轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统及其应用
【专利摘要】本发明涉及轮胎生产领域，尤其涉及一种轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统及其应用。本发明系统包括冷凝桶、PLC控制系统、切断阀，冷凝桶出口处设置切断阀控制通断，切断阀后连接设有节流孔；冷凝桶包括桶体，桶体设置有进、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，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。本发明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，是一种间接节能的疏水方式。
【专利说明】
轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统及其应用
技术领域
[0001] 本发明设及轮胎生产领域，尤其设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】
[0002] 橡胶硫化是橡胶大分子在加热下与交联剂硫横发生化学反应，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 交换蒸汽称之为外溫蒸汽；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溫 蒸汽。外溫蒸汽如何做到高效利用设及很多方面，除做好保溫方面、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溫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。
[0003] 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，会使外溫的溫度降低，影响轮胎质量。
[0004] 通过实验对比，倒吊桶式疏水方式比定时疏水节能，同时对溫度控制也满足工艺 要求。然而，实际生产工作中，倒吊桶式疏水方式也存在W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，运样导致无法直接观 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，运样导致蒸汽浪费更大。
[0005] 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，导致疏水不杨，会引发外溫报警，生产出不合格轮胎。
[0006] 3、停机后冷模升溫慢问题：当计划停产等因素停机后，热板溫度降低至常溫，如需 再次加热时，由于热板溫度低，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，热板升溫慢。
【发明内容】
[0007] 为了解决上述的技术问题，本发明的一个目的是提供一种轮胎硫化热板蒸汽管路 疏水系统，本发明的另外一个目的是提供上述的系统的应用。本发明的疏水系统可W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。
[000引为了实现上述的第一目的，本发明采用了 W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化C控制系统，PLC控制 系统连接控制第一切断阀。
[0009] 作为进一步改进，所述的第一节流孔的孔径为2~4mm。
[0010] 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，第二切断阀由化C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。
[0011] 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。
[0012] 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。
[0013] 为了实现上述的第二个目的，本发明采用了 W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W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，将信号输入给化C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。
[0014] 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W下的步骤:感应点A和感应点帕台终无法接触冷凝水，导 电式液位开关不能闭合，PLC控制系统输入信号无效；当外溫蒸汽进时，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。
[0015] 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W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；当外溫蒸汽进时，PLC化C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，PLC化C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，通过化C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。
[0016] 轮胎硫化热板停机后冷模快速升溫的方法，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W下的步骤:通过热板末端的销热电阻监测末端蒸 汽溫度，在溫度低于120°C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 升溫，同时排出初期预热热板内的空气，快速升溫。
[0017] 本发明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W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、冷模快速升溫等功能。可W避免因 内泄漏而导致的蒸汽巨大耗费，W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】
[0018] 图1为本发明的系统的安装结构示意图。
[0019] 图2为冷凝桶的系统结构示意图。
[0020] 图3为本发明的化C系统的控制方法图。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做一个详细的说明。
[0022] 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、化C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均连接至化C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。
[0023] 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W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，将信号输入给化C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。
[0024] 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W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W在化C程序设计：当外溫蒸汽进时，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"外溫疏水触发故障，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。
[0025] 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W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和感应点帕台 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；当外溫蒸汽进时， 化CPLC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，PLC化C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"外溫疏水复位 故障，检查切断阀堵塞"，通过化C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。
[00%] 实施例5 轮胎硫化热板停机后冷模快速升溫的方法，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W下的步骤：由于热板是常溫，当蒸汽进入热板时，回被热 板大量吸热，产生大量的冷凝水，在热板升溫时，通过热板末端的销热电阻监测末端蒸汽溫 度，在溫度低于120°C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 溫，同时排出初期预热热板内的空气，快速升溫。
[0027] 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设定溫度为183°C，待溫度趋于稳定 后，无纸记录仪记录W下曲线。
[0028] 、实施例1液位疏水方式，PLC设定溫度为183°C，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。待溫度趋于稳定后，无纸记录仪记录W下曲 线。
[0029] 等待溫度稳定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Ξ次收集，对两种疏水方式监测的溫度、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，溫度控制精 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化C控制功能，所W在实际应用中，能做到智能控制。
【主权项】
1. 轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统，其特征在于该系统包括冷凝桶（2)、PLC控制系统 和第一切断阀（3)，冷凝桶(2)连接热板(1)末端出口，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);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)，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，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)。2. 根据权利要求1所述的轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统，其特征在于:该系统还包括 第二切断阀(4)，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)，第二切断阀(4)由PLC控制系统控制。3. 根据权利要求1所述的轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统，其特征在于：第一节流孔 (5)的孔径为2~4mm。4. 根据权利要求2所述的轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统，其特征在于：第一节流孔 (5)的孔径为2~4mm，第二节流孔(6)的孔径为6~10mm。5. 根据权利要求1或2或3或4所述的轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统，其特征在于: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。6. 根据权利要求1或2或3或4所述的轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统，其特征在于:冷 凝桶(2)的管径为40~80mm，感应点A和感应点B的液位差为150~300mm。7. 轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统的控制方法，其特征在于该方法采用权利要求1~6 任意一项权利要求所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(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。8. 轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统内泄漏报警方法，其特征在于该方法采用权利要求 1~6任意一项权利要求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: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。9. 轮胎硫化热板蒸汽管路疏水系统内堵塞报警方法，其特征在于该方法采用权利要求 2或4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: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（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。10. 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权利要求2或4 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: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°C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。
【文档编号】B29L30/00GK105965732SQ201610540806
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年7月6日
【发明人】黄秀华, 赖腾敏
【申请人】中策橡胶集团有限公司