[發明專利]基于中空纖維膜的油氣滲透的試驗裝置以及油氣滲透實驗方法

有效

• 申請號: 201410362841.7
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN104155227A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 陳偉根;熊友強;王有元;劉志強;周渠;鄒經鑫;萬福
• 申請（專利權）人: 重慶大學;武漢四方光電科技有限公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

1.基于中空纖維膜的油氣滲透的試驗裝置，包括儲油箱、油氣滲透裝置、溫控裝置和循環裝置；其特征在于：

?所述儲油箱通過循環裝置與油氣滲透裝置相連，溫控裝置用于對油氣滲透裝置內部的溫度進行調整。

2.根據權利要求1所述的試驗裝置，其特征在于：

所述油氣滲透裝置包括立方體結構的油氣滲透箱、安裝在油氣滲透箱壁上的一個或多個加熱棒、設置在油氣滲透箱內部的兩個圓形支架盤以及固定在所述圓形支架盤上的一根或兩根中空纖維膜毛細管；其中，油氣滲透箱箱體左右兩側分別開設有進油口和出油口，頂部開設油氣滲透箱回油口，箱體壁上還設置4個取氣口，所述中空纖維膜毛細管通過取氣口伸出油氣滲透箱；

所述循環裝置包括輸油管、回油管、油泵，通過輸油管連接儲油箱出油口和油氣滲透箱的進油口，通過輸油管連接油氣滲透箱出油口和油泵的入口，油泵的出口通過輸油管連接至儲油箱的回油口，通過回油管連接油泵的溢流閥和油氣滲透箱回油口；

所述溫控裝置控制加熱棒的加熱功率使得油氣滲透箱內溫度恒定。

3.根據權利要求2所述的試驗裝置，其特征在于：

所述試驗裝置還包括閥門，所述閥門分別設置在儲油箱的出油口、回油口，以及回油管上。

4.根據權利要求2或3所述的試驗裝置，其特征在于：

所述油氣滲透箱由不銹鋼材料制成；

油氣滲透箱內部的兩個圓形支架盤直徑為50mm、厚度為1.5mm，采用不銹鋼材料制成；

所述取氣口的孔徑為直徑10mm。

5.根據權利要求2或3所述的試驗裝置，其特征在于：

所述油泵由柱塞泵和可控速電機組成，油泵將油氣滲透裝置內變壓器油的流速控制為0.8L/min。

6.根據權利要求2或3所述的試驗裝置，其特征在于：

所述中空纖維膜毛細管采用聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯和聚六氟丙烯制備：

將聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯和聚六氟丙烯分別置于容器中，放入烘焙爐內，以15℃/min的升溫速度烘焙到150℃后，保溫6小時；

按烘焙后的聚四氟乙烯60-70Wt%，聚偏氟乙烯15-25?Wt?%，聚六氟丙烯10-15?Wt?%進行配制，其中三者的總量為100%；

將配制后的混合原料攪拌均勻，置于容器中，放入烘焙爐內，預熱到200℃時，保溫5小時，再繼續加熱到300℃后，保溫6小時；

將加熱后的混合原料通過中空纖維噴絲頭以5ml/min的速度擠出，形成初生纖維；初生纖維移動10cm后，在20℃冷卻定型，定型后的中空纖維透氣膜外徑為1.0-1.5mm，壁厚為0.2-0.4mm；

將冷卻定型后的中空纖維透氣膜以繞速10m/min繞于輪上，得到所述中空纖維膜毛細管。

7.根據權利要求6所述的試驗裝置，其特征在于：

所述中空纖維膜毛細管聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯和聚六氟丙烯的含量分別為60%、25%、15%，外徑為1.0mm，壁厚為0.2mm。

8.根據權利要求6所述的試驗裝置，其特征在于：

所述中空纖維膜毛細管聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯和聚六氟丙烯的含量分別為65%、20%、15%，外徑為1.3mm，壁厚為0.3mm。

9.一種基于權利要求1-8所述實驗裝置的油氣滲透實驗方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

（1）在開始試驗之前，用高純氮氣吹洗中空纖維膜毛細管5~10min；

（2）連接好所述試驗裝置，打開連接儲油箱的閥門，同時開啟電動機以驅動循環裝置，試驗裝置穩定運行5～10min后，觀察各輸油管口和閥門接口處是否存在漏油現象；

（3）調節溫控裝置對油氣滲透裝置內的絕緣油進行加熱，加熱時間約為3～5min，待油溫穩定后，每間隔設定的時間，用取樣器對滲透裝置外的毛細管進行取樣；

（4）在取樣時，用接有壓力表的真空泵對毛細管一端進行抽真空，從而使通過毛細管壁進入管內的混合氣體集中于另一端，然后用取樣器進行取樣，每次取樣0.5ml～1ml，同時從儲油箱中取油樣約30ml，再將氣樣和油樣均送到氣相色譜儀進行檢測。