[发明专利]一种免维护吸湿器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及变压器储油柜的吸湿器，具体为一种免维护吸湿器及其控制方法。

背景技术

吸湿硅胶作为空气湿度过滤材料应用于变压器储油柜上通气孔的过滤，主要滤除空气中的水分和尘埃。采用变色硅胶靠人眼观察来判断吸湿材料是否失效，过去的做法是，发现1/3的硅胶变色，就要重新更换新的硅胶，失效硅胶只能作废弃处理。

针对上述问题德国的MR公司研制了一种通过在线加热方式自动还原失效硅胶的装置，命名为免维护吸湿器，其采用原理为运用硅胶过滤后空气湿度检测的方法判断硅胶是否失效，如果湿度过大则认为硅胶失效，起动加热装置对硅胶进行加热脱水，以达到硅胶再利用和变废为宝之目的。MR公司的免维护吸湿器存在如下几个问题，1、通过湿度检测判断硅胶失效是一种间接判断方法，存在识别不准的问题，假如外界空气湿度不大时，即便经过失效的硅胶过滤后它的湿度也是很小的，由此设备认为硅胶是有效的，这就是一种错误。2、变压器储油柜通气孔的进气和出气是伴随着油的热胀冷缩而实时变化的，而油的热胀冷缩又是随着变压器负荷在变化，无规律可循。这就会存在着硅胶正在加热脱水时湿热蒸汽被吸入变压器储油柜的可能性，进一步威胁变压器的可靠运行。3、免维护吸湿器的进气出气部分采用了金属烧结网结构形式，起到过滤空气尘埃的作用，但是呼吸状态无法观察，原传统式吸湿器下方配置了油杯，呼气和吸气时会有气泡发生，变压器用户可观测到此现象，利于判断储油柜通气孔是否畅通，因为一旦通气孔堵塞，会导致瓦斯继电器误动，进而发生变压器停电现象。

为解决MR免维护吸湿器存在的两个问题，意大利COMEN公司也研发了一种采用称重原理判断硅胶是否失效的双管式免维护吸湿器，COMEN公司舍弃了通过湿度检测来识别硅胶是否失效的方法，取而代之的是运用硅胶吸湿后重量增加的原理，使用称重传感器来辨别硅胶是否吸湿饱和，进一步开启加热装置对其进行脱水再生。为了避免加热过程中的湿热蒸汽被吸入变压器，他们采用的是一用一备的双管结构，通过电磁阀自动切换方式，确保被吸入的空气是干燥的，以达到真正免维护的目的。经过用户使用后统计分析，COMEN公司的免维护吸湿器也存在几个问题，1、称重传感器的测量精度受限于环境温度和来自于变压器运行时自身的震动，硅胶吸湿后的重量变化是微量等级，硅胶通过称重判断是否吸湿饱和原理仅限于实验室环境。2、双管式结构的免维护吸湿器运用于容量较大变压器时，体积过于庞大，不利于设计安装。3、仍然是呼吸状态无法观察。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种结构简单，检测准确，并且能够避免湿热空气被吸入变压器储油柜的免维护吸湿器及其控制方法。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种免维护吸湿器，包括依次连接的连接法兰、上连接座、冷凝罩和进出气组件，设置在冷凝罩内的吸湿硅胶和用于对吸湿硅胶进行干燥的加热装置，以及设置在冷凝罩外用于控制加热装置的控制盒；吸湿硅胶内设置有呼吸管，呼吸管通过吸湿硅胶与进出气组件的连接端连通；上连接座内设置冷凝腔体，由通气管道围成的冷凝腔体的一端与呼吸管的顶端连通，另一端与连接法兰的法兰口连通；通气管道外部对称设置有半导体制冷片和散热器；半导体制冷片连接在控制盒的制冷控制端。

优选的，进出气组件包括从连接端到自由端依次设置的叶轮腔和过滤腔；叶轮腔内设置有位于进出气气流方向上的叶轮，叶轮腔的外壁上设置有对应叶轮的观察窗；过滤腔内填充过滤填料，其下部侧壁上开设有若干气孔。

进一步，过滤腔的末端连接内部设置加热片的加热腔，加热片由控制盒控制。

优选的，控制盒包括壳体和设置在壳体内的单片机，以及连接在单片机输入端用于检测吸湿硅胶颜色的颜色传感器；单片机用于对比采集的RGB值与设定的RGB值，并根据对比结果向加热装置和半导体制冷片输出相应的控制指令。

优选的，吸湿硅胶内均匀设置采用碳纤维阵列的加热装置，吸湿硅胶外套设有金属滤网。

优选的，通气管道呈变直径设置，对称设置半导体制冷片的两侧之间的距离为最小直径；半导体制冷片和散热器的两端均通过隔热材料分别与上连接座固定。

优选的，冷凝罩和进出气组件之间设置下连接座，下连接座内部上端的外缘设置进出气孔，进出气孔与进出气组件的连接端连通。

一种免维护吸湿器的控制方法，包括如下步骤，

步骤一，通过颜色传感器实时采集吸湿硅胶的颜色信息，并在采集周期内多次读入求平均值后确定当前周期内硅胶的RGB值，并将其存入单片机的RAM中；