真空压力浸渍设备加热系统提升浅析

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为提高电力机车牵引电机的可靠性和安全性，对牵引电机的核心工艺技术绝缘处理提出新的要求。绝缘处理是通过真空压力浸渍(VPI)设备来实现的，为满足工艺要求，获得良好的浸渍效果，要求绝缘漆在浸渍时流动性好，浸透能力强；在浸渍完成后要求低温保存，以延长绝缘漆的使用寿命为实现上述功能，要求真空压力浸渍 (VPI)设备具有良好的加热系统，现在就设备的加热系统提升进行如下浅析。

二、加热系统设计方案加热系统是VPI设备中的重要部分，主要由加热器、水箱、管道泵、电接点压力表、温度传感器、液位传感器、电接点温度表以及控制系统组成。

1.电加热器的设计1)电加热器的设计要求加热方式：380v/50HZ电加热方式，工作方式为连续工作制。

2)加热功率计算i.初始加热所需要的功率计算：功率(C1M1△TC2M2△T)÷ 864/H式中：CI、C2、c3分另Il为介质(水)、容器(钢)的比热( al，Kg℃)，Cllkcal/kg，C2-0.12kcal/kg"CMl、M2、分别为介质、容器的质量 ( )△T为所需温度和初始温度之差 (℃)H为初始温度加热到设定温度所需要的时间 (h)P最终温度下容器的热散量 (Kw)i.初始加热所需要的功率：水在 60℃时的表面损失 3500W/m保温层损失 (在 60℃时 )32W/m容器的面积 ：l-8保温层的面积：14.4m"容器内水的加热：C1M1△T1×(1.2x1.5x1.5x1000)x(6o-15)121500kcalii.容器自身加热：C2M2△T0.12x1.2×1.5 X2×1000X (60-15) 19440kcal平均 水表面热损失 ：1.8m2 × 3500W/m2 × 3h X 1/2 ×864，1ooO8164.8kcal平均保温层热损失：14.4m2 X 32W，m2 × 3h × 1/2 × 864，10o0 1194.4 kcal(考虑 20%的富裕量 )初始加热需要的能量：(121500194408164.81194.4)×1.2180359 kcal/kg%工作时需要的功率P(C1M1△TC2M2△T)÷ 86枷 180359÷864÷369.58KW考虑其他热损失选择功率为72KW。

选择直管式防爆电加热器，电加热器的材质为 304不锈钢，安装方式为立式安装。

2、水箱设计1)水箱的设计尺寸 1.2m1.5m2m (长 宽 高 )，材质为 304不锈钢，板材厚度≥3ram，工作温度 O-l00℃，水箱底部设置排污阀门。

2)加热器设计 ：根据加热器选型设计，选择功率为 72KW 的直管式防爆电加热器，并配置温度传感器、轴向温度表、液位开关、液位计、液位关开等控制元件。加热器垂直安装在水箱内，控制元件安装在水箱侧面∝制方式为自动控制，当操作系统运行后，首先启动加热系统，对水箱水溶液进行加热 ，保持水温在 80±5℃；然后通过储漆罐加热系统，将热能传递给储漆罐内的绝缘漆，并控制绝缘漆温度为60%±5℃，以达到绝缘漆良好的流动性和良好的浸透性能。

图1 水箱部件设计图3.液位控制设计1)为便于水箱液位控制，配置防爆式液位变送器和液位显示器。

2)设置最低液位控制开关自动补水装置，当液位低于该液位开关时，系统进行自动补水。液位隆制开关和自玎jl 越行电 诵∈锁，实现联包lj空制。

图 2 防爆式液位变送器4、控制系统设计在控制系统中，水箱温度、液位都由系统控制，并温度、液位等数据反应在操作界面上，并能实现远传控制。

三、结束语设备加热系统提升后达到了如下效果 ：1)通过设置温度上限开关及电接点温度计，以及系统超温联锁保护；同时在操作界面进行提示和报警。实现了实时温度控制，保证了设备运行安全。

2)通过对温度实施远端监视和控制，可随时记录、保存和查询温度控制数据。

3)提高了加热系统在特殊工作环境下的安全可靠性。设计后的热水箱，由于具有温度 、液位及联锁等多重控制保护，避免了加热器超温和 干烧”现象，提高了加热系统在特殊工作环境下的安全可靠性。

4)设计后的加热系统与设备主系统融为-体，在主界面上实现了加热系统与真空压力浸渍 -键化”化控制功能，与以前手动操作相比较，工作时间由原来的8.5小时降到7小时，提高了和产品质量和工效。