清除阀冷系统树脂粉末的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种清除阀冷系统树脂粉末的装置及方法。目前缺少阀冷系统泄漏的树脂粉末的回收清除装置及方法。本发明专利技术清除阀冷系统树脂粉末的装置包括电吸附装置、电源电气控制系统、管阀旁路系统及仪表检测系统；所述的电吸附装置包括隔框、安装在隔框上的进水口、排污出口、出水口、正电极和负电极；所述的管阀旁路系统包括补给水旁路、排污管路及阀门控制系统，所述的补给水旁路包括补水箱及补给水泵；所述的进水口通过管路与补水箱连接，所述的补给水泵设在进水口与补水箱之间的管路上。相较于传统的树脂捕捉器，本发明专利技术具有树脂粉末去除率高、能耗低、核心元件使用寿命长，维护保养简单等优点。

The device and method for removing the resin powder of the valve cold system

The invention discloses a device and a method for removing resin powder from a valve cooling system. At present, there is a lack of equipment and method for recovering and removing resin powder from valve cooling system leakage. The device includes an electric adsorption device, a power electrical control system, a pipe valve bypass system and an instrument detection system. The electric adsorption device includes a frame, a water inlet mounted on a frame, a discharge outlet, a water outlet, a positive electrode and a negative electrode, and the pipe valve bypass system includes a valve bypass system. The supply water bypass, discharge pipe and valve control system, the supply water bypass includes a water tank and a supply pump; the intake port is connected to the water tank through a pipe, and the supply water pump is located on the pipe between the intake and the water supplement. Compared with the traditional resin trap, the present invention has the advantages of high resin powder removal rate, low energy consumption, long service life of the core components and simple maintenance.

【技术实现步骤摘要】
清除阀冷系统树脂粉末的装置及方法
本专利技术属于直流输电
，具体涉及一种清除阀冷系统树脂粉末的方法与装置。
技术介绍
直流输电系统中，换流阀是换流站的核心组成部分。换流阀在正常换相过程中会产生大量的热量，如果这些热量得不到及时有效的冷却，就会直接影响到直流输电系统的安全性和可靠性，甚至造成直流输电系统停运，因此需要对换流阀进行冷却来确保其正常工作。阀冷系统包括内冷却水系统和外冷却水系统，冷却的效果和质量好坏直接影响换流阀安全运行。离子交换树脂是内冷却水系统离子交换器的除盐功能物质，其虽然是一种不溶于水的高分子聚合物，但随着时间的推移，长期浸泡在水中的树脂会不断老化，并且在水流的冲击作用下会不断碎成小颗粒，从而使得来自于树脂合成过程中残留在树脂骨架间隙中的原料或自身的降解产物及一些树脂活性官能基团脱落的无机离子溶出，从而进入到阀冷水系统。其杂质的长期累积会造成换流阀冷却回路主过滤器堵塞，且有实验结论证明离子树脂粉末能形成局部的碱性环境，导致铝散热器表面的金属铝发生的一系列腐蚀化学反应，最终形成带电离子在换流阀特定的电场环境中向均压电极迁移，在均压电极表面形成垢层，会影响直流输电系统的安全运行。阀冷系统中泄漏树脂粉末的危害不容小觑，目前工业上为防止树脂粉末泄漏，而根据具体的工艺流程采取了一些诸如换用强度适宜的不锈钢槽钢和中排不锈钢绕焊过滤筛管、增设不锈钢滤网及制定工艺设备检巡管理制度。对于泄漏后的处理措施主要是增添各种功能类型的树脂捕捉器或者精密过滤器，只能捕捉一定尺寸以上的小颗粒树脂，对于破碎溶出的小径的树脂粉末或者离子则无法捕捉。电吸附技术是一项新兴的基于电化学中双电层理论，利用带电电极表面的电化学特性来实现水中带电粒子的去除、有机物的分解等目的的水处理技术，主要用于各类工业废水和市政废水的深度处理。目前国内缺少相关阀冷系统泄漏的树脂粉末的回收清除研究的装置及方法，针对离子树脂粉末带电的特性，结合电吸附技术开发出一种清除阀冷系统中树脂粉末的装置及方法，对于直流输电
换流阀的安全运行具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种清除阀冷系统树脂粉末的装置，其能有效吸附破碎树脂所泄漏的杂质离子及树脂粉末，以避免其流入阀冷系统回路而引起相关部件的腐蚀、结垢。为此，本专利技术采用如下的技术方案：清除阀冷系统树脂粉末的装置，其包括电吸附装置、电源电气控制系统、管阀旁路系统及仪表检测系统；所述的电吸附装置包括隔框、安装在隔框上的进水口、排污出口、出水口、正电极和负电极；所述的电源电气控制系统包括电源；所述的管阀旁路系统包括补给水旁路、排污管路及阀门控制系统，所述的补给水旁路包括补水箱及补给水泵；所述的进水口通过管路与补水箱连接，所述的补给水泵设在进水口与补水箱之间的管路上；所述的电源提供电吸附装置中电极板间的电压及补给水泵的动力。作为上述技术方案的补充，所述电吸附装置中电极的极板材料采用改性的石墨烯/碳纳米纤维，即以氧化石墨和聚丙烯腈为原料采用静电纺丝方法制成。本专利技术采用上述材料的电极，具有更强导电性能、热稳定性和电吸附性能，强化了对破碎的树脂粉末的吸附，并同时吸附泄漏的杂质离子。作为上述技术方案的补充，所述仪表检测系统包括电导率表及与其相连的补给水旁路流量计和排污电气阀门，所述的电导率表设在电吸附装置的出水管路中，所述的补给水旁路流量计设在补给水旁路中，所述的排污电气阀门设在电吸附装置的排污管路中；根据电导率表的指示数据适时调整补给水的流量和排污电气阀门的开闭。作为上述技术方案的补充，所述电吸附装置正、负电极的极板间电压为1.5-2V，流速为1.5-2L/min。本技术方案保证处理水量为90m3/h左右，由电导率近似指示对树脂的去除率达到98%。作为上述技术方案的补充，所述电吸附装置的出水口处设有端板，端板对电吸附装置的隔框和电极起固定作用。本专利技术还提供一种清除阀冷系统树脂粉末的方法，其在换流阀内冷却水系统中离子交换器及主过滤器并联回路后加装清除阀冷系统树脂粉末的装置，通过电吸附离子的技术及相关工艺参数的设置，达到清除泄漏的树脂粉末的目的。作为上述方法的补充，仪表检测系统中电导率表的电导率参数为0.1-0.5μS/cm，当电导率超过0.4μS/cm时，则需适时加大补给水阀门开度，同时进行排污，直至电导率降低到0.2μS/cm。本专利技术具有如下有益效果：1)本专利技术方法通过电吸附离子的技术及相关的工艺参数的设置达到清除泄漏树脂粉末的目的，减少了因树脂粉末泄漏导致的铝换热器腐蚀、均压电极结垢引起的阀冷水系统的停机故障。2)本专利技术装置的电源电气控制系统、管阀旁路系统及仪表检测系统构成整个在线监测系统，能够实现自动调节控制，对换流站的安全运行有良好意义。3)本专利技术装置具有树脂粉末去除率高、能耗低、核心元件使用寿命长、维护保养简单等优点。附图说明图1是换流阀内冷水系统用本专利技术装置清除树脂粉末的示意图；其中：1.换流阀，2.电导率表，3.电吸附装置，4.补给水泵，5.离子交换器，6.主过滤器，7.补水箱，8.精密过滤器，9.氮气稳压装置，10.膨胀水箱，11.脱气罐，12.外冷水系统，13.主循环泵；图2是本专利技术装置的结构示意图。图2中，2.电导率表，3.电吸附装置，4.补给水泵，7.补水箱，14.电源，31-隔框，32-正电极，33-负电极，34-端板。具体实施方式以下结合实施例旨在进一步说明本专利技术，而非限制本专利技术。参见图1，本专利技术的清除阀冷系统树脂粉末的装置，该装置是以电吸附技术为原理设计的放置在阀冷系统离子交换器5及主过滤器6并联回路后的设备。通过电吸附离子的技术及相关工艺参数的设置，达到清除泄漏的树脂粉末的目的。参见图2，本专利技术清除阀冷系统树脂粉末的装置包括电吸附装置3、电源电气控制系统、管阀旁路系统及仪表检测系统。所述的电吸附装置3包括隔框31、安装在隔框上的进水口、排污出口、出水口、正电极32和负电极33；所述的电源电气控制系统包括电源14。所述的管阀旁路系统包括补给水旁路、排污管路及阀门控制系统，所述的补给水旁路包括补水箱7及补给水泵4；所述的进水口通过管路与补水箱7连接，所述的补给水泵4设在进水口与补水箱7之间的管路上；所述的电源14提供电吸附装置中电极板间的电压及补给水泵的动力。由补给水的流量来降低管线间离子的浓度。所述电吸附装置中电极的极板材料采用改性的石墨烯/碳纳米纤维，即以氧化石墨和聚丙烯腈为原料采用静电纺丝方法制成。采用上述材料的电极，具有更强导电性能、热稳定性和电吸附性能，强化了对破碎的树脂粉末的吸附，并同时吸附泄漏的杂质离子。所述仪表检测系统包括电导率表2及与其相连的补给水旁路流量计和排污电气阀门，所述的电导率表设在电吸附装置的出水管路中，所述的补给水旁路流量计设在补给水旁路中，所述的排污电气阀门设在电吸附装置的排污管路中；根据电导率表的指示数据适时调整补给水的流量和排污电气阀门的开闭。电导率参数为0.1-0.5μS/cm，当电导率超过0.4μS/cm时，则需适时加大补给水阀门开度，同时进行10分钟的排污时间，直至电导率降低到0.2μS/cm。本专利技术的电吸附技术工艺参数包括电极正负极极板间电压为1.6V，能耗为1.88kW·h/m3，电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.清除阀冷系统树脂粉末的装置，其特征在于，包括电吸附装置(3)、电源电气控制系统、管阀旁路系统及仪表检测系统；所述的电吸附装置包括隔框(31)、安装在隔框上的进水口、排污出口、出水口、正电极(32)和负电极(33)；所述的电源电气控制系统包括电源(14)；所述的管阀旁路系统包括补给水旁路、排污管路及阀门控制系统，所述的补给水旁路包括补水箱(7)及补给水泵(4)；所述的进水口通过管路与补水箱(7)连接，所述的补给水泵(4)设在进水口与补水箱(7)之间的管路上；所述的电源(14)提供电吸附装置中电极板间的电压及补给水泵的动力。

【技术特征摘要】
1.清除阀冷系统树脂粉末的装置，其特征在于，包括电吸附装置(3)、电源电气控制系统、管阀旁路系统及仪表检测系统；所述的电吸附装置包括隔框(31)、安装在隔框上的进水口、排污出口、出水口、正电极(32)和负电极(33)；所述的电源电气控制系统包括电源(14)；所述的管阀旁路系统包括补给水旁路、排污管路及阀门控制系统，所述的补给水旁路包括补水箱(7)及补给水泵(4)；所述的进水口通过管路与补水箱(7)连接，所述的补给水泵(4)设在进水口与补水箱(7)之间的管路上；所述的电源(14)提供电吸附装置中电极板间的电压及补给水泵的动力。2.根据权利要求1所述的清除阀冷系统树脂粉末的装置，其特征在于，所述电吸附装置中电极的极板材料采用改性的石墨烯/碳纳米纤维，即以氧化石墨和聚丙烯腈为原料采用静电纺丝方法制成。3.根据权利要求1或2所述的清除阀冷系统树脂粉末的装置，其特征在于，所述仪表检测系统包括电导率表(2)及与其相连的补给水旁路流量计和排污电气阀门，所述的电导率表(2)设在电吸附装...

【专利技术属性】
技术研发人员：于志勇，程一杰，宋小宁，朱志平，冯礼奎，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，国家电网公司，长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33