Литература -->  Производство жидкого угля 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 [ 147 ] 148 149 150 151 152 153

пе меняющегося далее значения, вероятно вследствие выпадения прибавляемой в дальнейшем влаги на дно. Существенная связь электрической крепости И. м. с влажностью сказывается на большой изменчи-

220 V


Часть той же кривой, час растянутой осью абсцисс.

0,02

xoja

Содер/камие воды по весу масла

О 0.01 0j02 т ОМ от ш ojn ол8 орэ %

Фиг. 12.

вости ЭТОЙ крепости в зависимости от условий хранения. По Э. Швабе, электрическая крепость И.м. (уд. вес 0,890, *°ом7в.-15°, вязкость 5--8° Э.), при нахождении его в атмосфере с 90% влагкности, принимает последовательные значения:

Срок хранения в сутках О 1 2 3 4 5 Э-чектрич. крепость в

кУ/сл1......... 149,6 59,6 42,4 40,2 24,4 23,2

На фиг. 13 (по Фризе) показана зависимость электрич. icpenocTH масча от длительности хранения его при комнатной Г: в- просушенного масла во влажн. воздухе с 80% относительной влазкности; б-того же масла над водой в количестве 0,05% от веса масла, а-влажного масла в воздухе с 18% влажности. При более высокой t° возрастание крепости происходит в течение часов. На фиг. 14 показана зависимость напряжения пробоя образца масла от времени сушки при 110°. С другой стороны, повышение до 110° при


i ю

Ллитвпьмоапо кранеми> Фиг. 13.

Фиг. 14.

одном и том же времени сушки толе дает увеличение электрической крепости; однако, при нагревах, превосходящих 110°, происходит довольно быстрое падение крепости, очевидно, в связи с процессом разложения масла и, возможно, при этом увеличения влажности. На фиг. 15 представлена эта зависимость д.чя д.чительпости сушки в 1 ч.

Значение времени нагрузки. Электрическая прочность изоляции трансформатора зависит также от времени т (в мин.), в течение которого приложено напрялсение, сог.часпо исследованиям Монт-сингера:

где!-электрическ. крепость при нагрузке, длящейся 1 мин., Ео - электрич. крепость при нагрузке бесконечно долгой, а -


30 so 100 но 120130 т ISOC 1 Фиг. 15.

w - 6

к [затвердевания---) -

1 г.,11 i i i i I 1 f i I i i i ii

20 io 60 SO 100 120 тх

Фиг. 16.

электрич. крепость при нагрузке, длящейся т минут. Постоянная Ео/Е для различных масел оказывается весьма различной.

Значение температуры. Зависимость электрич. крепости от t° масла в первом приближении молсет рассматриваться как линейная, с положительным коэфф-том ок. 0,13 KY/cM на 1° (по америк. данным). По Фризе, этот коэфф. при комнатной t° равен 1,5-3 KV/CM на 1°. Это различие данных, вероятно, объясняется тем, что они относятся к маслам разного происхождения и


Ш Ш SBO ш

Фиг. 17.

юоао

7500

2500


to 20 30 Ы! so SOefm

Фиг. 18.

состава, a главное-разной степени просушки. Кривая а на фиг. 16 (по Фризе) и кривая в на фиг. 1 показывают ход изменения электрич. крепости нек-рых масел в зависимости от t°. Соответственная кривая вязкости б на фиг. 16 идет антидромно с нею (соответственно, кривая текучести б на фиг. 1 идет синдромно). Кривая проводимости а на фиг. 1 тоже идет синдромно электрич. крепости. Отсюда явствует, что электрич. сопротивление и электрич., крепость-свойства не только не близкие между собой, но да7ке противоположные.

Значение давления. Электрич. крепость зависит также от гидростатического давления, испытываемого маслом в области пробоя, и, следовательно, от зеркала масла, от высоты местности над уровнем моря и от наличного барометрического давления. В первом приближении зависимость от дав.ления В, выраженного в мм Hg, дается соотношением:

.В = 86 -Ь 0,08В . Т. о., даже обычные суточные колебания барометрич. давления ведут к колебаниям электрич. крепости масла ~ 2 %. На фиг. 17 (по Фризе) представлена зависимость электрической крепости Е от барометрич. давления В (кривая б) и высоты местности Н




от давления В (кривая а). На основании этих двух кривых м. б. связаны между собою для каждого случая электрич. крепость и высота местности. На фиг. 18 даны графики, связывающие напряжение пробоя различных И. м. (цилиидрич. электроды с диаметрами 19 и 16 мм) с давлением, при чем

Ui - трансформаторное

о ю 20 30 ioain масло AEG при 18°; Фиг. 19. ибз-трансформаторное масло гаргойль при 20° (вя.зкость 4,24° Э., уд. в. при 23,5° 0,853, теп.чоемкость при 15° 0,469); и -касторовое масло при 17,0° и керосин при 17,8°; сп.чошные кривые относятся к пробою с буферным сопротивлением 80 SJ, а пунктирные-без сопротивления.

Наконец, зависимость пробойного напрялсения от давления меняется с видом по.чя, как это видно из кривых фиг. 19 д.чя масла гаргойль (по Ф. Коку); электроды цилиндрические с диаметрами 19 и 16 мм; а относится к синусоидному переменному напряжению 60 пер/ск. при буферном сопротивлении и 18°, б-к тому лее напряжению при 21,5°; в-к переменному напряжению 20 пер/ск. при 21,5°; наконец, г-к постоянному напряжению, при чем внутренний цилиндр был с положи-те.чьным потенциалом (значение формы поля и длины искрового промежутка). Электрич. крепость И. м. зависит от формы по- ля (что практически сводится к форме электродов) и от междуэлектродного расстояния, при чем эти факторы приходится всегда рассматривать вместе. В отношении цилиндрических электродов, например конструкции Циппа (фиг. 20), электрическая крепость в \C<I.,n JcM выражается соотношением Пика;

где г - радиус внутреннего стержня разрядника, R-радиус отверстия внешнего цилиндра и R :г<3,5. Зависимость пробойного напрялсения от междуэлектродного расстояния при различных э.чектродах представлена кривыми Э. Подмора (фиг. 21) и


Ш& Тв. каучук

Фиг. 20.


у----

югтров.расст.

О го 60

Фиг. 21.

i 2 3 k 5 6 мм Фиг. 22.

Г. Тобия (фиг. 22), при чем в пос.чеднем случае масло было вполне сухое. На фиг. 21 а относится к электродам с остриями, б-к острию и диску, в-к дискам диаметром 12,5 см. На фиг. 22 о относится к остриям.

б-к острию и диску 10,16 см диаметром, 6-к двум таким лее дискам, г-к шарам


5,08 см диэ.метром. При малых междуэлектродных расстояниях пробойное напрялсение почти линейно зависит от расстояния, так что э.чектрич. крепость стремится к постоянному значению. На фиг. 23 (по Бо.чаму) даны такие зависимости д.чя различных И. м.: а относится к смо.чяному мас-.чу с 1° вспышки 200°; б, б, г, д-к минера.чьно-му маслу с t° вспышки, соответственно, 410°, 430°, 320° и 380°. На фиг. 24 даны подобные лее зависимости (по Шоу) при весьма ма.чых меле-дуэлектродных расстояниях: кривая а относится к рапсовому маслу, б-к сивлчпиому, в-к льняному и г-к рыбьему лсиру.

Значение полярности и ориентировки электродов. Если э.чектроды между собой не тождественны и на них накладывается постоянное напряжение, то не безразлично, какой именно из электродов будет нололси-тельным и какой отрицательным. Кривые а на фиг. 25 (по Фейге) относятся к зависимости напрялсения пробоя от мелсдуэлектродного расстояния Д.ЧЯ керосина, а кривые б-д.чя эфира; пробой произ-ВОДИ.ЧСЯ между острием и диском, при чем сплошные кривые (с индексом 1) относятся к с.чучаю положительного потенциала диска, а пунктирные (с индексом 2)-к отрицательному потенциалу. Как выяснено Флайтом (фиг. 26), характер зависимости пробойного напрялеения от междуэ.чектродного расстояния д.чя различных электродов меняется с расположением этих электродов относите.чь-но вертика.чи, вероятно в связи с изменившимися условиями конвекции и электрич. перемещения частиц; сп.чошные кривые (индекс 1) относятся к вертикальному расположению элехетродов, а пунхетирные (индекс 2)-хе горизонта.чы10му; хсрхшые а относятся к шаровым электродам 12,7 м,м диаметром, а б-к э.чектродам с острием. Кроме того, пробойное напряжение при одном и том лее расстоянии меняется в зависимости от f° но-разному, смотря по тому, расположены ли электроды горизонтально (фиг. 27, хери-вая й) и.чи вертикально (кривая б);электроды бы.чи в данном счучае шаровые, 0 v.! ,27 мм, расстояние меледу нимхг 1,27 мм. Не безразличным д. б. также движение И. м.; но, как выяснено опытами, циркуляция масча вне электродов со скоростям! до 1 м1с% не изменяет заметно его э.чектрической херепости.


уМеж8узл1К1гро8-нов расстояние

О г 6 6ji

Фиг. 24.


10 20 ЗО ЬО Фиг. 25.



Н о р м а л и 3 а ц и я испытан и й. В различных странах требования, предъявляемые к электрической крепости И. м., не совпадают между собой; сводка их дана в табл. 11. Однако, и способы испытания также приняты различные, так что выяснить в точности эквивалентность различных требований затруднительно. Поэтому при необходимости точно опенить данное масло


:2 8

г и е 8 ни Фиг. 26.

го 1,0 so ее ос Фиг. 27.

1ю нормам известной страны возмолшо только после того, как требуемые испытания будут произведены на самом деле. В середине 1928 г. Британский к-т Международной электротехнич. комиссии произвел сравнение четырех типов разрядников: с острием, дискового, цилиндрического и шарового, и пришел к выводу, что наиболее чувствителен к присутствию посторонних примесей разрядник с шаровыми электродами, вследствие чего и признает желательной обязательность именно этих последних.

Производство и применение. Производство изоляционных масел из нефтей весьма различно в зависимости от вида исходного сырья. В основных чертах оно состоит в получении требующегося погона нефти (для И. м. типа легких веретенных масел-из мазута, в темп-рном промежутке 170-200°, с уд. весом 0,870-0,880, есчи речь идет о бакинской нефти), освобождении их от непредельных и ароматич. соединений путем обработки концентрированной серной к-той (66%-ная II2SO4), с последующей нейтрализацией следов кислоты едкою щелочью, удалением следов серы г.четом и тщательной отмывкой водою; после этого масло пропускается через бумажные фильтр-прессы или подвергается очистке на центробежных сепараторах. Очистка трансформаторного масла требует значительного количества серной кислоты, порядка 16,3% (по отчету 1922/23 г.), в 10 раз превышая ее расход по очистке керосина и в 8 раз-при очистке смазочных масел. Дестил.чаты других нефтей требуют еще больше серной кисчоты. Соответственно с потреблением больших количеств серной к-ты потери нефтяного погона при очистке па трансформаторн. масло достигают 15,2%, т. е. в 8 раз больше, чем для керосина, и в 2 раза бо.чьше, чем д.чя смазочных масел. Однако, глубокая очистка серной кислотой сообщает маслу некоторую примесь сульфо-нафтеновых к-т, вредно отзывающихся на стойкости масла. Поэтому в последнее время стали пользоваться неглубокой очисткой с да.чьнейшим применением поглотите-

.чей; этот процесс дает гораздо лучшие результаты, но слабая сторона его-в присутствии мельчайших частиц поглотителя. Молено считать общепризнанным превосходство апшеронских нефтей над американскими в качестве исходного сырья для И. м., при чем эмбенские нефти еще выше, как дающие меньше осадка. Из американских нефтей лишь с большими трудностями удается получить продукты, близкие по качеству к продуктам апшеронских нефтей (см. Нефти переработка).

Поставка И. м., согласно требованиям СССР и других стран, должна производиться в чистой лселезной (или стальной), лу-лееной или оцинкованной, плотно закупоренной посуде, при чем нек-рые страны допускают только полуду. Деревянные бочки, вообще говоря, не допускаются, при чем шведские нормы особо оговаривают это условие, а Франция высказывается за предпочтительность металлической посуды. Однако, затруднения с металлами, и в особенности с оловом, ведут на практике к необходимости транспортировать масло в деревянных бочках, обыкновенно покрываемых для непроницаемости слоем столярн. клея.

Уход за И. м. Перед применением, в частности перед наполнением трансформаторов и других установок, а также от времени до времени и впоследствии, И. м. должны просушиваться, так как они могут поглощать внешнюю влагу из атмосферы и, кроме того, выделять внутреннюю в процессе постарения. Для просушки применяются разные способы: 1) нагревание электрич. током до 110-120°, нри помощи помещенных в масле сопротивлений; 2) нагревание трансформатора перегрузкою при холостом ходе, но при этом необходшую учитывать химическое действие к-т масла на целлюлозу, образование хрупкой гидроцеллюлозы и других соединений; 3) нагревание электрическими сопротивлениями под вакуумом в 30-40 см Hg; 4) пропускание подогретого масла через фильтр-пресс с фильтровальной бумагой, что вместе с тем освобождает масло от окислов и осадков; фильтровальная бумага д. б. перед закладкою в фильтр-прессы тщательно просушена в электрич. печи, а во время работы часто сменяема; 5) центрифугирование на центрифугах типа Л аваля, например на гиперцентрифугах Гипьета (Hignette); 6) размешивание с негашеной известью или пропускание через особые фильтры Сименс-Шуккерта с негашеной известью; 7) очистка металлическим натрием; 8) удаление тончайших примесей и влаги электрофорезом. Все эти приемы имеют, однако, свои слабые стороны. Нагревание масла несомненно старит его, а кроме того, вредит изоляции трансформатора. Фильтрация через бумагу вносит мельчайшие волокна, присутствие которых при не вполне доброкачественной бумаге может быть чрезвычайно велико и, кроме того, требует хорошего наблюдения над сухостью бумаги. Химические способы (известь, натрий) повышают зольность масла, электро-форетический способ, применяемый обычно к другим маслам, пока не изучен достаточно в отношении И. м. Наиболее безвредно



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 [ 147 ] 148 149 150 151 152 153