Установка для содержания газонаполненных кабелей под избыточным давлением
Изобретение относится к установке для содержания газонаполненных кабелей под избыточным давлением. Установка содержит соединенные воздуховодом и последовательно установленные источник сжатого воздуха, теплообменник, воздушный фильтр с устройством для сброса конденсата, пылевой фильтр, мембранный газоразделительный аппарат, адсорбер, промежуточный ресивер, дроссель, обратный клапан, установка которого возможна как до, так и после дросселя, основной ресивер, регулируемый редуктор и выходной вентиль. Источником сжатого воздуха является компрессор. Промежуточный ресивер выполнен в виде емкости или пневмомагистрали. Устройство для сброса конденсата имеет накопительную полость и клапан. После промежуточного ресивера возможна установка дополнительного пылевого фильтра. После источника сжатого воздуха возможна установка накопительного ресивера. Мембранный газоразделительный аппарат, адсорбер и промежуточный ресивер могут быть смонтированы в одном корпусе. Изобретение обеспечивает увеличение степени осушки воздуха, повышение уровня качества и надежности работы и увеличение срока службы установки при уменьшении электропотребления, что в свою очередь позволяет уменьшить затраты на обслуживание установки. 6 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к области эксплуатации силовых кабелей и телефонных сетей, в частности линий, в которых для защиты от попадания влаги и контроля за герметичностью оболочек кабелей используется изолирующая газовая или воздушная среда под избыточным давлением.
Известно устройство для содержания кабелей под постоянным избыточным давлением осушенного воздуха, содержащее компрессор с ресивером, охладитель, отделитель конденсированной фазы, адсорбер, реципиенты, блок управления, управляющий манометр, блоки контроля параметров воздуха, редуцирующие, дросселирующие, запорные, сливные и стандартные органы, а также магистрали и связи управления (RU 2098903, 10.12.1997). Недостатком устройства является излишне сложная последовательность операций при его работе, недостаточно высокая степень осушки воздуха, а также короткий срок службы адсорбера.
Известна также установка для подачи в кабели осушенных газовых смесей, которая содержит источник сжатого воздуха, теплообменник, воздушный фильтр, агрегат сброса конденсата из накопительной полости, осушительный блок, регулируемый дроссель и ресивер, соединенные воздуховодами. При этом осушительный блок выполнен в виде мембранного газоразделительного аппарата (RU 2056689, 20.03.1996). Недостатком данного устройства является достаточно низкая степень осушки воздуха, а также небольшой срок службы мембранного газоразделительного аппарата.
Предлагаемое изобретение направлено на увеличение степени осушки воздуха, повышение уровня качества и надежности работы, а также на увеличение срока службы установки при уменьшении электропотребления, что в свою очередь позволяет уменьшить затраты на обслуживание установки.
Установка для содержания газонаполненных кабелей под избыточным давлением включает соединенные воздуховодом и последовательно установленные источник сжатого воздуха, теплообменник, воздушный фильтр с устройством для сброса конденсата, пылевой фильтр, мембранный газоразделительный аппарат, адсорбер, промежуточный ресивер, дроссель, обратный клапан, установка которого возможна как до, так и после дросселя, основной ресивер, регулируемый редуктор и выходной вентиль.
Источником сжатого воздуха может служить, по меньшей мере, один компрессор.
Промежуточный ресивер может представлять собой как емкость, так и пневмомагистраль (трубки имеют объем).
Устройство для сброса конденсата имеет накопительную полость и клапан.
После промежуточного ресивера возможна установка дополнительного пылевого фильтра.
После источника сжатого воздуха возможна установка накопительного ресивера.
Мембранный газоразделительный аппарат, адсорбер и промежуточный ресивер могут быть смонтированы в одном корпусе.
Принципиальная схема установки показана на фиг. 1.
Установка для содержания газонаполненных кабелей под избыточным давлением включает источник 1 сжатого воздуха, теплообменник 2, выполняющий функцию охладителя, воздушный фильтр 3 с устройством 4 для сброса конденсата, пылевой фильтр 5 для сбора твердых частиц, мембранный газоразделительный аппарат 6, адсорбер 7, промежуточный ресивер 8, дополнительный пылевой фильтр 9 (необязательно), дроссель 10, обратный клапан 11, установка которого возможна как до, так и после дросселя 10, основной ресивер 12, регулируемый редуктор 13, выходной вентиль 14 и соединяющие воздуховоды 15.
Устройство 4 для сброса конденсата имеет накопительную полость 16 и клапан 17, который может быть электрическим или пневматическим.
В качестве материала газоразделительных мембран как в виде пленки, так и в виде полых волокон могут быть использованы различные полимеры, селективно пропускающие компоненты воздушной смеси, в основном поли-4-метилпентен-1, поливинилтриметилсилан, полисульфоны или силоксансодержащие полимеры.
Между источником 1 сжатого воздуха и теплообменником 2 возможна установка накопительного ресивера 18.
Чаще всего источником 1 сжатого воздуха служит компрессор, в который поступает обычный воздух из окружающей атмосферы.
Установка работает следующим образом.
Из источника 1 сжатый воздух по воздуховоду 15 поступает в теплообменник 2, где происходит охлаждение воздуха и предварительная осушка за счет частичной конденсации находящейся в нем влаги. Далее воздух поступает в воздушный фильтр 3 для очищения от сконденсировавшейся влаги и паров масел, которые попадают в сжатый воздух при работе компрессора, при этом конденсат поступает в устройство 4 для сброса конденсата. Из фильтра 3 воздух проходит через пылевой фильтр 5 и поступает в мембранный газоразделительный аппарат 6, где воздух делится на два потока, меньший из которых, насыщенный влагой и обогащенный кислородом, сбрасывается в окружающую атмосферу или используется в качестве исходного или промежуточного продукта в любых процессах, где нужен обогащенный кислородом воздух. Больший же поток воздуха, осушенный примерно до точки росы - 30°С, после мембранного газоразделительного аппарата 6 поступает в адсорбер 7, где улавливается оставшаяся после мембранного аппарата 6 влага. Далее через промежуточный ресивер 8 сухой воздух поступает в дополнительный пылевой фильтр 9 для удержания (сбора) твердых частиц из адсорбера (попавших в воздух при прохождении адсорбера) и далее в основной ресивер 12, который обычно находится под избыточным давлением, при этом величину давления возможно регулировать с помощью дросселя 10, изменяя в некоторых пределах расход, степень осушки и остаточное содержание кислорода в получаемой газовой среде. Дроссель 10 устанавливается до основного ресивера 12. Также установка оснащена обратным клапаном, который может быть расположен как до, так и после дросселя 10. Из основного ресивера 12 воздух подается через регулируемый редуктор 13 и выходной вентиль 14 в оболочку кабеля.
При заполнении основного ресивера 12 до максимальной отметки воздухом отключается источник 1 сжатого воздуха, давление начинает падать и срабатывает (закрывается) обратный клапан 11. За счет разности давлений воздух начинает идти обратным током из промежуточного ресивера 8, продувая адсорбер 7 и мембранный газоразделительный аппарат 6, удаляя накопленную влагу и уходя в атмосферу. Одновременно срабатывает (открывается) клапан 17, удаляя из накопительной емкости 17 устройства 4 скопившийся конденсат.
Как только уровень воздуха в основном ресивере 12 падает до минимальной отметки, включается источник 1 сжатого воздуха. За счет резкого возрастания давления закрывается клапан 17, открывается обратный клапан 11 и цикл повторяется.
После источника 1 сжатого воздуха возможна установка накопительного ресивера 18, что позволит уменьшить периодичность работы источника 1 (например, компрессора), что может увеличить его ресурс.
При использовании предлагаемой установки снижается риск увеличения влажности в подаваемом в оболочку кабеля воздухе (газе), снижается влагосодержание подаваемого воздуха, а также исключается потребление электроэнергии на продув адсорбера и мембранного газоразделительного аппарата.
В результате увеличивается срок службы установки, уменьшается электропотребление, что в свою очередь позволяет уменьшить затраты на обслуживание установки.
Таким образом, установка имеет усовершенствованную схему с улучшенной способностью сепарации капельной влаги, предотвращается попадание влажного воздуха в кабели и преждевременный выход из строя адсорбера и мембранного газоразделительного аппарата, чем достигается существенно повышенный уровень качества и надежности работы установки.
1. Установка для содержания газонаполненных кабелей под избыточным давлением, содержащая соединенные воздуховодом и последовательно установленные источник сжатого воздуха, теплообменник, воздушный фильтр с устройством для сброса конденсата, пылевой фильтр, мембранный газоразделительный аппарат, адсорбер, промежуточный ресивер, дополнительный пылевой фильтр, дроссель, обратный клапан с возможностью установки его до или после дросселя, основной ресивер, находящийся под избыточным давлением, регулируемый редуктор и выходной вентиль для подачи воздуха в оболочку кабеля.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что источник сжатого воздуха представляет собой, по меньшей мере, один компрессор.
3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что промежуточный ресивер выполнен в виде емкости или пневмомагистрали.
4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что устройство для сброса конденсата имеет накопительную полость и клапан.
5. Установка по п.1, отличающаяся тем, что после промежуточного ресивера установлен дополнительный пылевой фильтр.
6. Установка по п.1, отличающаяся тем, что после источника сжатого воздуха установлен накопительный ресивер.
7. Установка по п.1, отличающаяся тем, что мембранный газоразделительный аппарат, адсорбер и промежуточный ресивер смонтированы в одном корпусе.
