本實用新型專利技術(shù)涉及一種變壓器溶解氣體在線監(jiān)測設(shè)備的載氣凈化系統(tǒng)，其系統(tǒng)包括依次連接的泵體(1)、冷凝器(2)、催化反應(yīng)器(3)、硅膠管(5)和3A分子篩管(6)，所述泵體(1)將空氣輸送至冷凝器(2)中，所述冷凝器(2)去除空氣中的水蒸氣，所述催化反應(yīng)器(3)通過催化燃燒去除空氣中的可燃氣體，所述硅膠和3A分子篩管(6)去除空氣中殘余的水分和催化氧化反應(yīng)產(chǎn)生的水分。本實用新型專利技術(shù)通過對空氣進行凈化處理，滿足了載氣的需求，可以利用免費的空氣，大大降低了成本。整個凈化系統(tǒng)可滿足設(shè)備在無需更換任何耗材的情況下不間斷使用一年或以上，完全除去對于載氣瓶的需求，從而減少耗材費用和人工維護費用。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種變壓器溶解氣體在線監(jiān)測設(shè)備的載氣凈化系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
氣相色譜中的流動相是載氣，在變壓器溶解氣體在線監(jiān)測設(shè)備中，常用的載氣為氮氣。載氣帶著組分進入色譜柱，用檢測器檢測流出柱后的氣體，并用記錄器記錄信號隨時間變化的曲線，當待測組分流出色譜柱時，檢測器就可檢測到其組分的濃度。如何解決環(huán)境溫、濕度的影響問題一直是氣體傳感器領(lǐng)域的研究難點之一，當環(huán)境溫、濕度發(fā)生變化時，傳感器的輸出信號會發(fā)生漂移，空氣中溫濕度越高，電阻比值向下漂移越小，說明在溫濕度升高的情況下，被測氣體的阻值比應(yīng)有的阻值小，相應(yīng)測量出氣體濃度會變小從而造成測量誤差。現(xiàn)有的變壓器溶解氣體在線監(jiān)測設(shè)備的載氣使用的是氮氣載氣瓶，作為耗材維護成本高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)要解決的技術(shù)問題在于，提供一種變壓器溶解氣體在線監(jiān)測設(shè)備的載氣凈化系統(tǒng)，其對空氣進行凈化處理，滿足了載氣的需求。本技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種變壓器溶解氣體在線監(jiān)測設(shè)備的載氣凈化系統(tǒng)，包括依次連接的泵體、冷凝器、催化反應(yīng)器、硅膠管和3A分子篩管，所述泵體將空氣輸送至冷凝器中，所述冷凝器去除空氣中的水蒸氣，所述催化反應(yīng)器通過催化燃燒去除空氣中的可燃氣體，所述硅膠和3A分子篩管去除空氣中殘余的水分和催化反應(yīng)產(chǎn)生的水分。上述方案中，所述催化反應(yīng)器包括外殼和設(shè)置在所述外殼內(nèi)的催化管，所述催化管內(nèi)裝填催化劑，所述催化管外側(cè)設(shè)有加熱器，所述加熱器外側(cè)設(shè)有隔熱層，所述催化管的一端與進氣管連接，另一端與出氣管連接。上述方案中，所述催化管的一端設(shè)有密封蓋，所述密封蓋與催化管螺紋連接，所述催化管與密封蓋的螺紋連接處分別由熱膨脹系數(shù)不同的兩種材料制成。上述方案中，所述催化劑的載體為氧化鈰，催化劑的活性成分為0.5-5wt％Pd。上述方案中，所述催化管表面設(shè)有溫度傳感器，所述溫度傳感器與溫度保護開關(guān)電連接。本技術(shù)還提供了一種變壓器溶解氣體在線監(jiān)測設(shè)備的載氣凈化工藝，包括以下步驟：S1、通過冷凝器去除空氣中的部分水蒸氣；S2、通過催化燃燒去除空氣中的H2、CO和碳氫化合物；S3、通過硅膠和3A分子篩管徹底去除空氣中殘余的水分和催化反應(yīng)生成的水分。上述方案中，所述催化燃燒采用的催化劑的載體為氧化鈰，催化劑的活性成分為0.5-5wt％Pd。上述方案中，經(jīng)過所述步驟S1處理后的空氣中的濕度不大于20％。實施本技術(shù)的變壓器溶解氣體在線監(jiān)測設(shè)備的載氣凈化系統(tǒng)，具有以下有益效果：1、本技術(shù)采用冷凝器去除空氣中的大部分水蒸氣，可以節(jié)省硅膠管和分子篩管的用量，同時起到保護催化劑的作用。2、催化燃燒是典型的氣固相催化反應(yīng)，借助催化劑降低了反應(yīng)的活化能，使其在較低的起燃溫度下進行無焰反應(yīng)，CO、烴類等不完全燃燒產(chǎn)物發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生CO2與H2O，并放出大量的熱量，因其氧化反應(yīng)溫度低，所以大大地抑制了空氣中的N2形成高溫NOX。3、通過硅膠管和3A分子篩管可以徹底去除空氣中的水分和催化反應(yīng)生成的水分。4、本技術(shù)通過對空氣進行凈化處理，滿足了載氣的需求，可以利用免費的空氣，大大降低了成本。整個凈化系統(tǒng)可滿足設(shè)備在無需更換任何耗材的情況下使用一年或以上，完全除去對于載氣瓶的需求，從而減少耗材費用和人工維護費用。5、經(jīng)過空氣過濾系統(tǒng)的空氣在設(shè)備中不僅成功用作載氣，更用在動態(tài)頂空脫氣模塊。通常脫氣使用未經(jīng)處理空氣對絕緣油吹掃置換出油中溶解氣體，脫出氣體易受環(huán)境中甲烷等影響，而過濾裝置解決這一問題。使用此過濾裝置的空氣作為載氣與氣瓶中人工合成氣體作為載氣進行測量分析，結(jié)果并無差異從而避免在線設(shè)備氣瓶的使用，從而降低耗材成本和更換耗材的人工成本。附圖說明下面將結(jié)合附圖及實施例對本技術(shù)作進一步說明，附圖中：圖1是本技術(shù)變壓器溶解氣體在線監(jiān)測設(shè)備的載氣凈化系統(tǒng)的示意圖；圖2是催化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式為了對本技術(shù)的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細說明本技術(shù)的具體實施方式。如圖1所示，本技術(shù)變壓器溶解氣體在線監(jiān)測設(shè)備的載氣凈化系統(tǒng)包括依次連接的泵體1、冷凝器2、催化反應(yīng)器3、硅膠管5和3A分子篩管6。冷凝器2和催化反應(yīng)器3之間設(shè)有截止閥。催化反應(yīng)器3與硅膠管5之間設(shè)有三通閥4，三通閥4上設(shè)有取氣口，通過取氣口對催化反應(yīng)器3出來的空氣進行GC分析。3A分子篩管6的出氣口與流量計7連接，流量計7與截止閥連接，截止閥連接出氣口。泵體1將空氣輸送至冷凝器2中，冷凝器2去除空氣中的大部分水蒸氣，本實施例中去除至少80％。催化反應(yīng)器3通過催化燃燒去除空氣中的被測可燃氣體，例如H2、CO和碳氫化合物，硅膠和3A分子篩管6可以完全去除空氣中殘余的水分和催化反應(yīng)產(chǎn)生的水分。使用冷凝器2降低氣體溫度從而降低濕度。氣體進入冷凝器2經(jīng)過一根長管，以便讓熱量散失到四周的空氣中。為提高冷凝器2的效率經(jīng)常在官道上附加散熱片以加速散熱。散熱片是用優(yōu)良導(dǎo)熱金屬鋁制成的平板，再用風扇迫使空氣經(jīng)過散熱片并把熱帶走。由于溫度低時絕對濕度降低，飽和的水蒸氣凝結(jié)成水從設(shè)備底部析出。催化燃燒在提高能源利用效率和控制有害氣體的排放方面扮演重要角色。它可以使燃料在較低的溫度下實現(xiàn)無火焰完全燃燒，對改善燃燒過程、降低反應(yīng)溫度、促進完全燃燒、抑制有毒有害物質(zhì)的形成等方面具有極為重要的作用，是一個環(huán)境友好的過程。催化燃燒是典型的氣固相催化反應(yīng)，它借助催化劑降低了反應(yīng)的活化能，使其在較低的起燃溫度下進行無焰反應(yīng)，CO、烴類等不完全燃燒產(chǎn)物的氧化發(fā)生在催化劑表面，同時產(chǎn)生CO2與H2O，并放出大量的熱量，因其氧化反應(yīng)溫度低，所以大大地抑制了空氣中的N2形成高溫NOx。如圖2所示，本實施例的催化反應(yīng)器3包括外殼301和設(shè)置在外殼301內(nèi)的催化管305，催化管305內(nèi)裝填催化劑，催化管305外側(cè)設(shè)有加熱器303，加熱器303外側(cè)設(shè)有隔熱層302。在常溫使用下，內(nèi)部催化管305溫度達到400度以內(nèi)，表面溫升≤40度，隔熱效率佳。該反應(yīng)器實物體積小，隔熱層302薄。包含外殼301，整個反應(yīng)器長度為180毫米，寬度和高度為60毫米，隔熱層302厚度為15毫米。催化管305的一端與進氣管307連接，另一端與出氣管308連接，反應(yīng)器內(nèi)部完全氣密。催化管305的一端設(shè)有密封蓋306，打開密封蓋306來填裝催化劑。密封蓋306與催化管305螺紋連接，催化管305和密封蓋306在螺紋連接處由不同的兩種材料制成，由于這兩種材料熱膨脹系數(shù)不同，從而在高溫使用過程中達到完全氣密。催化管305表面設(shè)有溫度傳感器304，溫度傳感器304與溫度保護開關(guān)電連接。溫度傳感器304內(nèi)置于催化管305表層的加熱絲隔熱層302內(nèi)，從而更準確地監(jiān)測催化管305使用溫度，使用溫度保護開關(guān)，保證催化反應(yīng)器3的使用安全。本實施例中采用的催化劑的載體為氧化鈰，催化劑的活性成分為0.5-5wt％Pd，即金屬Pd的質(zhì)量為催化劑質(zhì)量的0.5-5％，其所需的反應(yīng)溫度為280℃，大大降低了反應(yīng)溫度。經(jīng)過實驗，空氣以一個穩(wěn)定持續(xù)的流量(25ml/min)進入催化管305，由電阻絲對管道外部進行加熱。在管道外部埋有一個微型溫度傳感器304PT100對管道外壁溫度進行控制測量。在管道出口端，反應(yīng)后的產(chǎn)物用針管抽出進入實驗室GC內(nèi)進行定性與定量分析本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種變壓器溶解氣體在線監(jiān)測設(shè)備的載氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的泵體(1)、冷凝器(2)、催化反應(yīng)器(3)、硅膠管(5)和3A分子篩管(6)，所述泵體(1)將空氣輸送至冷凝器(2)中，所述冷凝器(2)去除空氣中的水蒸氣，所述催化反應(yīng)器(3)通過催化燃燒去除空氣中的可燃氣體，所述硅膠和3A分子篩管(6)去除空氣中殘余的水分和催化反應(yīng)產(chǎn)生的水分。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種變壓器溶解氣體在線監(jiān)測設(shè)備的載氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的泵體(1)、冷凝器(2)、催化反應(yīng)器(3)、硅膠管(5)和3A分子篩管(6)，所述泵體(1)將空氣輸送至冷凝器(2)中，所述冷凝器(2)去除空氣中的水蒸氣，所述催化反應(yīng)器(3)通過催化燃燒去除空氣中的可燃氣體，所述硅膠和3A分子篩管(6)去除空氣中殘余的水分和催化反應(yīng)產(chǎn)生的水分。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器溶解氣體在線監(jiān)測設(shè)備的載氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述催化反應(yīng)器(3)包括外殼(301)和設(shè)置在所述外殼(301)內(nèi)的催化管(305)，所述催化管(305)內(nèi)裝填催化劑，所述催化管(305)外側(cè)設(shè)有加熱器(303)，所述加熱器(303)外側(cè)設(shè)有隔熱層(302)，所述催...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：肖禾卉，毛知新，羅維，方衛(wèi)星，干東方，
申請(專利權(quán))人：南瑞通用電氣智能監(jiān)測診斷武漢有限公司，
類型：新型
國別省市：湖北;42
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