Направленная кристаллизация - как основной процесс очистки и регенерации элегаза

• Автор: Мазурин, Игорь Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 290 с. : ил.

Общая характеристика работы. Актуальность темы

Глава 1.
Раздел 1. Разложение вГб в условиях эксплуатации высоковольтного оборудования 12 Раздел 2. Методы очистки вГг,

Раздел 3. Методы очистки в зарубежных системах газообслуживания

Раздел 4. Методы очистки вГг, в СГО, разработанные в СССР

Глава

Раздел 1. Направленная кристаллизация - основа способа очистки и регенерации

. Математические модели направленной кристаллизации

Раздел 2. Определение времени намораживания кристалла заданной толщины

Раздел 3. Экспериментальное исследование направленной кристаллизации

Глава
Раздел. 1. Применение адсорбции для осушки и очистки элегаза
Раздел 2. Исследование задачи утилизации
Раздел 3. Экспериментальное исследование конденсации
Раздел 4. Анализ состава примесей в вГб
Глава 4.
Установки и системы очистки и регенерации 8Рб
Глава 5.
Новый хладагент Хладон-510
Выводы но работе
Список использованной литературы
Приложение 1. Методика выбора рабочих тел энергетических циклов
Диаграмма 1-18 Р Для элегаза

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ
Использование новых рабочих тел в энергетике является необходимым условием её развития как отрасли, обеспечивающей гармоничное развитие всей промышленной структуры, а также систем жизнеобеспечения городских и сельских районов. Постоянным вопросом для энергетики является её надёжность и эффективность, точнее бесперебойная подача электроэнергии потребителям и эффективность преобразования в электроэнергию тепла от сжигания энергоносителей. Обычно для этого создаются крупные электростанции в которых и осуществляется это преобразование по выбранному термодинамическому циклу. Характеристикой совершенства цикла является КПД, который зависит от целого ряда факторов, в том числе и от выбранного рабочего тела. Существующие сегодня решения с использованием воды в качестве рабочего тела, позволяют получать КПД на уровне 38-42%. Расчётные значения этого параметра для других рабочих тел могут быть на 5-8% выше, если воду заменить на элегаз, углефториды или двуокись углерода. Об этом были публикации проф. Д.П. Гохштейна, Г.П. Верхивкера и других авторов в начале 60-х годов [1] , однако реализация этих возможностей новых рабочих тел тогда была затруднена из-за отсутствия их в чистом виде, а также из-за отсутствия необходимых систем газообслуживания с этими новыми рабочими телами, без чего длительная эксплуатация машинного оборудования просто невозможна. Вывод был
очевиден. Нужны были новые рабочие тела в чистом виде (и их свойства), а также системы газообслуживания для конкретных энергетических комплексов. Нечто подобное системам водоподготовки на ТЭЦ. В техническом воплощении это довольно сложные и объемные комплексы, требующие наличия места для оборудования, обученного персонала для его обслуживания, приборов для контроля параметров рабочего тела и запасов самого рабочего тела, количество которого будет неизбежно уменьшаться.
Аналогичная ситуация с новыми рабочими телами сложилась прежде всего в высоковольтной технике, где элегаз использовался с начала 60-х годов на подстанциях в высоковольтных аппаратах в качестве изолирующей, теплоотводящей и дугогасящей среды.
Высоковольтные элегазовые аппараты в 60-е годы стали широко использоваться в СССР и за рубежом по причине малых габаритов, пожарной безопасности и высокой эффективности гашения дуги.
СССР имел приоритет по использованию элегаза в высоковольтных устройствах благодаря работам проф. Б.М. Гохберга, выполненным ещё до войны. Авторское свидетельство на высоковольтный аппарат с элегазом было получено ещё в 1942 году [2]. Однако промышленные образцы элегазового высоковольтного оборудования появились в конце 50-х -начале 60-х годов. Для этих аппаратов в первую очередь и был необходим элегаз хорошего качества. Для развития конструкций аппаратов необходимо было иметь данные по коррозионной стойкости материалов в среде элегаза

выдержки не менее 36 часов после того, как достигнут вакуум 0,05 мм рт.ст. в объёме выключателя. Это время выдерживания необходимо, чтобы достигнуть конечного значения вакуума 0,01 мм рт.ст., при котором поверхности выключателя уже достаточно осушены и можно начинать заправку элегазом.
Следующая ступень - осушка гексафторида серы, который предназначен к заправке аппаратов. Для этого используют перекачивающий компрессор 10, баллон 14 и весь блок фильтров с осушителем 6. Газ осушается до остаточной влажности 8 ррш. Когда и элегаз, и внутренние поверхности выключателя осушены, элегаз в жидкой фазе, содержащейся в емкости 2 испаряется с помощью нагревателя 20 и направляется в оборудование, проходя через осушитель. При необходимости, эту операцию можно делать при помощи компрессора. Установка имеет стандартные указатели влаги, которые необходимы оператору для определения момента постановки осушителя на регенерацию и замены патрона с активированным углем 5, т.к. чрезмерное насыщение влагой этих устройств (защитных), неизбежно приведет к нарушению технологических режимов операций заправки высоковольтных аппаратов.
Для проведения регенерации сорбента в фильтрах, операторы используют азот из баллона 4 и вакуумную линию с вакуумным насосом 12. Использование баллона с азотом, соединенного с расходометром 7 позволяет осушать сорбент более эффективно, чем использование внешнего воздуха (особенно при погоде с высокой влажностью).