脱谐度

基本信息

V=（Ic-IL）/Ic *100%

式中Ic——对地电容电流A；

IL——消弧线圈电感电流,A。

脱谐度数值的选取应适当。一方面，脱谐度的减小不仅能减小单相接地弧道中的残流，还可以加快恢复电压的上升速度，从而可知，脱谐度越小越好；但另一方面，脱谐度的减小会使消弧线圈分接头数量增多，增加设备的复杂程度，还会使有载调节开关频繁动作，降低设备运行的可靠性。运行经验表明，脱谐度不大于5%就能很好地灭弧、维持较理想的残余电流和恢复电压的上升速度。

DL/T 620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规定：消弧线圈接地系统，在正常运行情况下，中性点的长时间电压位移不应超过系统标称相电压的 15%，消弧线圈宜采用过补偿运行方式。自动调谐接地补偿装置能够实现全补偿运行或很小的脱谐度，主要是由于在消弧线圈的一次回路中串入了大功率的阻尼电阻，降低中性点电压的幅值，使之达到相电压的5%～10%。因为如果当系统的电容电流与消弧线圈工作电流相等时，即在谐振时中性点电压限制在允许值以下，就可实现全补偿方式，这是残流为最小的最佳工作方式。所以，可在消弧线圈的一次回路中串入大功率的阻尼电阻以增大阻尼率的方法来实现。

中性点位移电压U0与电网的不对称电压Ubd、消弧线圈的脱谐率v及电网的阻尼率有关。当电网形成后，其不对称电压基本是个固定值，为保证在单相接地时有效地抑制弧光过电压的产生，要求消弧线圈的脱谐度v在±5%以内，那么只有改变阻尼率d才能改变位移电压，因此应当在消弧线圈中串入电阻，保证阻尼率，控制中性点位移电压。在低压电网中由于中性点不对称电压很小，为提高测量精度，采用特制的中性点专用互感器来提高检测灵敏度。

物理冷凝法脱湿工作原理均是通过降低湿空气的干燥温度，使空气中的水分析出，从而达到脱湿的要求。

现有的机前脱湿技术是在高炉鼓风机前采用物理冷凝法对空气进行脱湿，位于高炉鼓风机前的脱湿器内设有换热管束，空气在管外流动，冷水在管内流动，两者通过管壁进行换热并凝析空气中的水分。

由于脱湿空气压力接近当地大气压，为保证鼓风湿度控制在9 g/m³，对应脱湿后的空气温度约8.5 ℃，考虑传热端差等因素，脱湿用冷水温度为5~7 ℃，因此脱湿系统必须设置制冷机以提供低温冷水，但制冷机电耗和水耗较大。

根据道尔顿分压定律和空气绝对湿度与蒸汽分压的关系，某一绝对湿度对应的饱和空气温度随空气压力的升高而升高。空气压力较低时，维持其湿度的所需温度较低，空气压力较高时，维持湿度所需温度较高。高炉鼓风机机后脱湿系统作为一种脱湿新工艺，其脱湿装置位于高炉鼓风机后，在高炉鼓风机对大气进行压缩、增压后进行脱湿处理，根据上述原理，脱湿温度可大大提高。假设高炉鼓风机增压后的空气绝对压力为0.5 MPa，要求鼓风湿度9 g/m³，计算或查表可知对应空气的饱和温度为34.7 ℃，所以当空气温度冷却到34.7 ℃时，空气中所含水分即达到所要求的9 g/m³。显然当采用新工艺时，脱湿系统可采用常温介质，如循环水、江河水或海水实现冷却脱湿，无需设置制冷机提供低温冷冻水 。

机后脱湿系统布置在高炉鼓风机出口，经高炉鼓风机增压后大气压力约为0.3~0.6 MPa，温度约为180~280 ℃，温度和压力较高的空气进入机后脱湿系统，在机后脱湿系统中被常温水冷却到30~40 ℃以脱除空气中多余的水分。

由于高炉鼓风机风量大，经鼓风机压缩后的空气温度高，热焓高，如果直接采用冷却水进行脱湿，脱湿系统换热量非常大，脱湿所需换热面积和冷却水量大大增加，系统投资费用较高，运行能耗大，不符合机后脱湿节能降耗的初衷，同时采用直接冷却脱湿空气温度低，鼓风进入热风炉预热需要消耗更多的燃料。因此机后脱湿系统设置预冷回热回路，利用热媒吸收高温空气大部分热量，对高温空气进行预冷，预冷后的低温空气在脱湿冷却器中冷却除湿，而吸收热量后的热媒用于加热脱湿后的空气，热媒在脱湿系统中循环使用。

高炉鼓风机机后脱湿的工作包括三个流程：空气流程、脱湿流程和回热流程。

空气流程：来自鼓风机出口的空气在预冷器与低温热媒进行热交换，预冷后送至脱湿冷却器脱出水分，由回热器进行加热后送往热风炉。

脱湿流程：常温水经水泵加压后送到脱湿冷却器对空气进行脱湿，脱湿冷却器由间壁式换热器和除雾器组成，水蒸气在换热器表面凝结成水滴并通过除雾器实现气水分离。

回热流程：在预冷器中被加热后热媒回流到膨胀罐，然后再送至回热器被脱湿后的冷空气冷却，冷空气被加热，热媒再由循环泵加压送回预冷器入口循环使用。

机后脱湿系统利用在预冷器和回热器间循环流动的热媒传递热量、降低脱湿冷却器负荷，而预冷器中鼓风机送来的空气最高温度高达280 ℃，选择合适的热媒对系统长期稳定运行尤为重要。工业中常用的热媒包括有机物、水、导热油等，有机物沸点较低，多用于制冷导热系统，水具有比热容大、导热性好的优点，但水易汽化，机后脱湿系统中热媒最高工作温度约为250 ℃，如果以水为热媒，水压需提高到约4.0 MPa 在循环过程中才不会汽化，因此系统运行压力高，要求有完善的安全保护措施。导热油则具有工作温度高的特性，如X6D-310 导热油，其最高工作温度为300 ℃、比热容为2.68 kJ/kg.℃，耐温能力和传热能力均较好，在预热器和回热器中可稳定运行，因此机后脱湿系统采用导热油为热媒 。

脱附升温脱附

物质的吸附量是随温度的升高而减小的，将吸附剂的温度升高，可以使已被吸附的组分脱附下来，这种方法也称为变温脱附，整个过程中的温度是周期变化的。微波脱附是由升温脱附改进的一种技术，微波脱附技术已应用于气体分离、干燥和空气净化及废水处理等方面。在实际工作中，这种方法也是最常用的脱附方法。

脱附减压脱附

物质的吸附量是随压力的升高而升高的，在较高的压力下吸附，降低压力或者抽真空，可以使吸附剂再生，这种方法也称为变压吸附。此法常常用于气体脱附。

脱附冲洗脱附

用不被吸附的气体(液体)冲洗吸附剂，使被吸附的组分脱附下来。采用这种方法必然产生冲洗剂与被吸附组分混合的问题，需要用别的方法将它们分离，因此这种方法存在多次分离的不便性。

脱附置换脱附

置换脱附的工作原理是用比被吸附组分的吸附力更强的物质将被吸组分置换下来。其后果是吸附剂上又吸附了置换上去的物质，必须用别的方法使它们分离。例如，活性炭对Ca2 、C1-有一定的吸附能力，这些离子占据了吸附活性中心，可对活性炭吸附无机单质或有机物产生不利影响。因此，用活性炭吸附待分离溶液中的物质后，选用CaCl2作为脱附剂可降低活性炭对吸附质的吸附稳定性，从而达到降低脱附活化能的目的。

脱附磁化脱附

由于单分子水的性质比簇团中的水分子活泼得多，能充分显示它的偶极子特性，从而使水的极性增强。预磁处理能增大水的极性，这就能充分解释经过预磁处理后活性炭的吸附容量减小的现象。当磁场强度增大时，分离出的单个水分子越多，则阻碍作用就越大，从而吸附容量减小得也就越多。活性炭本身为非极性物质，活性炭的表面由于活化作用而具有氧化物质，且吸附剂是在湿空气条件下活化而成，它使活性炭的表面氧化物质以酸性氧化物占优势，从而使活性炭具有极性，能够吸附极性较强的物质。由于这些带极性的基团易于吸附带极性的水，从而阻碍了吸附剂在水溶液中吸附非极性物质。这种方法常用于溶液中对吸附质的脱附。

脱附超声波脱附

超声波(场)是通过产生协同作用来改变吸附相平衡关系的，在超声波(场)作用下的吸附体系中添加第三组分后，体系相平衡关系朝固相吸附量减少方向移动的程度大于在常规条件下的吸附体系。根据超声波的作用原理推测，可能是因为第三组分改变了流体相的极性，增加了空化核的表面张力，使得微小气核受到压缩而发生崩溃闭合周期缩短的现象，从而产生更强烈的超声空化作用。因此，在用活性炭吸附待分离溶液中的物质后，可以用超声波(场)产生协同作用来改变吸附相平衡关系，降低活性炭对吸附质的吸附稳定性，从而达到降低脱附化能的目的。2100433B