将气体溶解在油中的装置及方法 【技术领域】
本发明涉及一种溶解装置及方法，特别涉及一种将气体均匀溶解在油中的装置及方法。
背景技术
长期以来，绝缘油(包括变压器油、电容器油)中的溶解气体分析(dissolvedgas analysis，DGA)——气相色谱分析，被世界各国公认为是监测和诊断充油电力设备早期故障、预防灾难性故障最好的方法。而随着电力设备状态检修工作的开展，利用在线色谱仪对溶解于变压器绝缘油中的各种特征气体进行含量检测变得越来越重要，其中最基本的是对在线色谱仪的测试准确性进行实时评价。
现有技术通常是通过比较在线色谱仪显示值和油中溶解气体的真实含量(或实验室仪器检测值)，实现对在线色谱仪测试准确性的评价。其中，提供均匀稳定的标准油源就成为需重点解决的问题。
特征气体经对流、扩散，不断地溶解在油中，其传质过程为：气泡的运动、气体分子的扩散、溶解与交换、气体的析出与向外逸散。气体在绝缘油中的溶解度大小与气体的特性、油的化学组成以及溶解时的温度等因素都有密切的关系。由于气体在单位时间内和单位表面上的扩散量与浓度成正比，因此，可用扩散系数来表明气体在容器中的扩散状况，它不仅是浓度和压力的函数，而且随温度增高或粘度降低而增大。
目前通常利用普通油箱或其他简易装置作为配油容器，存在的主要问题是油中特征气体含量难以控制，油中溶解气体容易向外界逃逸；或由于设计等因素造成油中气体以气泡形式存在于容器内部，无法均匀地溶解在油中。
有鉴于此，如何提供一种将气体均匀溶解在油中的装置及方法，来减少上述弊端已成为业界亟待解决的技术问题。
【发明内容】
本发明所解决的技术问题在于提供一种将气体溶解在油中的装置及方法，能够控制油中气体的含量，将气体均匀地溶解在油中。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种将气体溶解在油中的装置，其包括：筒体，循环泵，用于连接所述筒体和循环泵的外部管路，设置于外部管路上的注气孔，以及用于向筒体内注入油的注油孔；所述筒体与外部管路连通并形成一循环空间，由所述循环泵提供循环动力；所述筒体内部还设有至少一层多孔隔板。
所述装置各部件的连接处设有密封装置，该密封装置为聚四氟乙烯垫料。所述筒体内壁及部件间的连接处采用圆弧型过渡。
在上述装置中，所述多孔隔板覆盖所述筒体的整个横截面，其上均匀分布有多个通孔，且通孔的直径小于5毫米。所述注气孔内还设有气泡细化装置，该气泡细化装置是一个中空球体，其表面均匀分布有多个小孔，具体的，可以是结晶状氧化铝烧结而成的气体扩散头。
本发明还提供了一种将气体溶解在油中的方法，应用在一密封装置中，所述方法包括下列步骤：
在所述密封装置中设置至少一层多孔隔板；
将经过脱水脱气处理的油真空注入到密封装置内部；
向所述密封装置中注入气体，并将油与气体混合在一循环空间内搅动，使得油与气体在所述多孔隔板上发生多次压缩及扩散，从而将气体溶解在油中。
其中，在注入气体时还可利用一气泡细化装置将气泡细化。
本发明的将气体溶解在油中的装置及方法，利用循环泵使油样循环，通过设在循环管路上的注气孔向装置内的油中加入一定量的特征气体，借助注气孔内设的气泡细化装置及筒体内部的多孔隔板，并通过油样循环流动保证加入油中的气体快速均匀地溶解在油中，从而得到含有不同浓度特征气体的标准绝缘油。此外，由于所有管路连接部位都加装了聚四氟乙烯垫料密封，保证了装置的整体密封性能；筒体内部转接处均采用圆弧过渡，消除了油循环死角；注气孔前端加装气体扩散头，使气泡细化便于溶解；筒体内部加装多孔隔板，且设置在整个筒体内部的横截面上，保证油在流经筒体时，会产生多次压缩、扩散过程，配合循环泵的高速扰动所产生的紊流状态，实现各气体组分在油中的均匀溶解。
【附图说明】
图1为本发明一较佳实施例的装置结构示意图。
图2为气泡细化装置的结构示意图。
【具体实施方式】
以下通过具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明也可通过其他不同的具体实施例加以实施或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
本发明的将气体溶解在油中的装置及方法，可应用在电力设备变压器绝缘油地气相色谱分析(DGA)中对在线色谱仪进行校验，提供校验时需要用的含有不同特征气体含量的标准绝缘油。在本发明的较佳实施例中，以向在线色谱仪提供将一定量的特征气体均匀溶解在变压器绝缘油中的标准油源为例进行说明，但不以此为限。
参见图1，本发明的将气体溶解在油中的装置1主要包括：筒体10、外部管路11、循环泵12、注气孔13及注油孔14，其中，筒体10通过外部管路11与循环泵12相连，注气孔13开设在外部管路11上，注油孔14通过另一条管路连接至筒体10。
所述筒体10的内部具有至少一层多孔隔板100，在本实施例中采用双层隔板上下间隔设置，且每层多孔隔板100均覆盖了筒体10的整个横截面。多孔隔板100的具体结构请参阅图1中的放大部分，其表面均匀分布了许多通孔，每个通孔的孔径小于5毫米，故在将油和气体注入该筒体10进行循环搅动时，气体经过多孔隔板100上的通孔进行多次压缩和扩散后，能够更好地溶解在油中。
为了便于油的循环流动，消除循环过程中可能出现的死角，筒体10内壁采用了圆弧型过渡，特别是在部件的连接处，例如筒体10与外部管路11的相连处，都设计为圆弧状。此外，该装置1还在各连接处增设密封装置，例如聚四氟乙烯垫料，以保证整个装置1的密封性。
整条外部管路11与该筒体10连通并形成一循环空间，循环泵12与外部管路11连通，提供循环的动力，在该循环泵12开始工作后，提供一定的动力将油与气体混合搅动，在上述循环空间内进行多次循环，于本实施例中，该循环泵12为磁力泵。
注气孔13用于向筒体10内部注入气体，其内置有如图2所示的气泡细化装置130。在本实施例中，该气泡细化装置130为结晶状氧化铝烧结而成的气体扩散头，是一个中空的球体，表面均匀分布有多个小孔，孔径小于80微米。该注气孔13设置在外部管路11上有助于对注入的气体进行流量控制。
注油孔14用于向筒体10内注入油，例如变压器绝缘油，其设置在筒体10的底部，当然也可设置在其他位置，并不以此为限。
采用上述装置将气体溶解在油中的具体方法如下：首先，通过注油孔14向装置内真空注入一定体积经过脱水脱气处理的油；开启循环泵12使筒体内油处于流动状态；然后通过注气孔13向所述装置中注入气体，使油与气体混合，并在循环泵12的作用下，在筒体10与外部管路11构成的循环空间内搅动，使得油与气体在多孔隔板100上发生多次压缩及扩散，从而将气体溶解在油中。需要说明的是，注入的油是已经经过脱水脱气处理的绝缘油，并且体积恒定。
由于在注入气体时利用气泡细化装置130将气泡细化，这样能够使得气体更好地溶解在油中，减少传统方法中气体以气泡形式存在的问题。
综上所述，本发明的将气体溶解在油中的装置，利用循环泵使油样循环，通过设在循环管路上的注气孔向装置内的油中加入一定量的特征气体，借助注气孔内设的气泡细化装置及筒体内部的多孔隔板，并通过油样循环流动保证加入油中的气体快速均匀地溶解在油中，从而得到含有不同浓度特征气体的标准绝缘油。