轮胎硫化双塔制氮供氮系统的制作方法

本实用新型涉及橡胶轮胎行业，具体涉及一种轮胎硫化双塔制氮供氮系统。

背景技术：

硫化是轮胎生产过程中的关键工艺，目前工业上主要主要有热水硫化工艺和氮气硫化工艺。其中，氮气硫化工艺因设备简单、节约能源、生产成本低，以及氮气资源广、无污染等原因，是目前较为受欢迎的硫化工艺。

轮胎氮气硫化过程中需要大量的氮气。目前轮胎厂使用的氮气的制取方式有两种：PSA制氮机、单塔单冷凝制氮机(设计工况下气氮比≤2.7:1)。以上两种制氮机提供的氮气压力均为0.6MPa，需要的压缩空气气源压力不小于0.85MPa。如何能降低能耗是现在正在研究的一个热点。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种节能效果好的轮胎硫化双塔制氮供氮系统。

本实用新型为了实现上述目的，采用的技术解决方案是：

一种轮胎硫化双塔制氮供氮系统，包括空压机系统、制氮系统、高压氮气储罐、定型氮气储罐，空压机系统向制氮系统提供压缩空气；制氮系统产生的氮气经过氮气缓冲装置后分成两路，一路经第二增压系统送入高压氮气储罐，一路送入定型氮气储罐，高压氮气储罐和定型氮气储罐分别向硫化机提供高压氮气和定型氮气；所述制氮系统为双塔双冷凝制氮机，所述双塔双冷凝制氮机包括预冷系统、纯化系统和精馏塔，所述精馏塔包括上塔、下塔，所述上塔和下塔分别配有上塔冷凝蒸发器和下塔冷凝蒸发器。

基于上述技术方案，在轮胎硫化工艺中，采用双塔双冷凝制氮机来为轮胎硫化工艺提供氮气，利用该双塔双冷凝制氮机的高提取率、低能耗，来降低整个轮胎硫化过程的能耗，可以实现系统综合节能30％～40％。

如上所述的轮胎硫化双塔制氮供氮系统，为了考虑到采用该双塔双冷凝制氮机后，定型氮气补充压力问题，增设第一增压系统和第一氮气缓冲罐，所述氮气缓冲装置包括依次连接的第一氮气缓冲罐、第一增压系统、第二氮气缓冲罐。

如上所述的轮胎硫化双塔制氮供氮系统，所述定型氮气储罐的进气管路上设有切断阀组。

如上所述的轮胎硫化双塔制氮供氮系统，所述高压氮气储罐经管路与硫化机连接，高压氮气储罐与硫化机之间的管路上设有第一调节阀组。

如上所述的轮胎硫化双塔制氮供氮系统，所述定型氮气储罐经管路与硫化机连接，定型氮气储罐与硫化机之间的管路上设有第二调节阀组。

如上所述的轮胎硫化双塔制氮供氮系统，优选的，制氮系统的压缩空气供气压力为0.7Ma，制氮系统的氮气出气压力为0.25Ma。

如上所述的轮胎硫化双塔制氮供氮系统，优选的，所述双塔双冷凝制氮机为双塔双冷凝正流膨胀制氮机。

本实用新型能够产生的有益效果：本实用新型的轮胎硫化供氮系统采用双塔双冷凝制氮机，利用其高提取率、能耗低，使得采用该制氮机的轮胎硫化供氮系统实现综合节能。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图。

附图2为双塔双冷凝制氮机的结构示意图。

附图3为现有技术中的轮胎硫化供氮系统的结构示意图。

其中：1、空压机系统；2、PSP制氮机或单塔单冷凝制氮机；3、第二氮气缓冲罐；4、第二增压系统；5、高压氮气储罐；6、第一调节阀组；7、定型氮气储罐；8、第二调节阀组；9、硫化机；10、双塔双冷凝制氮机；11、第一氮气缓冲罐；12、第一增压系统；13、切断阀组；14、预冷系统；15、纯化系统；16、上塔冷凝蒸发器；17、上塔；18、下塔冷凝蒸发器；19、下塔。

具体实施方式

下面结合附图1～3对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1、2所示，一种轮胎硫化双塔制氮供氮系统，包括空压机系统1、双塔双冷凝制氮机10、第二氮气缓冲罐3、高压氮气储罐5、第一调节阀组6、定型氮气储罐7、第二调节阀组8、硫化机9、第一氮气缓冲罐11、第一增压系统12、切断阀组13。空压机系统1向制氮系统提供压缩空气。制氮系统产生的氮气经过氮气缓冲装置后分成两路，一路经第二增压系统4送入高压氮气储罐5，一路送入定型氮气储罐7。高压氮气储罐5和定型氮气储罐7分别向硫化机9提供高压氮气和定型氮气，高压氮气储罐5、定型氮气储罐7分别经管路与硫化机9连接，高压氮气储罐5与硫化机9之间的管路上设有第一调节阀组6，定型氮气储罐7与硫化机9之间的管路上设有第二调节阀组8。氮气缓冲装置包括依次连接的第一氮气缓冲罐11、第一增压系统12、第二氮气缓冲罐3。定型氮气储罐7的进气管路上设有切断阀组13。制氮系统为双塔双冷凝制氮机10，双塔双冷凝制氮机10包括预冷系统14、纯化系统15和精馏塔，精馏塔包括上塔17、下塔19，上塔17和下塔19分别配有上塔冷凝蒸发器16和下塔冷凝蒸发器18。制氮系统的压缩空气供气压力为0.7Ma，制氮系统的氮气出气压力为0.25Ma。最优的，双塔双冷凝制氮机选择双塔双冷凝正流膨胀制氮机。

与如图3所示的现有技术中的采用PSP制氮机或单塔单冷凝制氮机2做制氮系统的轮胎硫化供氮系统比较。本实施例所述的轮胎硫化双塔制氮供氮系统，实现气氮比由现有的2.7:1降至1.7:1，减少了压缩空气用量，同时，氮气出气压力由0.6MPa降至0.25MPa，压缩空气供气压力由0.85MPa降至0.7MPa，降低了空压机的能耗。

同时为了适应制氮系统的改变，考虑到定型氮气补充压力问题，增加第一增压系统12和第一氮气缓冲罐11。第一增压系统12为0.25-0.6MPa增压系统(即进气压力和出气压力分别为0.25MPa和0.6MPa，下同)，第二增压系统4为0.6-3.0增压系统。

由于空压机运行每增加0.01MPa，运行能耗增加1％，运行气量每增加10Nm3/h，运行能耗增加1KW，因此采用本实施例所述的轮胎硫化双塔双冷凝制氮供氮系统，经实践证明，可实现综合节能30％-40％。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。