Πώς παίζει τον ρόλο του υγροσκοπικού εντελώνη η σιλικαγέλα στο σύστημα αερισμού του μετατροχή;

Η Ρολή του Σιλικα Γέλ

Το σιλικα γέλ (Silica Gel) είναι ένα συχνά χρησιμοποιούμενο απορροφητικό με εξαιρετικές υγροσυσσωρευτικές ιδιότητες, που εφαρμόζεται ευρέως σε εγκαταστάσεις ενέργειας για την αποξήρανση και την πρόληψη της υγρασίας. Στα συστήματα αναπνοής των μετατροπέων, το σιλικα γέλ λειτουργεί κυρίως για να απορροφήσει την υγρασία από τον αέρα που εισέρχεται στην δεξαμενή του μετατρόπου, προστατεύοντας το λάδι και τα απομονωτικά υλικά από το νερό, έτσι ώστε να προστατεύεται η απομονωτική απόδοση του μετατρόπου.

1. Λειτουργικό Πρίντσιπ του Σιλικα Γέλ

• Μηχανισμός Απορρόφησης: Το σιλικα γέλ διαθέτει μεγάλο αριθμό μικρών πορών στην επιφάνειά του, οι οποίοι μπορούν να απορροφήσουν μόρια νερού από τον αέρα. Όταν ο αέρας διέρχεται μέσω του αναπνευστήρα του μετατρόπου, η υγρασία απορροφάται από το σιλικα γέλ, επιτρέποντας στον ξηρό αέρα να εισέλθει στη δεξαμενή.

• Αναστρεψιμότητα: Ο μηχανισμός απορρόφησης του σιλικα γέλ είναι αναστρέψιμος. Όταν εξατμίζεται, μπορεί να ανανεωθεί μέσω θερμαντοποίησης, αποβάλλοντας το απορροφημένο νερό και επαναφέροντας την υγροσυσσωρευτική του ικανότητα. Αυτό επιτρέπει την επαναχρησιμοποίηση του σιλικα γέλ, επεκτείνοντας τη διάρκεια ζωής του.

2. Εφαρμογή του Σιλικα Γέλ στα Συστήματα Αναπνοής των Μετατροπέων

Αναπνευστής: Οι μετατρόποι είναι συνήθως εξοπλισμένοι με αναπνευστή (επίσης γνωστός ως αναπνευστής αποξήρανσης) που συνδέει τη δεξαμενή λαδιού με τον ατμόσφαιρα. Στο εσωτερικό του αναπνευστή, το σιλικα γέλ φιλτράρει τον εισερχόμενο αέρα, διασφαλίζοντας ότι μόνο ξηρός αέρας εισέρχεται στη δεξαμενή. Καθώς η θερμοκρασία μέσα στον μετατρόπο μεταβάλλεται, η πίεση μέσα στη δεξαμενή επίσης παρουσιάζει κυματισμούς, προκαλώντας ανταλλαγή αερίων μεταξύ της δεξαμενής και του εξωτερικού περιβάλλοντος. Το σιλικα γέλ στον αναπνευστή απορροφά την υγρασία από τον αέρα, προστατεύοντας τη δεξαμενή από την εισόδου του υγρού αέρα.

Σύστημα Σφραγίσματος: Σε κάποιους μετατρόπους, το σιλικα γέλ χρησιμοποιείται επίσης ως αποξηραντικό στο σύστημα σφραγίσματος για να προστατεύσει από την εισόδου της υγρασίας μέσω κακά σφραγισμένων περιοχών.

Συνέπειες Ανεπαρκούς Ελέγχου Υγρασίας

Εάν ο έλεγχος της υγρασίας σε έναν μετατρόπο είναι ανεπαρκής, η υγρασία μπορεί να εισέλθει στη δεξαμενή και να διαλυθεί στο λάδι του μετατρόπου ή να καταλείψει στα απομονωτικά υλικά, οδηγώντας σε μια σειρά ζητημάτων που μπορούν να επηρεάσουν σοβαρά την απόδοση και τη διάρκεια ζωής του μετατρόπου. Παρακάτω ακολουθούν οι βασικές συνέπειες του ανεπαρκούς ελέγχου της υγρασίας:

1. Επιβαρύνση της Απομονωτικής Απόδοσης

• Επίδραση στα Απομονωτικά Υλικά: Η υγρασία μειώνει την διαηλεκτρική αντοχή τόσο του λαδιού του μετατρόπου όσο και των στερεών απομονωτικών υλικών (όπως χαρτί και ίνες). Καθώς αυξάνεται η περιεχόμενη υγρασία, το διαηλεκτρικό σταθερό των απομονωτικών υλικών αυξάνεται, ενώ η τάση κατάρρευσης μειώνεται, κάνοντας πιο πιθανές τις μερικές απολύσεις ή τους μικροκύκλους.

• Επιτάχυνση της Γήρανσης: Η υγρασία επιτάχυνε επίσης τη γήρανση των απομονωτικών υλικών, μειώνοντας τη διάρκεια ζωής του μετατρόπου. Σε υψηλές θερμοκρασίες, η υγρασία μπορεί να συνδυαστεί με οξειδωτικά προϊόντα στο λάδι, δημιουργώντας οξέα υλικά, που επιπλέον καταβρώνουν τα απομονωτικά υλικά.

2. Κατάρρευση της Ποιότητας του Λαδιού

• Υπερβολική Υγρασία στο Λάδι: Όταν η υγρασία εισέρχεται στο λάδι του μετατρόπου, αλλάζει τις φυσικές και χημικές ιδιότητες του. Η υγρασία προωθεί τις αντιοξειδωτικές αντιδράσεις στο λάδι, δημιουργώντας οξέα υλικά και στερεά, που μειώνουν την αντοξειδωτική ικανότητα και την εφαρμοσμένη θερμοκρασία του λαδιού.

• Παρεμπόδιση της Διακύμανσης Θερμότητας: Η υγρασία μειώνει τη θερμοδυναμική αντίδραση του λαδιού, επηρεάζοντας την απόδοση αποδόσης θερμότητας του μετατρόπου. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε υψηλότερες λειτουργικές θερμοκρασίες, επιτάχυνοντας τη γήρανση και την κατάρρευση των απομονωτικών υλικών.

3. Μερικές Απολύσεις και Φασματικές Παρεμβολές

• Μερικές Απολύσεις: Η υγρασία μειώνει την τάση κατάρρευσης του λαδιού, ειδικά σε υψηλότερες τάσεις, αυξάνοντας την πιθανότητα μερικών απολύσεων. Οι μερικές απολύσεις όχι μόνο καταβρώνουν τα απομονωτικά υλικά, αλλά μπορούν επίσης να οδηγήσουν σε φασματικές παρεμβολές, προκαλώντας απότομες στάσεις του μετατρόπου.

• Φασματικές Παρεμβολές: Η σοβαρή εισόδου υγρασίας μπορεί να οδηγήσει σε φασματικές παρεμβολές, με δυνητικά πυρκαγιές ή εκρήξεις, δημιουργώντας σημαντικά επίπεδα ασφάλειας για το σύστημα ενέργειας.

4. Κατάρρευση του Πυρήνα και των Στρεφών

• Κατάρρευση Μεταλλικών Συστατικών: Η υγρασία που εισέρχεται στη δεξαμενή του μετατρόπου μπορεί να επικαλυφθεί με μεταλλικά συστατικά, όπως ο πυρήνας και τα στρεφών, προκαλώντας κατάρρευση. Αυτό το φαινόμενο επιταχύνεται όταν το λάδι περιέχει οξέα υλικά, αδυνατώνοντας τη μηχανική αντοχή των μεταλλικών συστατικών και επηρεάζοντας την κανονική λειτουργία του μετατρόπου.

• Διαμόρφωση των Στρεφών: Η υγρασία μπορεί να προκαλέσει την μαλακία ή την αυξημένη ύφος των απομονωτικών στρωμάτων των στρεφών, οδηγώντας σε διαμόρφωση ή μικροκύκλους. Σε σοβαρές περιπτώσεις, τα στρεφών μπορεί να χρειαστεί να αντικατασταθούν, αυξάνοντας το κόστος συντήρησης.

5. Επίδραση στην Βασικότητα του Μετατρόπου

• Συχνές Στάσεις: Λόγω της επιβαρυμένης απομονωτικής απόδοσης, της καταρρευμένης ποιότητας του λαδιού και άλλων ζητημάτων, ο μετατρόπος μπορεί να εμφανίσει συχνά προβλήματα, απαιτώντας στάσεις για συντήρηση, που μπορεί να επηρεάσει τη σταθερότητα και τη βασικότητα του συστήματος ενέργειας.

• Συντομευμένη Διάρκεια Ζωής: Μακροχρόνια ανεπαρκής έλεγχος υγρασίας μπορεί να επιταχύνει τη γήρανση του μετατρόπου, συντομεύοντας τη διάρκεια ζωής του και αυξάνοντας το κόστος συντήρησης και αντικατάστασης.

Διασφάλιση Αποτελεσματικού Ελέγχου Υγρασίας

Για να διασφαλιστεί ο αποτελεσματικός έλεγχος της υγρασίας και να αποφευχθούν τα παραπάνω προβλήματα, είναι αναγκαία οι παρακάτω μέτρα:

• Κανονική Έλεγχος της Κατάστασης του Σιλικα Γέλ: Το σιλικα γέλ αλλάζει χρώμα (συνήθως από μπλε σε ροζ) όταν απορροφά υγρασία. Θα πρέπει να αντικατασταθεί ή να ανανεωθεί συντομευμένα όταν καταστεί κυρτό, για να διατηρηθεί η υγροσυσσωρευτική του ικανότητα.

• Διατήρηση της Αναπνοής του Αναπνευστή: Να διασφαλιστεί ότι ο αναπνευστής παραμένει ανεμπόδιστος, επιτρέποντας στον αέρα να διέρχεται μέσω του σιλικα γέλ για κατάλληλη αποξήρανση. Να αποφευχθούν τα εμπόδια που μπορεί να εμποδίσουν την διάρροια του αέρα.

• Ενίσχυση του Σφραγίσματος: Κανονική έλεγχος του συστήματος σφραγίσματος του μετατρόπου για να διασφαλιστεί ότι η δεξαμενή είναι καλά σφραγισμένη, προστατεύοντας από την εισόδου της υγρασίας μέσω κακά σφραγισμένων περιοχών.

• Επιτήρηση της Περιεχόμενης Υγρασίας στο Λάδι: Περιοδική δείγματα και ανάλυση της περιεχόμενης υγρασίας στο λάδι του μετατρόπου για να ανιχνευθεί η ανεπαρκής υγρασία σε πρώιμο στάδιο και να ληφθούν διορθωτικά μέτρα.

• Εγκατάσταση Εξατμιστικού Εξοπλισμού: Για μεγάλους μετατρόπους ή εκείνους που λειτουργούν σε υγρασμένα περιβάλλοντα, να ληφθεί υπόψη η εγκατάσταση εξατμιστικού εξοπλισμού (όπως γεννήτριες ξηρού αέρα) για την ενίσχυση του ελέγχου της υγρασίας.

Σύνοψη

Το σιλικα γέλ παίζει κρίσιμο ρόλο στα συστήματα αναπνοής των μετατροπέων, απορροφώντας αποτελεσματικά την υγρασία από τον αέρα που εισέρχεται στη δεξαμενή, προστατεύοντας την απομονωτική απόδοση και την ποιότητα του λαδιού του μετατρόπου. Εάν ο έλεγχος της υγρασίας είναι ανεπαρκής, η υγρασία μπορεί να εισέλθει στη δεξαμενή, οδηγώντας σε μια σειρά ζητημάτων, όπως επιβαρυμένη απομονωτική απόδοση, καταρρευμένη ποιότητα του λαδιού, μερικές απολύσεις, κατάρρευση μεταλλικών συστατικών και μειωμένη βασικότητα και διάρκεια ζωής του μετατρόπου. Συνεπώς, η διασφάλιση της καλής κατάστασης του σιλικα γέλ και η εφαρμογή αποτελεσματικών μέτρων ελέγχου της υγρασίας είναι ζωτικής σημασίας για την ασφάλεια και τη σταθερή λειτουργία των μετατροπέων.