轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统的制作方法

本实用新型涉及轮胎生产领域，尤其涉及一种轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统及其应用。

背景技术：

橡胶硫化是橡胶大分子在加热下与交联剂硫磺发生化学反应，交联成为立体网状结构的过程，轮胎硫化工艺是轮胎生产工艺中的关键环节，它所需的热量由蒸汽通过两种方式传递给胎胚，一种通过热板(模套或蒸锅传递给模具，然后模具直接加热胎胚，该种热交换蒸汽称之为外温蒸汽；另一种通过胶囊间接传递给胎胚，该种热交换蒸汽称之为内温蒸汽。外温蒸汽如何做到高效利用涉及很多方面，除做好保温方面、蒸汽供给的饱和度方面、蒸汽疏水等方面外，还需要着重对热板式硫化机外温的蒸汽疏水方式进行全面的研究分析，比较各类方式的利弊，确保蒸汽的高效利用。

实际生产中，硫化中使用的蒸汽量约整个蒸汽量的70％，如何改善、优化硫过程对节省能源，改善环境，进一步减少蒸汽用量是降低成本的有利途径。在现有技术中，热板式轮胎硫化机所采用的疏水方法有小孔排疏水、定时疏水和疏水阀疏水(通常采用倒吊桶疏水阀，不及时的将冷凝水进行排出，会使外温的温度降低，影响轮胎质量。

通过实验对比，倒吊桶式疏水方式比定时疏水节能，同时对温度控制也满足工艺要求。然而，实际生产工作中，倒吊桶式疏水方式也存在以下不少问题：

1、内泄漏问题：通常疏水阀出口均由管路连接至冷凝水回总管，这样导致无法直接观察疏水阀通断情况，也就无法判断疏水阀是否存在内泄漏，当疏水阀密封面磨损或有异物卡住时，无法及时发现，使疏水状态类似于小孔排放，这样导致蒸汽浪费更大。

2、内堵塞问题：疏水阀内部排放孔很小，通常只有3mm左右，当管路中有异物堵住排放孔时，导致疏水不畅，会引发外温报警，生产出不合格轮胎。

3、停机后冷模升温慢问题：当计划停产等因素停机后，热板温度降低至常温，如需再次加热时，由于热板温度低，产生的冷凝水量大，疏水阀3mm的排放孔不能快速地排出热板内的冷凝水，热板升温慢。

技术实现要素：

为了解决上述的技术问题，本实用新型的一个目的是提供一种轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统，本实用新型的另外一个目的是提供上述的系统的应用。本实用新型的疏水系统可以避免因内泄漏而导致的蒸汽巨大耗费，相比其他几种疏水方式是一种柔性可控的疏水方式，是一种间接节能的疏水方式。

为了实现上述的第一目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统，该系统包括冷凝桶、PLC控制系统、第一切断阀，冷凝桶连接热板末端出口，冷凝桶出口处设置第一切断阀控制通断，第一切断阀后连接设有第一节流孔；所述的冷凝桶包括桶体，桶体的上部设置有进水口，下部设置有出水口，在桶体顶部设置有第一导电式液位开关，在桶体的出水口上方侧壁设置有第二导电式液位开关，第一导电式液位开关的液位电极感应点A设置在第二导电式液位开关的液位电极感应点B的上方，所述的第一导电式液位开关、第二导电式液位开关均连接至PLC控制系统，PLC控制系统连接控制第一切断阀。

作为进一步改进，所述的第一节流孔的孔径为2～4mm。

作为进一步改进，该系统还包括第二切断阀，第二切断阀连接设有第二节流孔，第二切断阀与第一切断阀并联，第二节流孔的孔径大于第一节流孔，第二切断阀由PLC控制系统控制。作为进一步改进，所述的第一节流孔的孔径为2～4mm，第二节流孔的孔径为6～10mm。

作为进一步改进，所述的第一导电式液位开关的液位电极感应点的位置上、下高度能调整。

作为进一步改进，所述的冷凝桶的管径为40～80mm，感应点A和感应点B的液位差为150～300mm。

为了实现上述的第二个目的，本实用新型采用了以下的技术方案：

轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统的控制方法，该方法采用上述的轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统，该控制方法包括以下的步骤：当感应点A、感应点B两点均接触冷凝水时，导电式液位开关触点闭合，将信号输入给PLC控制系统，PLC控制系统控制冷凝桶后第一切断阀的打开，液位下降，感应点A点脱离冷凝水，导电式液位开关复位断开，PLC控制系统控制第一切断阀关闭。

轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统内泄漏报警方法，该方法采用上述的轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统，该方法包括以下的步骤：感应点A和感应点B始终无法接触冷凝水，导电式液位开关不能闭合，PLC控制系统输入信号无效；当外温蒸汽进时，PLC控制系统对应液位开关的输入点连续两次在3分钟内没有输入信号，PLC触发报警信号，在硫化完成当前胎胚后，在该问题没有解决之前，不允许后续胎胚进行硫化。

轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统内堵塞报警方法，其该方法采用上述的轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统，该方法包括以下的步骤：第一切断阀出口的第一节流孔出现堵塞，感应点A和感应点B始终接触冷凝水，导电式液位开关不能断开，PLC控制系统输入信号有效；当外温蒸汽进时，PLCPLC控制系统对应液位开关的输入点在连续排放5分钟内还有输入信号，PLCPLC控制系统触发报警信号，在硫化当前胎胚时，防止出现报警胎，通过PLC控制系统紧 急开启第二切断阀，进行定时疏水，确保轮胎合格；对在该问题没有解决之前，不允许后续胎胚进行硫化。

轮胎硫化热板停机后冷模快速升温的方法，其特征在于该方法采用上述的轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统，该方法包括以下的步骤：通过热板末端的铂热电阻监测末端蒸汽温度，在温度低于120℃时，PLC控制系统控制第二切断阀打开，通过第二节流孔进行强制升温，同时排出初期预热热板内的空气，快速升温。

本实用新型由于采用了上述的技术方案，轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统可以对整个疏水过程进行实时监测，具有内泄漏报警、内堵塞报警、冷模快速升温等功能。可以避免因内泄漏而导致的蒸汽巨大耗费，以及内堵塞导致的报废胎的产生，相比其他几种疏水方式是一种柔性可控的疏水方式，是一种间接节能的疏水方式。

附图说明

图1为本实用新型的系统的安装结构示意图。

图2为冷凝桶的系统结构示意图。

图3为本实用新型的PLC系统的控制方法图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做一个详细的说明。

实施例1

如图1所示的轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统，轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统，该系统包括冷凝桶2、PLC控制系统、第一切断阀3和第二切断阀4，冷凝桶2连接热板1末端出口，冷凝桶2的管径为50mm。冷凝桶2出口处设置第一切断阀3控制通断，第一切断阀3后连接设有第一节流孔5；第二切断阀4连接设有第二节流孔6，第二切断阀4与第一切断阀3并联，第二节流孔6的孔径大于第一节流孔5，第一节流孔5的孔径为3mm，第二节流孔6的孔径为8mm。如图2所示，所述的冷凝桶2包括桶体，桶体的上部设置有进水口21，下部设置有出水口22，在桶体顶部设置有第一导电式液位开关23，第一导电式液位开关23的液位电极感应点的位置上、下高度能调整。在桶体的出水口22上方侧壁设置有第二导电式液位开关24，第一导电式液位开关23的液位电极感应点A设置在第二导电式液位开关24的液位电极感应点B的上方，感应点A和感应点B的液位差为200mm。所述的第一导电式液位开关23、第二导电式液位开关24均连接至PLC控制系统，PLC控制系统连接控制第一切断阀3和第二切断阀4。

实施例2

轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统的控制方法，该方法实施例1的轮胎硫化热板蒸汽管路 疏水系统，该控制方法包括以下的步骤：当感应点A、感应点B两点均接触冷凝水时，导电式液位开关触点闭合，将信号输入给PLC控制系统，PLC控制系统控制冷凝桶2后第一切断阀3的打开，液位下降，感应点A点脱离冷凝水，导电式液位开关复位断开，PLC控制系统控制第一切断阀3关闭。

实施例3

轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统内泄漏报警方法，该方法采用实施例1的轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统，该方法包括以下的步骤：当冷凝桶出口的切断阀出现内泄漏时，就会导致冷凝桶内冷凝水不能积聚，感应点A和感应点B始终无法接触冷凝水，导电式液位开关不能闭合，PLC控制系统输入信号无效；所以在PLC程序设计：当外温蒸汽进时，PLC控制系统对应液位开关的输入点连续两次在3分钟内没有输入信号，PLC触发报警信号，同时在触摸屏显示“外温疏水触发故障，检查切断阀内泄漏”，在硫化完成当前胎胚后，在该问题没有解决之前，不允许后续胎胚进行硫化。

实施例4

轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统内堵塞报警方法，该方法采用实施例1所述的轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统，该方法包括以下的步骤：当切断阀出口3mm节流孔出现堵塞时，就会导致冷凝桶内冷凝水过多积聚，切断阀出口3mm节流孔出现堵塞，感应点A和感应点B始终接触冷凝水，导电式液位开关不能断开，PLC控制系统输入信号有效；当外温蒸汽进时，PLCPLC控制系统对应液位开关的输入点在连续排放5分钟内还有输入信号，PLCPLC控制系统触发报警信号，在硫化当前胎胚时，防止出现报警胎，同时在触摸屏显示“外温疏水复位故障，检查切断阀堵塞”，通过PLC控制系统紧急开启第二切断阀4，进行定时疏水，确保轮胎合格；对在该问题没有解决之前，不允许后续胎胚进行硫化。

实施例5

轮胎硫化热板停机后冷模快速升温的方法，该方法采用实施例1所述的轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统，该方法包括以下的步骤：由于热板是常温，当蒸汽进入热板时，回被热板大量吸热，产生大量的冷凝水，在热板升温时，通过热板末端的铂热电阻监测末端蒸汽温度，在温度低于120℃时，PLC控制系统控制第二切断阀4打开，通过第二节流孔6进行强制升温，同时排出初期预热热板内的空气，快速升温。

实验对比例

在相同时间段内，依次对液位疏水方式和倒吊桶式疏水方式进行了实验对比，实验方法同上述方法一致，结果如下：

1、倒吊桶式疏水阀方式(采用某进口品牌)，PLC设定温度为183℃，待温度趋于稳定后， 无纸记录仪记录以下曲线。

2、实施例1液位疏水方式，PLC设定温度为183℃，冷凝桶内冷凝水排放时，为了尽量减少热板内过多的过热水带出，将疏水排放形式进行了更改，采用间断式排放形式，降低流速，减少过热水的带出。控制形式如图3所示的。待温度趋于稳定后，无纸记录仪记录以下曲线。

等待温度稳定30分钟后，对排出的冷凝水和蒸汽进行收集，收集时常为7分钟，重复三次收集，对两种疏水方式监测的温度、排出的冷凝水和蒸汽量统计：

从上述统计数据来看，当倒吊桶式疏水方式和液位疏水方式正常工作时，温度控制精度能满足工艺要求，同时疏水量非常接近，简单地比较两者哪种更节能，也是不分伯仲，但由于液位疏水方式具有液位监测和PLC控制功能，所以在实际应用中，能做到智能控制。