一种油气分离装置、方法及油色谱分析装置与流程

1.本发明涉及油色谱分析技术领域，尤其涉及一种油气分离装置、方法及油色谱分析装置。


背景技术：

2.目前油色谱在线分析是实时监测变压器油的各种气体含量的变化情况的有效方式，其主要分析对象是变压器故障所产生的h2、co、co2、ch4、c2h6、c2h2等气体，通过对这些气体进行数据分析以及时发现变压器的安全运行状态。
3.油色谱在线分析过程中需要将变压器油里面的气体分离出来进行分析，为此分析前需经过油气分离步骤。
4.现有油气分离器一般仅进行一次油气分离的功能，在油气分离后可能存在油气分离不彻底的情况，导致油气分离效果不佳。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种油气分离装置、方法及油色谱分析装置，解决了现有的油气分离效果不佳的问题。
6.本发明提供的一种油气分离装置，包括：储料箱、分离组件、回流组件；所述分离组件用于进行油气分离，且所述分离组件包括有：进料端、出气端与出液端；所述分离组件的出液端与所述储料箱连通；所述回流组件包括：抽料泵、吸料管与回流管；所述抽料泵设置于所述储料箱上；所述吸料管第一端连接所述抽料泵的进口端，第二端伸入所述储料箱内；所述回流管第一端连接所述抽料泵的出口端，第二端连接所述分离组件的进料端。
7.进一步的，所述回流组件还包括：三通阀与外排管；所述三通阀的第一端口连接所述抽料泵的出口端，所述三通阀的第二端口连接所述回流管的第一端，所述三通阀的第三端口连接所述外排管的一端。
8.进一步的，所述分离组件包括壳体；所述壳体包括柱形壳和锥形壳；所述柱形壳连通所述锥形壳的顶部；所述锥形壳的底部连通所述储料箱；所述分离组件的进料端与出气端设置于所述柱形壳上，所述分离组件的出液端设置于所述锥形壳的底部。
9.进一步的，所述分离组件还包括旋流杆与双头电机；所述旋流杆可转动设置于所述壳体内；
所述双头电机设置于所述储料箱上，且一输出端连接所述旋流杆，另一输出端伸入所述储料箱内；所述双头电机的另一输出端连接有搅拌杆。
10.进一步的，所述储料箱内于所述锥形壳的下方设置有安装壳；所述双头电机设置于所述安装壳上；所述安装壳的上端面安装有引流件；所述引流件用于将从所述锥形壳上方流落的液体分流至所述安装壳两端。
11.进一步的，所述引流件的顶面为向上凸起的圆弧形。
12.进一步的，还包括排气组件；所述排气组件包括：盖壳与排气管；所述分离组件的出气端设置于顶部；所述盖壳盖接于所述分离组件的顶部；所述盖壳的底面设置有多个底端连通所述分离组件内部的出气孔；所述排气管设置于所述盖壳上，且与各所述出气孔的顶端连通。
13.进一步的，所述排气组件还包括均流壳；所述均流壳设置于所述分离组件内；所述均流壳的内部设有可转动的均流叶片。
14.进一步的，所述吸料管的第一端可伸缩设置；所述储料箱上设置有用于控制所述吸料管的第一端伸缩的驱动件。
15.进一步的，所述储料箱包括箱壳和透明盖；所述透明盖密封安装在所述箱壳的前端面；所述透明盖上设有刻度线。
16.本技术第二方面提供一种油气分离方法，应用于上述任一项所述的油气分离装置；所述方法包括以下步骤：s1：通过进料端向分离组件注入待分离油液，以对所述待分离油液进行油气分离；s2：待分离油液进行油气分离后的液体部分通过出液端进入储料箱内；s3：搅拌储料箱内的所述液体部分；s4：控制吸料管伸缩至第二端浸入所述液体部分，以使所述液体部分从进料端送入分离组件内再次进行油气分离；s5：重复以上步骤，至所述待分离油液被分离至需求状态。
17.本技术第三方面提供一种油色谱分析装置，包括油色谱分析器以及上述任一项所述的油气分离装置；所述油色谱分析器用于分析所述油气分离装置分离出来的气体。
18.从以上技术方案可以看出，本技术提供一种油气分离装置、方法及油色谱分析装置，其中油气分离装置包括：储料箱、分离组件、回流组件；所述分离组件用于进行油气分离，且所述分离组件包括有：进料端、出气端与出液端；所述分离组件的出液端与所述储料箱连通；所述回流组件包括：抽料泵、吸料管与回流管；所述抽料泵设置于所述储料箱上；所述吸料管第一端连接所述抽料泵的进口端，第二端伸入所述储料箱内；所述回流管第一端
连接所述抽料泵的出口端，第二端连接所述分离组件的进料端；本方案中，储料箱收集从分离组件出来的油液，通过抽料泵驱动储料箱中的油，使油依次经过吸料管和回流管回到分离组件的进料端，进而油液进入分离组件进行二次分离；在实际使用情况中可根据需要分离多次油液，使油气分离更彻底，增强油气的分离效果，有效解决现有的油气分离效果不佳的问题。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
20.图1为本技术实施例提供的一种油气分离装置的立体图；图2为本技术实施例提供的一种油气分离装置的剖视图；图3为本技术实施例提供的一种油气分离装置中旋流杆的结构示意图；图4为本技术实施例提供的一种油气分离装置中盖壳和排气管的结构示意图；图5为本技术实施例提供的一种油气分离装置中均流壳和均流叶片的结构示意图；图6为本技术其他实施例提供的一种油气分离方法流程图；其中：1、储料箱；11、安装壳；12、引流件；13、箱壳；14、透明盖；15、刻度线；16、外耳板；17、透气孔；2、分离组件；21、进料端；22、出气端；23、出液端；24、壳体；241、柱形壳；242、锥形壳；25、旋流杆；26、双头电机；27、搅拌杆；3、回流组件；31、抽料泵；32、吸料管；33、回流管；34、三通阀；35、外排管；36、驱动件；4、排气组件；41、盖壳；42、排气管；43、出气孔；44、均流壳；45、均流叶片；5、托架；51、罩壳；52、支撑架。
具体实施方式
21.下面将结合附图对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术所请求保护的范围。
22.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
24.请参阅图1，本技术实施例中第一方面提供的一种油气分离装置，包括：储料箱1、分离组件2、回流组件3和排气组件4；分离组件2用于进行油气分离，且分离组件2包括有：进料端21、出气端22与出液端23。
25.进料端21用于流通变压器油，排气端用于流通分离后的气体，出液端23用于流通分离后的油液。
26.分离组件2的出液端23与储料箱1连通；回流组件3包括：抽料泵31、吸料管32与回流管33；抽料泵31设置于储料箱1上；吸料管32第一端连接抽料泵31的进口端，第二端伸入储料箱1内；回流管33第一端连接抽料泵31的出口端，第二端连接分离组件2的进料端21。
27.具体来说，变压器油从分离组件2的进料端21进入，并在分离组件2中分离，分离后产生的气体从出气端22流出，油液从出液端23流至储料箱1内；抽料泵31将储料箱1内的油液从吸料管32抽出，经过回流管33和分离组件2的进料端21，又进入到分离组件2中进行再次分离，实际应用中可根据需要将变压器油进行多次分离，使油气分离更彻底，增强油气分离的效果。
28.需要说明的是，可以是在每次进行油气分离后，工作人员开启出气端22，使得从变压器油中分离的气体可以从出气端22排出；也可以是在变压器油分离至需要的次数之后，可关闭抽料泵31，将气体从排气端排出，以及将储料箱1的油液排出；将储料箱1中液体排出的方式可以根据实际需要设置，例如在储料箱1底部设置可以开闭的出口或设置伸入储料箱1且可以将储料箱1内的油液抽走的抽液管等方式。
29.作为一种实施方式，回流组件3还包括：三通阀34与外排管35；三通阀34的第一端口连接抽料泵31的出口端，三通阀34的第二端口连接回流管33的第一端，三通阀34的第三端口连接外排管35的一端。
30.也即在本实施例中，储料箱1排出油液的方式可以是通过三通阀34的配合，抽料泵31将储料箱1中的油液从吸料管32抽至外排管35，进而排出油液。
31.在一个实施例中，储料箱1包括箱壳13和透明盖14；透明盖14密封安装在箱壳13的前端面；透明盖14上设有刻度线15。
32.具体来说，工作人员可通过透明盖14观察储料箱1内部油液的情况，并且通过刻度线15可观测到油液的高度。
33.在另一个实施例中，安装壳11的后端连接有与箱壳13内壁连接的外耳板16，箱壳13内壁设有与安装壳11连通的透气孔17。
34.具体来说，外耳板16使安装壳11平稳的与箱壳13内壁连接，使双头电机26工作时在安装壳11中稳定的运作；双头电机26运作时可通过透气孔17进行散热。
35.在应用中，外耳板16可以是使安装壳11安装在箱壳13内壁的连接板或一些固定结构。
36.请参阅图2和图3，在一种实施例中，分离组件2包括旋流杆25、双头电机26和壳体24；壳体24包括柱形壳241和锥形壳242；柱形壳241连通锥形壳242的顶部；锥形壳242的底部连通储料箱1；分离组件2的进料端21与出气端22设置于柱形壳241上，分离组件2的出液端23设置于锥形壳242的底部。
37.锥形壳242为倒锥型，方便锥形壳242的底部连通储料箱1，同时也方便锥形壳242内壁上的油液依据重力下滑并汇聚流入储料箱1中。
38.旋流杆25可转动设置于壳体24内；双头电机26设置于储料箱1上，且一输出端连接旋流杆25，另一输出端伸入储料箱1内；双头电机26的另一输出端连接有搅拌杆27。
39.需要说明的是，进料端21可以连接有进料管等用于送料的部件；工作人员可以根据实际需要在旋流杆25和搅拌杆27上分别安装不同型号大小的旋流叶片和搅拌叶片。
40.在启动双头电机26时，可以同步驱动旋流杆25和搅拌杆27转动；旋流杆25带动旋流叶片转动，对柱形壳241中油气混合物进行油气分离，气体从分离组件2的出气端22排出，油液则通过锥形壳242流入储料箱1。
41.搅拌杆27带动搅拌叶片转动，若储料箱1内的油液混合有水，则搅拌加速油液和水分离；若油液并无混合有水，则搅拌使油液内部的成分更均匀，便于后续再次分离或多次分离。
42.作为一种实施方式，壳体24可通过托架5固定于储料箱1上，托架5包括罩壳51和支撑架52，罩壳51套设在锥形壳242上，托架5一端与锥形壳242连接，另一端与储料箱1连接，罩壳51和托架5互相配合，使壳体24更稳定的立于储料箱1上。
43.作为进一步地改进，吸料管32的第一端可伸缩设置；储料箱1上设置有用于控制吸料管32的第一端伸缩的驱动件36。
44.具体来说，在本实施例中，驱动件36的输出端连接吸料管32，从而在驱动件36启动时可以带动吸料管32伸缩；驱动件36可以为伸缩气缸、直线电机、转动电机等，具体使得驱动件36可以带动吸料管32伸缩即可。
45.在使用时，驱动件36驱动吸料管32的第一端伸缩至油液对应的高度，便于抽料泵31抽取油液，并且当储料箱1内油水分离时，避免抽料泵31通过吸料管32将水抽出而导致油水分离效率低的情况。
46.在应用中，吸料管32的第一端可滑动连接有活动管，驱动件36的输出端连接活动管，驱动件36启动时带动活动管在吸料管32的第一端处滑动，进而改变活动管的高度以适应油液对应的高度。
47.作为一种实施方式，储料箱1内于锥形壳242的下方设置有安装壳11；双头电机26设置于安装壳11上；安装壳11的上端面安装有引流件12；引流件12用于将从锥形壳242流落的液体分流至安装壳11两端。引流件12的顶面为向上凸起的圆弧形。
48.具体来说，变压器油在壳体24内油气分离后，油液沿着锥形壳242流至出液端23之后流进储料箱1内的引流件12上方，并经引流件12分流至安装壳11的两端，避免油液进入安装壳11。
49.在应用中，引流件12可以为尖角朝上的三角块状。
50.请参阅图4和图5，在另一个实施例中，排气组件4包括盖壳41、排气管42和均流壳44；分离组件2的出气端22设置于分离组件2的顶部；盖壳41盖接于分离组件2的顶部，使得盖壳41可以将出气端22覆盖；盖壳41的底面设置有多个底端连通分离组件2内部的出气孔43；排气管42设置于盖壳41上，且与各出气孔43的顶端连通；均流壳44设置于分离组件2内；均流壳44的内部可转动设有均流叶片45。
51.具体来说，排气时，气体从柱形壳241进入到盖壳41中，再从排气管42排出。
52.需要说明的是，通过多个出气孔43的设置保证气体更加容易分散的进行排出，避免集中出气而造成柱形壳241内部气压的变化；同时，气体经过均流叶片45，带动均流叶片
45转动，增强气体分散的效果。
53.气体排放的过程中，气流经过均流壳44时可以带动均流叶片45转动，进而通过均流叶片45来对排放气体进行扰动，实现更加分散排气的目的。
54.在本技术提供的实施例中，通过分离组件2将油液进行油气分离，油液进入储料箱1中，通过双头电机26驱动搅拌杆27转动，使得油水分离，而抽料泵31通过吸料管32将储料箱1中上层的油液抽至经过回流管33，油液再次回到分离组件2中二次分离；根据实际可将油液分离至需要的次数，使油气分离更彻底，增强油气的分离效果，有效解决现有的油气分离效果不佳的问题。
55.本技术实施例中第二方面提供一种油色谱分析装置，包括油色谱分析器以及上述油气分离装置；油色谱分析器用于分析油气分离装置分离出来的气体。
56.具体来说，变压器油在油气分离装置分离出气体后，气体通过排气管42排至油色谱分析器中，由油色谱分析器对气体进行分析，以及时监控变压器的运行状态，确保变压器安全运行。
57.本技术实施例中第三方案提供一种油气分离方法，请参阅图6，包括以下步骤：s1：通过进料端21向分离组件2注入待分离油液，以对待分离油液进行油气分离。
58.在步骤s1中，对待分离油液进行油气分离可由双头电机26驱动分离组件2内的旋流杆25转动，旋流杆25带动旋流叶片转动来实现。
59.s2：待分离油液进行油气分离后的液体部分通过出液端23进入储料箱1内。
60.在步骤s2中，出液端23可以设置可控制开闭的方式，也可以设置为常开状态，具体使得油气分离后的液体部分可以通过出液端23进入储料箱1即可。
61.s3：搅拌储料箱内的液体部分；在步骤s3中，可以通过双头电机26驱动搅拌杆27转动，从而实现对储料箱内的液体部分的搅拌。
62.若油液中含有水时，搅拌杆27带动搅拌叶片转动来实现油水分离；若油液中不含有水时，则搅拌使油液内部的成分更均匀，便于后续再次分离或多次分离。
63.s4：控制吸料管32伸缩至第二端浸入液体部分，以使得液体部分从进料端21送入分离组件2内再次进行油气分离；具体来说，在吸料管32的第二端伸入液体部分内之后，启动抽料泵31，可以通过抽料泵31带动液体部分依次通过流经吸料管32、回流管33与进料端21再次进入到分离组件2内。
64.s5：重复上述步骤，至待分离油液被分离至需求状态；在步骤s5中，待分离油液的需求状态可以是其被分离预设次数后的状态，也可以是工作人员通过观察储料箱1内的液体部分而判断到满足需求的状态。
65.在执行步骤s5直至待分离油液被分离预设次数或工作人员判断到变压器油已充分进行油气分离后，则可以停止抽料泵31，并将储料箱1内的液体部分排出。
66.作为一种实施方式，上述步骤s2可以包括s21。
67.待分离油液进行油气分离后的液体部分通过出液端23进入储料箱1内；步骤s21：待分离油液进行油气分离后分成液体部分与气体部分，其中气体部分通过出气端22排出，液体部分通过出液端23进入储料箱1内，之后进入步骤s3。
68.也即在本实施例中，在每一次分离组件2内部进行油气分离后，所产生的气体均由出气端22排出，所产生的液体通过出液端23进入储料箱1内。
69.作为另一种实施方式，上述步骤s2可以包括s22。
70.步骤s22：待分离油液进行油气分离后分成液体部分与气体部分，其中气体部分通过停留在分离组件2内部，液体部分通过出液端23进入储料箱1内，之后进入步骤s3。
71.步骤s5包括s51。
72.步骤s51：重复步骤1至s4，至待分离油液被分离至需求状态，并在将分离组件2静置预设时间后，开启出气端22使得所述气体部分通过出气端22排出。
73.在步骤s22中，壳体24上端部设有阀门，该阀门用于控制壳体24与排气组件4之前的通断。
74.在待分离油液被分离至需求状态被分离至需求状态后，打开阀门即可将出气端22开启，使得气体可以进入排气组件4后排出。
75.具体来说，在步骤s51中，将分离组件2静置预设时间是因为，在分离组件2内部进行油气分离的过程中，分离产生的气体部分可能含有油液，也即油雾。为此，将分离组件2静置预设时间，可以使得油雾内的气体和油液进一步分离，从而进一步提升油气分离的效果。
76.以上为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种油气分离装置，其特征在于，包括：储料箱（1）、分离组件（2）、回流组件（3）；所述分离组件（2）用于进行油气分离，且所述分离组件（2）包括有：进料端（21）、出气端（22）与出液端（23）；所述分离组件（2）的出液端（23）与所述储料箱（1）连通；所述回流组件（3）包括：抽料泵（31）、吸料管（32）与回流管（33）；所述抽料泵（31）设置于所述储料箱（1）上；所述吸料管（32）第一端连接所述抽料泵（31）的进口端，第二端伸入所述储料箱（1）内；所述回流管（33）第一端连接所述抽料泵（31）的出口端，第二端连接所述分离组件（2）的进料端（21）。2.根据权利要求1所述的油气分离装置，其特征在于，所述回流组件（3）还包括：三通阀（34）与外排管（35）；所述三通阀（34）的第一端口连接所述抽料泵（31）的出口端，所述三通阀（34）的第二端口连接所述回流管（33）的第一端，所述三通阀（34）的第三端口连接所述外排管（35）的一端。3.根据权利要求2所述的油气分离装置，其特征在于，所述分离组件（2）包括壳体（24）；所述壳体（24）包括柱形壳（241）和锥形壳（242）；所述柱形壳（241）连通所述锥形壳（242）的顶部；所述锥形壳（242）的底部连通所述储料箱（1）；所述分离组件（2）的进料端（21）与出气端（22）设置于所述柱形壳（241）上，所述分离组件（2）的出液端（23）设置于所述锥形壳（242）的底部。4.根据权利要求3所述的油气分离装置，其特征在于，所述分离组件（2）还包括旋流杆（25）与双头电机（26）；所述旋流杆（25）可转动设置于所述壳体（24）内；所述双头电机（26）设置于所述储料箱（1）上，且一输出端连接所述旋流杆（25），另一输出端伸入所述储料箱（1）内；所述双头电机（26）的另一输出端连接有搅拌杆（27）。5.根据权利要求4所述的油气分离装置，其特征在于，所述储料箱（1）内于所述锥形壳（242）的下方设置有安装壳（11）；所述双头电机（26）设置于所述安装壳（11）上；所述安装壳（11）的上端面安装有引流件（12）；所述引流件（12）用于将从所述锥形壳上方流落的液体分流至所述安装壳（11）两端。6.根据权利要求5所述的油气分离装置，其特征在于，所述引流件（12）的顶面为向上凸起的圆弧形。7.根据权利要求1所述的油气分离装置，其特征在于，还包括排气组件（4）；所述排气组件（4）包括：盖壳（41）与排气管（42）；所述分离组件（2）的出气端（22）设置于顶部；所述盖壳（41）盖接于所述分离组件（2）的顶部；所述盖壳（41）的底面设置有多个底端连通所述分离组件（2）内部的出气孔（43）；所述排气管（42）设置于所述盖壳（41）上，且与各所述出气孔（43）的顶端连通。
8.根据权利要求7所述的油气分离装置，其特征在于，所述排气组件（4）还包括均流壳（44）；所述均流壳（44）设置于所述分离组件（2）内；所述均流壳（44）的内部设有可转动的均流叶片（45）。9.根据权利要求1所述的油气分离装置，其特征在于，所述吸料管（32）的第一端可伸缩设置；所述储料箱（1）上设置有用于控制所述吸料管（32）的第一端伸缩的驱动件（36）。10.根据权利要求1所述的油气分离装置，其特征在于，所述储料箱（1）包括箱壳（13）和透明盖（14）；所述透明盖（14）密封安装在所述箱壳（13）的前端面；所述透明盖（14）上设有刻度线（15）。11.一种油气分离方法，其特征在于，应用于权利要求1-10任一项所述的油气分离装置；所述方法包括以下步骤：s1：通过进料端（21）向分离组件（2）注入待分离油液，以对所述待分离油液进行油气分离；s2：待分离油液进行油气分离后的液体部分通过出液端（23）进入储料箱（1）内；s3：搅拌储料箱（1）内的所述液体部分；s4：控制吸料管（32）伸缩至第二端浸入所述液体部分，以使所述液体部分从进料端（21）送入分离组件（2）内再次进行油气分离；s5：重复以上步骤，至所述待分离油液被分离至需求状态。12.一种油色谱分析装置包括，其特征在于，包括：油色谱分析器以及权利要求1至10任一项所述的油气分离装置；所述油色谱分析器用于分析所述油气分离装置分离出来的气体。

技术总结
本申请涉及油气分离技术领域，具体公开了一种油气分离装置、方法及油色谱分析装置，其中油气分离装置包括：储料箱、分离组件、回流组件；分离组件用于进行油气分离，且分离组件包括有进料端、出气端与出液端；回流组件包括抽料泵、吸料管与回流管；抽料泵设置于储料箱上；吸料管第一端连接抽料泵的进口端，第二端伸入储料箱内；回流管第一端连接抽料泵的出口端，第二端连接分离组件的进料端。本方案中，储料箱收集从分离组件出来的油液，通过抽料泵驱动储料箱中的油液，使油依次经过吸料管和回流管回到分离组件的进料端，进而油液进入分离组件进行二次分离，使油气分离更彻底，增强油气的分离效果，有效解决现有的油气分离效果不佳的问题。问题。问题。


技术研发人员：陈邦发 陈柏全 何子兰 刘少辉 陈道品 陈贤熙 黄静 陈斯翔 刘益军 温可明
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司佛山供电局
技术研发日：2023.07.10
技术公布日：2023/8/9