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一种新型吸湿硅胶筛选器的研制

发布时间:2020-04-03 10:25:11 审核编辑:本站小编下载该Word文档收藏本文

一、 课题选择

2.1 名词解释

呼吸器:又称吸湿器,是主变压器的一个附属安全保护装置,内装有硅胶,与主变压器油枕胶囊或隔膜相连,作为空气与油枕相连的过滤装置。

吸湿硅胶:一种干燥剂,以细孔硅胶为载体,用氧化钴通过一定的工艺步骤结合在硅胶的内部孔隙的表面上,正常情况下为蓝色,吸收水分后会变为粉色或白色,主要用于仪器、仪表、设备的吸潮防锈。

2.2 课题背景

变压器是电力系统中及其重要的供电设备,可以说变电站是以变压器为核心建立的,其他设备都是为了保障变压器的正常运行而设立的。变压器的正常运行决定着整个电力系统的正常运行。呼吸器虽然只是变压器上一个微不足道的小元件,但是它的作用不容忽视,而硅胶作为呼吸器中最重要的一部分,其质量关系着呼吸器是否能够发挥其应有的作用。

温州地处亚热带季风气候区,降水量大,空气湿度很大,因此硅胶的使用量很大,需要经常进行更换。温州共有4台500kV变电站,30台220kV变电站,133台110kV变电站,10台35kV变电站,按照一处变电站两台主变,除去500kV变电站,220kV变电站需要5kg的呼吸器,110kV需要3kg的呼吸器,35kV需要1kg的呼吸器,全部更换一遍需要825kg硅胶,这是一个非常庞大的数量。而根据《国网浙江省电力公司变电运维一体化培训教材》规定,当硅胶受潮超过2/3时应及时更换,更换硅胶时应采用合格的硅胶:硅胶不应破裂、粉化,其颗粒直径应在3mm至5mm之间,但购买的硅胶很难保证百分百的合格率,其中有相当一部分属于不合格的硅胶,如何方便快捷地筛选出合格的硅胶是我们需要思考的问题。

2.3 课题确定

针对目前市场上还没有合适的专用硅胶筛选器装置,为了更快速有效地筛选出合格的硅胶,减少人力物力的耗费。因此本次QC活动的课题为:一种新型硅胶筛选器的研制。

三.课题目标

3.1目标设定

解决方便快捷地筛选出3mm至5mm的合格硅胶的问题;

3.2目标可行性验证

     (1) 本小组人员经过岗位培训,熟悉呼吸器及硅胶特性,具有很强的动手能力;

(2) 工区具有研发装置的平台;


四. 提出各种方案并确定最佳方案

本QC小组成员通过“头脑风暴法”对研制一套新型硅胶筛选器提出以下三种方案:筛形筛选器,漏斗形筛选器,圆筒形筛选器。

图4.1 提出三种方案

方案一:筛子形筛选器

筛子形筛选器如下图所示

图4.2 筛子形硅胶筛选器

如图3.2所示,选用如图所示的筛子两个,一个的孔距为3mm,另一个的孔距为5mm,使用时先将待过滤的硅胶倒在3mm孔距的筛子上,摇动筛子,小于3mm的硅胶通过小孔落下,再将筛子上的硅胶倒在5mm孔距的筛子上,摇动筛子,将3mm至5mm的硅胶筛选出来。方案二:漏斗形硅胶筛选器

图4.3 漏斗形硅胶筛选器

如图3.3所示,筛选器形状为漏斗形,上部位5mm的滤网,下部及侧面为3mm的滤网,5mm的滤网可打开,先将硅胶由上部倒入筛选器,小于3mm的硅胶从侧面及底部滤出,再将筛选器翻转,将3mm至5mm的硅胶由顶部的5mm滤网滤出。

方案三:圆筒形硅胶筛选器

图4.4 圆筒形硅胶筛选器

如图3.4 所示,本装置内设两道过滤网,筛选器侧面设置一道3mm滤网,在近出口处设置一道5mm滤网。使用时,直接将待筛选硅胶从本装置入口处倒入,关闭入口并连续摇动装置,将小于3mm不合格硅胶从侧部滤网滤除,筛除完毕后,通过近出口处5mm滤网,将直径在3mm至5mm之间的合格硅胶由出口倒出。

根据设计的三种方案,制作完成三个筛选器的样品,利用样品对5kg硅胶进行筛选实验,对筛选时间和合格率进行统计,实验结果如下表所示:

表4.1 筛选实验结果

注:硅胶合格率为筛选后3至5mm合格硅胶的质量占筛选后硅胶总质量百分比。

根据筛选结果进行综合比较,对三种方案的优缺点分析如下图所示:

图4.5 方案比较

本小组成员分别对上述三种方案进行具体分析比较,最终选用第三种方案。


五. 制定对策

QC小组针对以上最佳配置方案,根据“5W1H”原则制定了对策表,具体内容如下表所示:

表5-1 “5W1H”对策表

对于装置的材料按照外壳及滤网两方面进行考虑,外壳的材料考虑两种方案,分别是ABS工程塑料,铝合金5083,相关的参数对比如图5.1所示:

图5.1 外壳材料对比

最终选择ABS工程塑料作为外壳材料,因为它易于加工,成本低,重量轻,便于携带,且外壳绝缘。

针对滤网有两种方案,分别是尼龙滤网及不锈钢滤网,对比如图5.2所示:

图5.2 滤网材料对比

最终选择不锈钢滤网,因为不锈钢网防锈性能好,硬度高,不易变形,耐热性能好,常用于过滤制品

六.方案实施

对策实施】装置图纸设计

2014年4月15日至6月10日

由本小组成员刘斌负责

根据目标要求设计装置图纸

对策实施】装置组件加工

2014年6月11日至8月30日

由本小组成员周翰章负责

根据设计好的图纸委托有资质的厂家进行组件加工

对策实施】装置组装

2014年8月31日至10月4日

本小组成员夏明华、曹辉负责

将加工成好的组件组装成完整的装置

对策实施】测试和检验

2014年10月5日至11月19日

本小组成员陈芝奔、周杰负责

利用组装好的装置进行硅胶筛选功能的实际检测。

七.效果验证及效果分析

7.1 效果验证

   最终制作完成的筛选器成品如图7.1所示:

图7.1硅胶筛选器成品

QC小组成员利用制作好的硅胶筛选器进行硅胶的筛选:

图7.2 将硅胶由上口倒入硅胶筛选器

图7.3 将小于3mm的硅胶由侧边筛选网倒出筛选器

图7.4 将3mm至5mm的合格硅胶由底部的筛网倒出筛选器

通过验证,本硅胶筛选器一次最多可以筛选1.5kg的合格硅胶,操作方便快捷,可以快速地筛选出3mm至5mm的合格硅胶,并且采用了多用途设计,可以通过更换滤网,以适应不同直径硅胶颗粒筛选。

利用制作的硅胶筛选器对5kg的硅胶进行筛选实验,最终统计结果。

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