轮胎全氮气硫化系统及其控制方法与流程

本发明涉及轮胎硫化设备技术领域，具体涉及一种轮胎全氮气硫化系统及其控制方法。

背景技术：

目前国内外大部分轮胎厂家使用的轮胎硫化机基本都是热板式的胶囊定型硫化机，对已成型好的生胎进行内外压双向导热硫化，既在生胎内部的胶囊内通入内压蒸汽（压力约为1.3mpa，温度约为180℃），由内向外供热；又在安装模具的热板内部通入外压蒸汽（压力约为0.9mpa，温度约为165℃），通过加热模具从而由外向内给生胎供热。

上述传统硫化工艺实现的前提是必须使用锅炉，常用的种类有煤锅炉、天然气锅炉、生物质锅炉等。目前最常用的是烧煤锅炉，由于煤的价格低廉，这种锅炉经济性最高，使用也最广泛，目前国内所有轮胎厂使用的蒸汽都是通过该方法获得。但是由于煤锅炉在工作过程中产生大量的二氧化硫、一氧化碳等有毒有害气体，对环境污染严重，而天然气锅炉和生物质锅炉的使用成本是煤锅炉的2～3倍，很难全面替代煤锅炉。

技术实现要素：

本发明主要解决现有技术中存在污染严重、运行稳定性差和结构复杂的不足，提供了一种轮胎全氮气硫化系统及其控制方法，其具有节能环保、运行稳定性好和结构简单。解决了蒸汽供热采用锅炉产生污染的问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种轮胎全氮气硫化系统，包括循环热氮气保温储罐，所述的循环热氮气保温储罐侧端设有与循环热氮气保温储罐相管路连通的若干硫化工位，所述的硫化工位与循环热氮气保温储罐间设有缠绕式热交换器，所述的硫化工位另一侧端设有与循环热氮气保温储罐相管路连通的氮气循环过滤器，所述的氮气循环过滤器与循环热氮气保温储罐间设有循环热氮气保温缓冲罐，所述的循环热氮气保温缓冲罐与循环热氮气保温储罐间设有变频风机，所述的循环热氮气保温缓冲罐与氮气循环过滤器间设有单向阀。

作为优选，所述的循环热氮气保温缓冲罐下部设有与循环热氮气保温缓冲罐相管路连通的低压氮气储罐，所述的低压氮气储罐与循环热氮气保温缓冲罐间设有高压氮气储罐，所述的高压氮气储罐与低压氮气储罐间设有增压机ⅰ，所述的低压氮气储罐另一侧设有氮气生成组件。

作为优选，所述的氮气生成组件包括压缩空气管，所述的压缩空气管与低压氮气储罐间设有psa制氮机，所述的psa制氮机与低压氮气储罐间设有氮气缓冲罐，所述的psa制氮机与压缩空气管间设有压缩空气储罐，所述的压缩空气储罐与psa制氮机间设有除油器，所述的除油器与压缩空气储罐间设有冷干机ⅰ，所述的除油器与psa制氮机间设有空气缓冲罐。

作为优选，所述的高压氮气储罐与循环热氮气保温缓冲罐间设有高压氮气储罐，所述的高压氮气储罐与循环热氮气保温缓冲罐间设有切断阀，所述的高压氮气储罐侧边设有与高压氮气储罐呈并联式连通分布的高压氮气泄压罐，所述的高压氮气储罐侧边设有与高压氮气储罐呈并联式连通分布的低压氮气溢流罐。

作为优选，所述的循环热氮气保温储罐与缠绕式热交换器间、高压氮气储罐与高压氮气储罐间、高压氮气储罐与高压氮气泄压罐间、低压氮气储罐与低压氮气溢流罐间均设有调节阀。

作为优选，所述的氮气生成组件与低压氮气储罐间设有与低压氮气储罐相管路连通的氮气回收组件，所述的氮气回收组件包括硫化机，所述的硫化机与低压氮气储罐间设有汽水分离器，所述的汽水分离器与低压氮气储罐间设有增压机ⅱ。

作为优选，所述的汽水分离器与硫化机间设有氮气回收过滤器，所述的氮气回收过滤器与硫化机间设有疏水阀，所述的汽水分离器与增压机ⅱ间设有冷干机ⅱ，所述的冷干机ⅱ与增压机ⅱ间设有回收氮气储罐。

一种轮胎全氮气硫化系统及其控制方法，包括如下操作步骤：

第一步：通过压缩空气管将空气送入压缩空气储罐，接着经过冷干机ⅰ后再由除油器进行处理，然后空气经过空气缓冲罐后再输送至psa制氮机进行氮气生成的过程，生成的氮气进入氮气缓冲罐。

第二步：将氮气缓冲罐内的氮气通过低压氮气储罐，由增压机ⅰ输送至高压氮气储罐接着再通过切断阀进行对进入循环热氮气保温缓冲罐的氮气量进行控制。

第三步：循环热氮气保温缓冲罐中的氮气通过变频风机输送至循环热氮气保温储罐，经过缠绕式热交换器对氮气进行加热，再输送至硫化工位中完成对轮胎全氮气硫化加热的过程。

第四步：完成硫化工位上硫化机生成轮胎过程后，氮气通过带单向阀的氮气循环过滤器进行过滤后循环进入循环热氮气保温缓冲罐中。

作为优选，硫化机中的氮气通过疏水阀控制进入氮气回收过滤器，经过汽水分离器进行分离过程后，再采用进行冷干机ⅱ进行处理，回收的氮气进入回收氮气储罐，由增压机ⅱ对低压氮气储罐进行补充氮气。

作为优选，当高压氮气缓冲罐内的压力过高时，关闭高压氮气储罐与高压氮气缓冲罐间的调节阀，打开高压氮气储罐与高压氮气泄压罐间的调节阀，将高压氮气泄压至高压氮气泄压罐内。当低压氮气储罐内氮气负荷时，打开低压氮气储罐与低压氮气溢流罐间的调节阀，将低压氮气储罐内的氮气排至低压氮气溢流罐内。循环热氮气保温储罐与缠绕式热交换器间的调节阀对硫化工位上的氮气进行控制。

本发明能够达到如下效果：

本发明提供了一种轮胎全氮气硫化系统及其控制方法，与现有技术相比较，具有节能环保、运行稳定性好和结构简单。解决了蒸汽供热采用锅炉产生污染的问题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的氮气生成组件的结构示意图。

图3是本发明的氮气回收组件的结构示意图。

图中：氮气生成组件1，氮气循环过滤器2，单向阀3，循环热氮气保温缓冲罐4，变频风机5，循环热氮气保温储罐6，调节阀7，缠绕式热交换器8，硫化工位9，低压氮气储罐10，增压机ⅰ11，高压氮气储罐12，高压氮气缓冲罐13，切断阀14，高压氮气泄压罐15，低压氮气溢流罐16，氮气回收组件17，压缩空气管18，压缩空气储罐19，冷干机ⅰ20，除油器21，空气缓冲罐22，psa制氮机23，氮气缓冲罐24，硫化机25，疏水阀26，氮气回收过滤器27，汽水分离器28，冷干机ⅱ29，回收氮气储罐30，增压机ⅱ31。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：如图1、图2和图3所示，一种轮胎全氮气硫化系统，包括循环热氮气保温储罐6，循环热氮气保温储罐6侧端设有与循环热氮气保温储罐6相管路连通的4个硫化工位9，硫化工位9与循环热氮气保温储罐6间设有缠绕式热交换器8，硫化工位9另一侧端设有与循环热氮气保温储罐6相管路连通的氮气循环过滤器2，氮气循环过滤器2与循环热氮气保温储罐6间设有循环热氮气保温缓冲罐4，循环热氮气保温缓冲罐4与循环热氮气保温储罐6间设有变频风机5，循环热氮气保温缓冲罐4与氮气循环过滤器2间设有单向阀3。循环热氮气保温缓冲罐4下部设有与循环热氮气保温缓冲罐4相管路连通的低压氮气储罐10，低压氮气储罐10与循环热氮气保温缓冲罐4间设有高压氮气储罐12，高压氮气储罐12与循环热氮气保温缓冲罐4间设有高压氮气储罐13，高压氮气储罐13与循环热氮气保温缓冲罐4间设有切断阀14，高压氮气储罐13侧边设有与高压氮气储罐13呈并联式连通分布的高压氮气泄压罐15，高压氮气储罐12侧边设有与高压氮气储罐12呈并联式连通分布的低压氮气溢流罐16。循环热氮气保温储罐6与缠绕式热交换器8间、高压氮气储罐12与高压氮气储罐13间、高压氮气储罐12与高压氮气泄压罐15间、低压氮气储罐10与低压氮气溢流罐16间均设有调节阀7。高压氮气储罐12与低压氮气储罐10间设有增压机ⅰ11，低压氮气储罐10另一侧设有氮气生成组件1。氮气生成组件1包括压缩空气管18，压缩空气管18与低压氮气储罐10间设有psa制氮机23，psa制氮机23与低压氮气储罐10间设有氮气缓冲罐24，psa制氮机23与压缩空气管18间设有压缩空气储罐19，压缩空气储罐19与psa制氮机23间设有除油器21，除油器21与压缩空气储罐19间设有冷干机ⅰ20，除油器21与psa制氮机23间设有空气缓冲罐22。氮气生成组件1与低压氮气储罐10间设有与低压氮气储罐10相管路连通的氮气回收组件17，氮气回收组件17包括硫化机25，硫化机25与低压氮气储罐10间设有汽水分离器28，汽水分离器28与低压氮气储罐10间设有增压机ⅱ31。汽水分离器28与硫化机25间设有氮气回收过滤器27，氮气回收过滤器27与硫化机25间设有疏水阀26，汽水分离器28与增压机ⅱ31间设有冷干机ⅱ29，冷干机ⅱ29与增压机ⅱ31间设有回收氮气储罐30。

一种轮胎全氮气硫化系统的控制方法，包括如下操作步骤：

第一步：通过压缩空气管18将空气送入压缩空气储罐19，接着经过冷干机ⅰ20后再由除油器21进行处理，然后空气经过空气缓冲罐22后再输送至psa制氮机23进行氮气生成的过程，生成的氮气进入氮气缓冲罐24。

第二步：将氮气缓冲罐24内的氮气通过低压氮气储罐10，当低压氮气储罐10内氮气负荷时，打开低压氮气储罐10与低压氮气溢流罐16间的调节阀7，将低压氮气储罐10内的氮气排至低压氮气溢流罐16内。由增压机ⅰ11输送至高压氮气储罐12接着再通过切断阀14进行对进入循环热氮气保温缓冲罐4的氮气量进行控制。当高压氮气缓冲罐13内的压力过高时，关闭高压氮气储罐12与高压氮气缓冲罐13间的调节阀7，打开高压氮气储罐12与高压氮气泄压罐15间的调节阀7，将高压氮气泄压至高压氮气泄压罐15内。

第三步：循环热氮气保温缓冲罐4中的氮气通过变频风机5输送至循环热氮气保温储罐6，经过缠绕式热交换器8对氮气进行加热，再输送至硫化工位9中完成对轮胎全氮气硫化加热的过程。循环热氮气保温储罐（6）与缠绕式热交换器8间的调节阀7对硫化工位9上的氮气进行控制。

硫化机25中的氮气通过疏水阀26控制进入氮气回收过滤器27，经过汽水分离器28进行分离过程后，再采用进行冷干机ⅱ29进行处理，回收的氮气进入回收氮气储罐30，由增压机ⅱ31对低压氮气储罐10进行补充氮气。

第四步：完成硫化工位9上硫化机25生成轮胎过程后，氮气通过带单向阀3的氮气循环过滤器2进行过滤后循环进入循环热氮气保温缓冲罐4中。

综上所述，该轮胎全氮气硫化系统及其控制方法，具有节能环保、运行稳定性好和结构简单。解决了蒸汽供热采用锅炉产生污染的问题。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。