная регенерация адсорбентами масла с использованием адсорбционных и термосифонных фильтров;
обеспечение герметичности оборудования и правильная эксплуатация воздухоосушительных фильтров;
применение специальных средств защиты масла от окисления и загрязнения (пленочная или азотная защита) или полная герметизация электрооборудования;
поддержание необходимой концентрации антиокислительной присадки Агидол-1 (ионол);
эффективное охлаждение масла.

Процесс старения происходит при повышенных температурах за счет совместного воздействия молекулярного кислорода воздуха, воды и электрического поля.
Чтобы эффективно выполнять функции диэлектрика и теплоотводящей среды, а также для продления срока службы трансформаторного масла (при правильной эксплуатации срок службы масла должен быть не менее срока службы оборудования, в которое оно залито), необходимо контролировать его состояние.

Сравнение результатов анализов масла до и после очистки.

Сравнительный анализ результатов испытания трансформаторных масел показал следующее влияние сверхглубокой очистки на показатели качества трансформаторного масла:

увеличилась электрическая прочность масла с 50 до 56 кВ;
класс промышленной чистоты снизился с 6 до 2;
содержание растворимого шлама уменьшилось с 0,00014 до 0,00001 %;
увеличилось влагосодержание с 18,7 до 23 гт;
остальные параметры трансформаторного масла существенно не изменились.

Показатели качества масла, полученные после сверхглубокой очистки.

Пробивное напряжение масла. Электрическая прочность является основной изоляционной характеристикой масла, определяющей его работоспособность. Электрическая прочность снижается при значительном увлажнении масла (вода в виде эмульсии) и загрязнении его механическими примесями.

Цель: Изучить методы и порядок проведения сушки, чистки и дегазации трансформаторного масла.

Студент должен знать:

требования к трансформаторному маслу;

методы и порядок сушки, очистки и дегазации трансформаторного масла;

производить оценку состояния трансформаторного масла;

производить сушку, очистку и дегазацию трансформаторного масла.

Теоретическое обоснование

Центрифугирование масла. Для удаления из масла влаги и механических примесей применяют центрифуги. На рисунке 22.1 показан общий вид центрифуги. Барабан, помещенный в герметически закрытый корпус 1, состоит из большого количества конусообразных тарелок с отверстиями. Тарелки расположены параллельно одна над другой на общем вертикальном валу на расстоянии друг от друга, равном нескольким десятым долям миллиметра. Назначение тарелок - разделить жидкость на ряд тонких слоев и тем самым увеличить интенсивность очистки.

Рисунок 22.1 – Общий вид центрифуги для очистки масла

Для входа масла в центрифуге имеется центральное входное отверстие. Кроме того, имеются три выходных рукава: верхний для слива масла при внезапной остановке центрифуги или чрезмерном загрязнении барабана, средний для выхода очищенного масла и нижний для слива отделенной воды. Масло нагнетается в центрифугу и выкачивается из нее двумя шестеренчатыми насосами 2. Так как наиболее интенсивное удаление влаги из масла происходит при температуре 50. 55°С, центрифуга снабжена электрическим подогревателем 4.

Для задержания крупных механических примесей и предотвращения попадания их в аппарат на входном патрубке маслопровода имеется фильтр 5 из тонкой металлической сетки. Центрифуга приводится во вращение мотор-редуктором 3 через ременную передачу. Производительность центрифуги равна 1500 л/ч при скорости барабана 6800 об/мин.

Если в масле много воды, то путем соответствующей перестановки тарелок центрифугу перестраивают на режим удаления воды. Для очистки масла с небольшим содержанием воды центрифуга должна работать в нормальном режиме, т.е. в режиме удаления влаги и механических примесей. Чтобы при центрифугировании уменьшить количество растворенного в масле воздуха, применяют центрифуги, в которых масло при очистке находится под вакуумом.

Фильтрование масла. Фильтрованием называется способ очистки масла продавливанием его через пористую среду, имеющую большое количество мельчайших отверстий, в которых задерживаются вода и механические примеси. В качестве фильтрующего материала применяют специальную фильтровальную бумагу, картон или специальную ткань (бельтинг). Аппарат, который служит для фильтрования масла, называется фильтр-прессом (рисунок 22.2). Он состоит из ряда чугунных рам, пластин и заложенной между ними фильтровальной бумаги. Пластины и рамы чередуются между собой. Весь комплект вместе с фильтровальной бумагой зажат двумя массивными плитами и винтом.

1 - штурвал с нажимным винтом; 2 - набор из рам, пластин и фильтровального материала; 3 - манометр; 4 - патрубок с фланцем для выхода масла; 5 - патрубок с фланцем для входа масла; 6 - насос; 7 - фильтр грубой очистки; 8 - электродвигатель; 9 - станина

Рисунок 22.2 - Фильтр-пресс:

Рамы, пластины и бумага имеют в нижних углах по два отверстия: А - для входа грязного масла и Б - для выхода очищенного масла (рисунок 22.3). Пластины с обеих сторон имеют продольные и поперечные каналы, не доходящие до краев, благодаря которым их поверхность покрыта большим количеством усеченных пирамид. Внутри рам 3 образуются камеры 1 для неочищенного масла. Камеры щелями 2 в углах рам сообщаются с общим сквозным отверстием 4, в которое нагнетается грязное масло. Просочившись сквозь фильтровальную бумагу 5 камер, очищенное масло поступает к решеткам пластин 6 и по имеющимся в них канавкам попадает в сквозное отверстие 7 и далее на выход из пресса. Параллельное включение камер создает большую фильтрующую поверхность и увеличивает производительность пресса.

А - отверстие для входа грязного масла; Б - отверстие для выхода очищенного масла

Рисунок 22.3 - Детали фильтр-пресса (а - рама; б - пластина) и схема его

В фильтр-пресс масло нагнетается насосом под давлением (4. 6)∙10 5 Па. Повышение давления масла в процессе работы фильтр-пресса показывает, что фильтровальная бумага засорилась и ее необходимо заменить. Для грубой очистки масла до его поступления в фильтр-пресс служит специальный сетчатый фильтр, размещенный на входном патрубке. Для отбора проб очищенного масла на выходном патрубке имеется кран.

Сушка масла в цеолитовых установках. Для сушки трансформаторного масла широко применяют цеолитовые установки. Сушка осуществляется путем однократного фильтрования масла через слой молекулярных сит - искусственных цеолитов типа NaA. Обычно цеолитовая установка (рисунок 22.4) состоит из трех-четырех параллельно работающих адсорберов 6, содержащих по 50 кг цеолитов каждый. Адсорбер представляет собой полый металлический цилиндр, полностью заполненный цеолитами. Для большей поверхности контакта цеолитов с маслом размер адсорбера подбирают так, чтобы отношение высоты засыпки гранулированных цеолитов к его диаметру было не менее 4:1. В нижней части адсорбера имеется донышко из металлической сетки, которое служит опорой для молекулярных сит. Верхняя горловина адсорбера закрыта съемной металлической сеткой. Масло через него перекачивается насосом.

Для подогрева масла имеется электронагреватель 3. Он представляет собой металлический бачок со штуцерами для присоединения маслопроводов, снабженный манометром 4, термосигнализатором и электронагревательными элементами (обычно типа ТЭН-12). Установка имеет два фильтра 5, один из которых установлен на входе в адсорбер и служит для очистки масла от механических примесей, а другой - на выходе сухого масла из адсорбера и служит для задержки гранул и крошек цеолитов, если происходит повреждение металлической сетки в верхней горловине адсорбера.

1 - вентиль; 2 - насос; 3 - электронагреватель масла; 4 - манометры; 5 - фильтры;

6 - адсорберы; 7 верхний коллектор; 8 кран для спуска воздуха;

9 – объемный счетчик; 10 - кран для отбора проб и слива масла; 11 - нижний коллектор

Рисунок 22.4 - Цеолитовая установка для сушки масла

Для сушки трансформаторного масла требуется примерно 0,1. 0,15% синтетических цеолитов от массы обрабатываемого масла. За один цикл фильтрования пробивное напряжение трансформаторного масла повышается с 10. 12 кВ до 58. 60 кВ. Сушку масла производят при температуре 20. 30°С и скорости фильтрации 1,1. 1,3 т/ч. Практически на сушку 50 т масла через установку со 100 кг цеолитов требуется около 48 ч. Кислотное число и натровая проба масла после фильтрования остаются без изменений.

Цеолиты жадно поглощают влагу из воздуха, поэтому после окончания работы адсорберы должны оставаться заполненными маслом. Хранят цеолиты во влагонепроницаемой таре. Адсорбционные свойства цеолитов многократно восстанавливаются продувкой адсорбера с отработанными гранулами горячим воздухом (температура 300. 400°С, длительность продувки 4. 5 ч). Чтобы предохранить цеолиты от увлажнения, после прокаливания их заливают сухим трансформаторным маслом и плотно закрывают крышкой.

Регенерация кислых масел. Существует ряд химических способов глубокой регенерации масел, основным из которых является кислотощелочноземельный. При этом способе очистки масло обрабатывают серной кислотой, которая уплотняет и связывает все нестойкие соединения масла в кислый гудрон. Гудрон удаляют путем отстоя, а остатки серной кислоты и органических кислот нейтрализуют обработкой масла щелочью. Затем масло промывают дистиллированной водой, сушат и для полной нейтрализации обрабатывают отбеливающей землей. После окончательного фильтрования получают восстановленное масло.

Для неглубокой регенерации масла в ремонтной практике применяют силикагель. Достоинством силикагеля является возможность его многократного использования. Для восстановления свойств его прокаливают при температуре 300. 500°С. В нестационарных ремонтных условиях силикагелем обычно регенерируют слабоокисленные масла, не требующие глубокой химической очистки. Для этого масло многократно прогоняют через адсорбер - бачок, наполненный просушенным силикагелем. Циркуляцию масла, как правило, осуществляют при помощи насоса центрифуги или фильтр-пресса, который включают на выходной части адсорбера. Как и при других видах очистки, масло при регенерации подогревают.

Дегазация трансформаторного масла. Присутствие в масле кислорода вызывает его окисление и ухудшает диэлектрические свойства, связанные с возникновением электрических разрядов и ионизации под действием электрического поля. Обычно при атмосферном давлении масло содержит около 10% воздуха (по объему), причем растворимость воздуха растет с повышением температуры масла. Отметим, что в воздухе, растворенном в трансформаторном масле, соотношение входящих в него газов изменяется. В атмосферном воздухе содержится 78 % азота и 21 % кислорода, а в воздухе, растворенном в масле, - 69,8 % азота и 30,2 % кислорода. Определение содержания воздуха в масле производится в лаборатории при помощи специального прибора. Перед дегазацией масло осушают до влагосодержания не более 0,001 % (10 г воды на 1 м 3 масла).

Для дегазации и вакуумирования масла имеются специальные дегазационные установки. Дегазатор, как правило, состоит из двух металлических баков, заполненных кольцами Рашига, которые служат для увеличения поверхности растекания масла. На крышках баков имеются распылители. Масло, проходя через распылители, равномерно распределяется по всему объему баков. Вакуум в баках создается вакуумным насосом, обычно типа ВН-6. Стекая тонкими слоями по поверхности колец, масло дегазируется до остаточного содержания газа 0,04% (по объему). Из дегазатора масло поступает в бак трансформатора, находящийся под таким же вакуумом, как и дегазатор. При ремонтах применяют как стационарные, так и передвижные дегазационные установки. При переводе трансформаторов на азотную или пленочную защиту требуется вакуумирование, дегазация и доведение влагосодержания масла до указанной ранее нормы.

Трансформатор заполняется дегазированным маслом до высоты 150. 200 мм от крышки. Свободное пространство над зеркалом масла заполняется сухим азотом. Подпитку азотом производят по мере его растворения в масле до полного насыщения масла азотом.

Внимательно изучите инструкцию.

Ознакомьтесь с порядком и объемом проведения очистки, фильтрования, сушки, регенерации и дегазации трансформаторного масла.

Опишите порядок и проведение очистки, фильтрования, сушки, регенерации и дегазации трансформаторного масла.

Ответьте на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

Назначение трансформаторного масла.

Что характеризует пробивное напряжение масла?

Какие изменения происходят в трансформаторном масле в условиях эксплуатации?

Как измеряют кислотное число в масле?

Какие последствия влечет наличие в масле влаги?

Причины образования шлама и кислоты в масле.

Содержание отчета

Номер, тема и цель работы.

Описание порядка очистки, фильтрования, сушки, регенерации и дегазации трансформаторного масла.

Ответы на контрольные вопросы.

Анисимова Н.А., Котеленец Н.Ф., Сентюрихин Н.И. Монтаж, техническая эксплуатация и ремонт электрического и электромеханического оборудования – М.: Академия, 2012, с.241…246..

Наша оценка бизнеса:
Стартовые инвестиции – от 1000000 руб.
Насыщенность рынка – низкая.
Сложность открытия бизнеса – 5/10.

Переработка отработанного масла как бизнес буквально обречена на успех.

Сырье найти легче легкого.
Рынок сбыта огромен.
Не потребуется нанимать высококвалифицированный персонал.
Вариантов технического оснащения много.

Где доставать сырье?

Отработанное масло – синтетическое масло, содержащее в своем составе физические и/или химические примеси, которые делают невозможным дальнейшее использование вещества по назначению.

На территории нашей страны действует ГОСТ 21046-86, где определены общие правила, согласно которым масла можно считать отработанными.

К отработанным можно отнести следующие переработанные технические жидкости:

Моторные и смазочные масла во всех транспортных средствах.
Индустриальные масла.

Организовывая бизнес, можно пойти несколькими путями – бесплатный прием отработанного масла от всех желающих либо его покупка у поставщиков. В первом случае не предвидится никаких трат, максимум – на доставку сырья. Но вряд ли оптовые партии масла сторонние предприятия будут отдавать бесплатно, поэтому покупка отработанного моторного масла у них потребует несколько больших вложений.

Необходимое оборудование для переработки масла в дизтопливо

Оборудование для переработки масла представляет собой стенды очистки и установки. Используются индикаторы чистоты жидкости для контроля качества готовой продукции и настройки оптимальной работы системы очистки установки.

Стандартная установка очищает масло от воды до показателя 0,05%, при исходном показателе не выше 1%. Частота вращения ротора центрифуги варьируется от 5 до 10 тысяч оборотов в минуту. Мощность электрического привода 3-5 кВт. Рассчитана на вязкость жидкостей от 3 до 145 сСт.

Возможные методы переработки

Вообще, можно выделить несколько технологий очистки масла:

физическая (фильтрация масла),
химическая (взаимодействие масла с химическими реагентами),
физико-химическая (комплекс мер, соединяющий первый и второй методы).

Чтобы в цехе осуществлялась переработка отработанных масел в топливо высокого качества, лучше продумать технологию регенерации, основанную на фильтрации и воздействии на сырье специальными реагентами. Метод этот, пусть и более дорогой в реализации, зато наиболее эффективный, поскольку позволяет получить продукт, который можно в дальнейшем реализовать по высокой стоимости, а значит – цена отработки и оборудования здесь окупится гораздо быстрее.

Процесс переработки

Существует несколько технологических процессов переработки отработанного моторного масла.

Разделить их можно на три основные группы:

Метод химического воздействия с помощью реагентов на примеси, загрязняющие масло. Результат подобного контакта заключается в изменении качественных параметров примесей и их последующем удалении. К примеру, мельчайшие частицы под воздействием реагентов увеличиваются, что позволяет их отфильтровать.
Физико-химический способ создает для примесей условия, при которых они образуют плотный осадок, поглощаются другими компонентами или растворяются. Такого эффекта добиваются, применяя коагулянт, адсорбент и растворитель соответственно.
Физическая очистка проводится при использовании фильтра, сепаратора или силового поля.

Определив наиболее доступный способ очистки необходимо купить оборудование для переработки отработанного масла. Сделать это достаточно просто. Современный рынок предлагает покупателю большой ассортимент очистительных устройств разного типа и модификаций. Например, установка по переработке отработанного масла в дизельное топливо или другие индустриальные масла, мощностью 1 тонна в сутки, обойдётся предпринимателю примерно в 1 000 000 рублей.

Мини учтановка по переработке отработанного масла в дизельное топливо

С помощью этого устройства осуществляется переработка отработанного масла в дизельное топливо или печное. При этом, отработка может быть любого вида: гидравлическая, синтетическая, индустриальная, моторная и прочая.

Техническое оснащение цеха

Установка по переработке отработанного масла

Несмотря на новизну идеи, купить оборудование по переработке отработанного масла не составит у предпринимателя труда – предложений на рынке масса. Выбор машин и аппаратов будет зависеть от планируемых объемов промышленной переработки и степени автоматизации линии.

Современная производственная установка, даже не очень дорогая, позволяет получать на выходе хорошее топливо, готовое к использованию и характеризующееся высокими показателями по чистоте, теплотворению и обезвоживанию.

Что касается стоимости оборудования, то точные цифры назвать здесь будет сложно, поскольку цены самые разные. Но небольшой цех вполне реально оснастить машинами и аппаратами производительностью 1 т/сут, затратив не более 1000000 рублей. Впрочем, есть станки и намного дороже – до 10000000 руб. И в таких линиях может происходить не только переработка отработанного моторного масла, но и очистка прочих отходов (даже – твердых).

Интересные статьи:

Бизнес на промышленной переработке отходов стекла.
Бизнес идея — сбор и переработка макулатуры.
Какое необходимо оборудование для переработки резиновых шин?

Бизнес идея: Переработка отработанного машинного масла в топливо

Начальные вложения: 2210 тыс. руб. Ежемесячная прибыль: 380 тыс. руб. Срок окупаемости: 6 мес.

Данная идея предусматривает производство бензина, керосина и дизельного топлива из отработанного машинного масла. Источниками получения сырья, отработанного машинного масла, является собственный машинный парк Аграрной Компании, г. Прокопьевск, Кемеровская область. В среднем, затраты предприятия по утилизации отработанного машинного масла составляют 2000 рублей на тонну и включают в себя стоимость содержания этими предприятиями автотранспорта для вывоза отработанного машинного масла на свалки и отстойники, уплаты экологических штрафов и т.п.

Так же, предполагается сбор отработанного машинного масла в существующем секторе в территориальных рамках района г. Прокопьевска. – Производственная мощность цеха переработки отработанного машинного масла: 600 тонн в год. – Капитальные вложения: 2 210 000 рублей. – Среднемесячная выручка: 1 940 000 рублей. – Чистая прибыль: 1 730 000 рублей. – Инвестиционная окупаемость: 4 месяца. 1. Организация производственного процесса переработки отработанного машинного масла.

1.2. Помещение для размещения цеха переработки отработанного машинного масла.

Для размещения цеха переработки отработанного машинного масла необходимо, чтобы помещение соответствовало следующим требованиям: – Площадь не менее 18 м2, высота потолков 2,2 м, ширина 3 м, длина 6 м; – Наличие 10 кВт доступной электрической мощности; – Для установки емкостей хранения сырья и готовой продукции оборудуется прилегающая территория площадью не менее 300 м2; – Санитарно защитная зона цеха составляет не менее 200 м. На месте привязки проекта бизнес-плана здание с достаточной прилегающей территорией в наличии имеется. Здание и территория принадлежат собственнику, Аграрной Компании, гос. налог составляет 10 000 руб. в год.

Сколько можно заработать?

Как показывает практика, рентабельность этого бизнеса может быть очень высокой. Но многое тут зависит от того, насколько быстро будут налажены каналы сбыта.

Кто может покупать готовый продукт?

промышленные предприятия,
сельхоз предприятия,
частники.

Приоритетными считаются оптовые клиенты. Именно такие покупатели обеспечат цеху бесперебойную работу и денежный приток. Оптимальный вариант – начать поиск клиентов еще на стадии планирования бизнеса.

Что касается доходов, то переработка в дизельное топливо при полной отгрузке очищенного масла может приносить владельцу бизнеса до 60000 руб. чистой прибыли. И это мы берем в расчет, что промышленный сепаратор будет перерабатывать до 500 кг сырья за смену. Естественно, прибыль увеличится, если организовать суточную работу или купить более мощное оборудование.

Что делают с отработанным маслом

Отработка может стать вашим помощником. Продукты нефтепереработки обладают антикоррозийными свойствами, отлично горят и смогут послужить еще и в качестве смазки. Использованную моторную жидкость так же можно сдать для переработки.

Как поступить — выбор за вами. Решений несколько, и важно соблюдать одно правило: не выливайте отработку в почву или водоем. Этот продукт способен убить все живое и нанести непоправимый вред не только природе, но и здоровью людей.

Отработку необходимо сливать в специально маркированные емкости, исключающие протекание. Хранить жидкость необходимо в защищенных от попадания влаги и прямых солнечных лучей местах. Вторично использовать тару после отработки нельзя, учитывайте это при подборе необходимых емкостей.

Основные методы утилизации отработанных масел

Утилизация масла посредством его переработки осуществляется следующими способами:

физико-химическим;
термохимическим;
биологическим.

Первый метод утилизации включает в себя несколько процессов, среди которых коагуляция, сепарирование, фильтрация и экстракция. Физико-химический способ утилизации масел является довольно популярным, так как позволяет осуществлять процесс регенерации, однако у его есть серьезный недостаток — высокая вероятность экологического загрязнения.

К термохимическому типу утилизации можно отнести каталитическое гидрирование и крекинг. Такие методы позволяют переработать отходы во вторсырье, при этом сохранив экологическую безопасность на надлежащем уровне. Что касается минусов — сложность процесса переработки.

Биологический метод предполагает получение микробной биомассы при помощи использования отходов масел на основе нефти. Такие масла богаты углеродом природного толка, что позволяет перерабатывать отходы для дальнейшей эксплуатации.

В некоторых случаях отработанное масло утилизируют без переработки. Это наиболее простой способ избавиться от отходов, однако он характеризуется высоким уровнем загрязнения ОС. Современные технологии дают возможность значительно усовершенствовать процессы регенерации, что позволяет не только получить различные виды вторсырья, но и сохранить чистоту природы.

Технические характеристики

Перерабатываемые материалы – отработанные масла
Производительность установки – 5 тонн в сутки
Площадь под оборудование — 40 х 20 х 18 (высота колонн)
Количество персонала – 3 человека.
Режим работы. Непрерывный
Энергопотребление — полная электрическая мощность оборудования 60 кВт.
Рабочее потребление около 45 кВт. Три фазы, 4 провода, 380 – 220 Вольт.
Рабочее давление – атмосферное и вакуум ≧0.05Mpa
Подогрев – газ, дизель.
Тип автоматики – полуавтоматический.

Получаемые фракции

Дизельное топливо около 8% Базовые масла – 80 – 85% Битумные фракции – 8 -10% Вода – 3-5 %

Качество получаемого масла

№	Наименование	Ед. измерения	Значение
1	Вязкость при 40 градусах	Мм2/сек	9,5 — 10
2	Индекс вязкости	80 — 120
3	Температура вспышки	0С	220 — 240
4	Температура застывания	0С	— 10 — 15
5	Механические примеси	нет
6	Вода	%	нет
7	Цветность	3,8 – 4,2
8	Позрачность	1,5 — 2 прозрачное

Краткое введение в технологический процесс

Отработанное моторное масло подогревается в рекуператоре тепла до 40-80 ℃ и подается в резервуары предварительной обработки. В них проходит флокулянрная предварительная обработка, масло нагревается до 120 ℃ и тщательно перемешивая в течение 2 часов отстаивается в течение 6 часов. Таким образом, происходит удаление воды, шлака, металлических примесей и коллоидов. Далее предварительно обработанное моторное масло через масляный насос, вертикальный нагревательный бак поступает в тонкопленочный испаритель, где нагревается до температуры 260-280 ℃ Пары поступают в атмосферную ректификационную колонну которой извлекается немного легкого дизельного топлива и газа-

Базовое масло из колонны атмосферной спиральной ректификации – подается через теплообменник в вертикальный тонкопленочный испаритель где масло нагревается до 310-330 ℃) Пары масел поступают в вакуумную ректификационная колонна фракционирования в самой высокой стороне башни есть выход для легкого дизельного топлива, в нижней части колонна имеет 3 выхода: высокий для базового масла (150SN), средний для базового масла (250SN и нижний для базового масла (350SN) также выделяются масляные остатки (асфальтен и коллоид), также выделяется неконденсируемые газ, он проходят через вакуумный бак, водяной замок и используются для подогрева отработанного масла.

Система вакуумной дистилляции позволяет снизить рабочие температуры процессов и повысить качество получаемых масел.

Читайте также: