一種熱橡膠片降溫裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型的熱橡膠片降溫裝置，設置用于向熱橡膠片噴霧的噴霧系統，噴霧系統包含水箱、加壓泵、控制閥、噴霧管、噴嘴和控制操作系統；本實用新型技術方案帶來的有益效果在于：縮短大鏈條懸掛長度，大大減少橡膠片冷卻線設備的投資，減少對生產場地的占用；還可以大大減少電能的消耗、水的消耗，也大大減少廢氣、廢水的產生，給工作現場的環保功能得到提高。本實用新型的裝置和方法可以應用于各種熱材料的快速降溫和冷卻，如橡膠、塑料、金屬、玻璃或其他材料的制造、處理生產線上的需冷卻制品。
【專利說明】一種熱橡膠片降溫裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及輪胎橡膠的加工，具體是加工過程中熱橡膠片的冷卻降溫裝置。【背景技術】
[0002]在輪胎橡膠的加工過程中，有不少工序都需要將混煉膠加熱到100°C以上、最高達170°C，然后要求在30-60分鐘內降至45°C以下。而且都是連續作業，基本上是每班暫停30分鐘左右。目前的降溫方式主要有:自然風冷、噴水+浸水+吹風、空調風冷、循環水冷卻金屬輥筒間接降溫等等。
[0003]上述的這些降溫方式都是通過介質(水或者空氣)的顯熱變化(溫度升高)帶走熱橡膠片上的熱量，相對來說降溫效率很低，特別是在炎熱的夏季(環境溫度達35°C以上時)，迫使降溫介質(風、水等)流量大大增加，所需的降溫場地也得增加。并且，隨著生產效率的增加，降溫所需的介質流量還得增加、降溫場地也得增加，即降溫的成本及能耗也在增加。其主要缺點就是:降溫主要靠介質風的溫度變化來帶走熱量，是利用介質的顯熱降溫，空氣的比熱容只有1.005kJ/kg.°C，所以降溫速度慢，風量需求大，導致電能消耗大、外排帶異味的風量大、廠房占地大等等缺點。
[0004]在采用噴淋水+浸泡水槽+吹風聯合降溫技術的場合，胎面壓出生產線的生產量每天2500條，每小時擠出熱橡膠片2500kg。為了連續生產，120米長的水槽(為了減少場地水槽可分多層多段)，大約150噸的浸泡胎面的水需要25.3 m3/h (25°C低溫水)來進行熱交換，以帶走胎面橡膠片中的熱量。隨著天氣的炎熱、生產效率的提高，必須還得延長水槽、力口大低溫水的循環量來滿足工藝要求。同時水槽中的水大約連續使用I月后就需要更換，由于該水長期浸泡高溫的橡膠，橡膠中的一些有機化合物有益出污染了水，該水不能繼續使用，還得定期排放處理。
[0005]水槽浸泡降溫存在以下缺點:降溫主要靠介質水的溫度變化來帶走熱量，降溫速度慢，水量需求大，導致電能消耗大、需定期排放污水、廠房占地大等等缺點。
[0006]為了適應輪胎橡膠加工業的發展，節能環保的降溫方法和技術是發展的方向。所以這方面的研究、試驗、創新必須出新成果。
實用新型內容
[0007]本實用新型實用新型的目的是提供一種輪胎橡膠加工過程中熱橡膠片的冷卻降溫裝置。該裝置須適應多種熱橡膠片規格，并能快速降溫，確保連續生產不停頓。
[0008]為了實現上述目的，本實用新型的熱橡膠片降溫裝置，設置用于向熱橡膠片噴霧的噴霧系統。
[0009]本實用新型的噴霧系統包含水箱、加壓泵、控制閥、噴霧管、噴嘴和控制操作系統；置于水箱中的加壓泵和控制閥連接在噴霧管上，噴霧管上設置> 2個噴嘴，所述噴嘴設置在熱橡膠片的上方、下方、或上方和下方。
[0010]控制操作系統分別連接加壓泵、控制閥。[0011]控制操作系統至少包括聯動操作控制器、緊急控制器、和噴霧流量控制器。
[0012]為了控制水霧細度，噴霧系統中的噴嘴孔徑為0.15?2.0毫米。
[0013]用于噴霧的液體選自:水、水和隔離劑的混合物。優選是水。
[0014]噴霧系統還包括水箱、水過濾器，水過濾器設置在水源管路與水箱之間，和/或設置在水箱與加壓泵之間。這樣可以保證噴嘴不堵塞，噴霧效果好。
[0015]噴霧系統包括> I個獨立噴霧管路。一般常規地，考慮到熱交換量和場地大小，以及控制操作系統的情況，噴霧系統包括2?8個獨立噴霧管路，每個獨立噴霧管路與一個以上的控制閥連接。
[0016]控制閥可選用壓力調節閥、電磁閥、或手動閥。
[0017]為了實現雙面噴霧，取得更好的降溫效果，本實用新型的噴霧系統中可設置相向噴霧的獨立噴霧管路。
[0018]之所以設置多個獨立的噴霧管路，是考慮到根據熱橡膠片產品的大小和形狀，以及厚度，有時候并不需要將一臺降溫裝置的噴霧系統中所有的噴霧管路全部打開噴霧。獨立噴霧管路在控制操作系統的控制下，可以分別獨立地進行工作。例如設置相向噴霧的獨立噴霧管路的噴霧系統，在不需要雙面噴霧時，只需要讓上面或者下面的獨立噴霧管路工作即可。
[0019]本實用新型為了獲得更好的降溫效果，噴霧系統中每個獨立噴霧管路設置I?10排噴嘴，優選為2?6排噴嘴，排間距為100?600mm，排內噴嘴間距為80?300mm。噴嘴離需降溫的熱橡膠片的距離為80?500mm,優選為350?450mm,更優選為380?420mm。
[0020]噴霧降溫，就是利用水霧快速蒸發帶走熱量。水霧蒸發就是水的汽化，由于水霧球的幾何形狀，10微米水滴的比表面積為100微米水滴的10倍。伴隨著霧化，億萬顆水滴的表面積是非常大的，從而可以快速蒸發汽化吸收大量熱量。一般的，使水在其沸點蒸發所需要的熱量五倍于把等量水從一攝氏度加熱到一百攝氏度所需要的熱量。通過形成水霧化的小水滴與熱材料表面碰撞時快速地蒸發，從而有效地從熱材料移除熱能。使得噴霧形成的水霧粒徑為I?100微米。在優選的情形下，水霧平均粒徑小于或等于30微米，優選小于或等于10微米，更優選地，小于或等于5微米。如果水滴太大的話，例如100微米或更大，水滴與熱材料的表面碰撞時將不能足夠快地蒸發，在熱材的表面上形成液膜，或者保持浮在熱材料的表面上，而液膜從熱材料表面沸騰離開的時間過長，減慢了冷卻效果。為了實現良好的冷卻，水滴需要足夠地小，以具有足夠小的質量用于快速蒸發，而且，水滴以足夠的速率被引導向熱材料的表面上，以實現有效碰撞。水霧粒徑由噴嘴孔徑、噴嘴形狀和水壓等因素決定。本實用新型裝置中的加壓泵可以增加水壓，使水霧粒徑達到要求。
[0021]輸送熱薄橡膠片可選用常規運輸帶，優選采用帶網格的金屬輸送帶、或者帶網格的塑料輸送帶、或者金屬動力輥筒、或金屬片式輥等對熱橡膠制品進行連續輸送。
[0022]在橡膠輪胎加工過程中，適應高效、快速的噴霧降溫的工序有很多:密煉車間的膠片冷卻生產線、半成品準備車間的胎面復合壓出生產線、胎側等型膠擠出生產線、內襯層壓出生產線等等。
[0023]本實用新型的裝置可以應用于各種熱材料的快速降溫和冷卻，如橡膠、塑料、金屬、玻璃或其他材料的制造、處理生產線上的需冷卻制品。可以在較短時間內降低需冷卻制品溫度，減少用水量及電量消耗，基本實現無廢水排放。【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是熱橡膠片的降溫裝置結構示意圖。
[0025]圖2是噴霧系統的一種方式的示意圖。
【具體實施方式】
[0026]實施例1
[0027]見圖1、圖 2。
[0028]熱橡膠片的降溫裝置，包括噴霧系統。噴霧系統包含水箱3、加壓泵10、控制閥11、下噴霧管5、上噴霧管7、噴嘴6和控制操作系統4 ;置于水箱3中的加壓泵10和控制閥11連接在下噴霧管5和上噴霧管7上，控制操作系統4分別連接加壓泵10、控制閥11 (加壓泵、控制閥未在圖1中畫出，見圖2)。
[0029]控制操作系統4包括聯動操作控制器、噴霧流量控制器、緊急控制器(未在圖中畫出)。
[0030]噴霧系統中的噴嘴6孔徑為0.5毫米。
[0031]噴霧系統還設置水過濾器2及水過濾器9，水過濾器2設置在水源管路I與水箱3之間，水過濾器9設置在水箱3與加壓泵10之間。
[0032]水源:城市公共自來水，壓力在I?5bar，溫度不超過35°C，并經過濾處理。
[0033]噴霧系統包括三個獨立噴霧管路，每個獨立的噴霧管路有一個控制閥11，位于上方的有兩個噴霧管路，位于下方的有一個噴霧管路。因此該噴霧系統屬于相向噴霧的獨立噴霧管路。可用于對熱橡膠片8實施雙面噴霧降溫。
[0034]對連續輸送的膠片上下兩面噴霧降溫。在實施從下往上噴霧時，輸送熱薄膠片選用帶網格的金屬輸送帶，網格直徑為20?50mm。
[0035]從上往下噴霧:由兩個獨立的噴霧管路組成，每個噴霧管路長1500mm，共安置兩排共2*2*5個噴嘴，噴嘴間距300mm。噴嘴離需降溫的熱橡膠片8的距離為400mm。高壓輸送管12的水壓為12MPa。
[0036]從下往上噴霧:長1500mm，安置兩排共2*5個噴嘴，噴嘴間距300mm。噴嘴離需降溫的熱橡膠片8的距離為400mm。高壓輸送管12的水壓為12MPa。
[0037]通過選擇合適的噴嘴型號規格和控制水壓機噴霧流量，使噴霧形成的水霧粒徑小于或等于50微米。
[0038]實施例2
[0039]見圖1、圖 2。
[0040]本實施例與實施例1相似，只是噴霧系統包括的獨立噴霧管路數量和噴嘴的安裝高度等與實施例1不同。
[0041]噴霧系統包括6個獨立噴霧管路。位于需冷卻橡膠片正上方有3個獨立噴霧管路，位于需冷卻橡膠片正下方有3個獨立噴霧管路，屬于相向噴霧的獨立噴霧管路。可用于對熱橡膠片實施雙面噴霧降溫。
[0042]從上往下噴霧:由3個獨立的噴霧管路組成，每個獨立的噴霧管路設置有3排噴嘴6，每個噴嘴6與高壓輸送管12相連，每個獨立的噴霧管路有一個控制閥11，高壓輸送管12的水壓為15MPa ;相鄰噴嘴6間距200mm，每排噴嘴間距350mm，噴嘴6離需降溫的熱橡膠片的距離為450mm。
[0043]從下往上噴霧:由3個獨立的噴霧管路組成，每個獨立的噴霧管路設置有3排噴嘴6，每個噴嘴6與高壓輸送管12相連，每個獨立的噴霧管路有一個控制閥11，高壓輸送管12的水壓為15MPa ;相鄰噴嘴6間距200mm，每排噴嘴間距350mm，噴嘴6離需降溫的熱橡膠片的距離為450mm。
[0044]通過選擇合適的噴嘴型號規格、調整噴嘴與熱膠片的距離、控制氣壓與水壓噴霧流量，使噴霧形成的水霧粒徑小于或等于30微米。
[0045]輸送熱薄膠片選用帶有金屬片式輥，對熱橡膠制品進行連續輸送。
[0046]實施例3
[0047]本實施例除噴霧系統只在待冷卻材料上方設置噴霧管路及噴嘴，進行單面噴霧冷卻外，其余與實施例1或2相同。
【權利要求】
1.一種熱橡膠片降溫裝置，其特征在于:設置用于向熱橡膠片噴霧的噴霧系統，噴霧系統包含加壓泵、控制閥、噴霧管、噴嘴；加壓泵和控制閥連接在噴霧管上，噴霧管上設置^ 2個噴嘴，所述噴嘴設置在熱橡膠片的上方、下方、或上方和下方。
2.根據權利要求1所述的降溫裝置，其特征在于:噴霧系統還包括控制操作系統，控制操作系統分別連接加壓泵、控制閥；控制操作系統至少包括聯動操作控制器、緊急控制器、和噴霧流量控制器。
3.根據權利要求1或2的降溫裝置，其特征在于:噴霧系統中的噴嘴孔徑為0.15~2.0毫米。
4.根據權利要求1所述的降溫裝置，其特征在于:噴霧系統還包括水箱、水過濾器，水過濾器設置在水源管路與水箱之間，和/或設置在水箱與加壓泵之間。
5.根據權利要求1所述的降溫裝置，其特征在于:所述噴霧系統包括>I個獨立噴霧管路，每個獨立的噴霧管路有> I個控制閥。
6.根據權利要求1或5所述的降溫裝置，其特征在于:噴霧系統包括2~8個獨立噴霧管路。
7.根據權利要求1所述的降溫裝置，其特征在于:噴霧系統中設置相向噴霧的獨立噴霧管路。
8.根據權利要求1所述的降溫裝置，其特征在于:噴霧系統中每個獨立噴霧管路設置I~10排噴嘴，排間距為100~600mm,排內噴嘴間距為80~300mm。
9.根據權利要求1所述的降溫裝置，其特征在于:噴嘴離需降溫的熱橡膠片的距離為80 ~500mm。
10.根據權利要求1所述的降溫裝置，其特征在于:還包括輸送熱橡膠片的裝置:金屬輥筒、金屬片式輥筒、或者帶網格的輸送帶。
【文檔編號】B29C35/16GK203805204SQ201420187031
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2014年4月17日 優先權日:2014年4月17日
【發明者】陳巖, 張彤, 李智, 丘繼蘭 申請人:中國化學工業桂林工程有限公司