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江苏50kw电磁加热器 工业导热油电磁加热控制器热效率高

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利用导热油加热改造硫化设备

摘要:针对橡胶制品硫化采用蒸汽加热所存在的许多污染问题,经调研后,采用了电磁加热导热油传热系统。电磁加热导热油加热是高温低压液相传热,热油温差小,无毒、无味。主要设备只有电磁加热炉和高温循环油泵,操作简单。经实际生产应用后表明,不仅节能、

节水,而且动力成本和制造成本亦大幅度下降。老企业要摘掉污染大户、能耗大户的帽子,有必要考虑采用此项改造技术。

1橡胶制品硫化加热介质的现状及存在的问题目前,我国绝大多数橡胶制品的硫化加热介质,采用传统的蒸汽加热,即在工厂某一角落建一配有软化水系统、供水系统、上煤系统、除尘系统、鼓风和引风系统、电器控制系统的锅炉房,用其将水转化为蒸汽,再经过蒸汽输送系统(包括分水缸、流量计、阀门等)送往生产车间或用汽设备,经放出潜热和部分显热后,变成凝结水,经汽水分离器分离出凝结水,由凝结水回收系统,回到锅炉房的回水储存装置,重复使用。随着节约能源、环境保护、工业卫生、劳动安全、防火、节水等方面的法规、规范的控制指标越来越严格。国家已经禁止工业燃煤生产锅炉,对于燃煤锅炉对环境以及安全影响有那些呢?

(1)燃煤是严重的污染源

尽管环境保护部门不断提高控制指标,但锅炉房烟囱排出的烟、尘和二氧化硫终究是污染源,然污染空气;锅炉房定期排出的废水造成水污染;锅炉风机的噪声达90dB以上,造成噪声污染;煤灰造成固体废弃物污染。

(2)具有潜在爆炸危险的压力容器橡胶厂使用的锅炉有低压和中压两类,低压使用压力一般为12MPa,中压使用压力一般为25MPa,操作不慎,可能爆炸。输送蒸汽的管道,温度在100℃以上,绝热保温不好,可能造成烫伤。

(3)浪费热量用蒸汽作为硫化介质时,使用的是蒸汽中的潜热和部分显热,凝结水回收后,热水的压力从使用压力降到常压,包含的潜热放出形成二次蒸发,目前没有什么好办法回收,造成浪费。蒸汽输送过程中,连接点不可避免地造成跑、冒、滴、漏,也造成浪费。汽水分离器质量低劣,造成跑汽的浪费也很大。保温不合格也会造成部分辐射热的损失。

正因如此,目前绝大多数橡胶制品厂被视为环境污染大户、消耗能源大户。所以改造电磁加热系统替换用蒸汽锅炉作为硫化传热介质的现状势在必行。

2改造的整体思路

深圳汇凯科技经过多年的调研发现,改造硫化传热介质提高传热水平,最好的途径:是改蒸汽锅炉加热为电磁加热导热油方式;他们在整个翻新过程中不用蒸汽。由于电有传递效率高的优点,该项目的局部修补采用了电加热硫化。又因远红外线涂料有节能的效果,在胎体低温硫化时,采用了电加热管加远红外涂料的加热方法。条形胎面硫化采用了导热油做传热载体的技术。我国安徽宁国密封件厂,自1989年用热油加热以来,提高了硫化温度,缩短了硫化时间,降低了能耗,提高了产品质量。鉴于生产条形预硫化胎面和橡胶密封件与北京市橡胶设计研究院生产的产品类似,所以我们认为橡胶制品硫化可以改用导热油传热硫化。

3技术特点

导热油传递热量系统能在较低运行压力下获得较高的工作温度,用小于045MPa的压力可获得180300℃的高温。在300℃时,导热油的压力仅为饱和蒸汽压力的110;可以进行稳定的加热和**的温度调节,温控精度为±1 oC;在各个等级负荷下,热效率均能保持大于90%的最佳水平。

31液相传热

导热油加热是高温低压液相传热,承载的全部是显热。热油通过用热设备时释放出热量,将热量传给被加热的物品后,油温一般降低15℃左右,即流回加热器,温度加热回升后,再去用热设备,这样周而复始地加热一放热,达到传热的目的。蒸汽加热是汽相传热,承载着汽化潜热和部分显热。蒸汽通过用热设备时,释放出汽化潜热和部分显热,形成冷凝水,回收利用。相比之下,液相传热热量损失少,热效率高,节能效果显著。

32导热油温度稳定

热油温差小,温度波动也小,能使用热设备获得优良的工艺温度,硫化均匀,有利于提高产品质量。

33安全

(1)热油无毒无味,符合工业卫生标准,对操作工人无害;

(2)一般情况下,热油加热系统放置在大型用热设备旁,或几台小型用热设备集中在一起,共用个热油加热系统,加热管线很短,与蒸汽管线相比短得多;

(3)导热油闪点高,约200℃,自燃点500℃以上,又是液体,低压运行,没有爆炸和自燃的可能性,比烧煤生产蒸汽的锅炉安全得多;

(4)导热油加热系统简单,操作也简单,易于掌握。不用设置专人,不用培训,由操作用热设备的操作工人兼管即可。

4改造的基本情况

41产品品种和生产规模这次涉及到改蒸汽硫化为加热油硫化的产品品种和规模如表1所示。

1改用导热油硫化的产品品种和规模

42设备的名称型号和台数

这次涉及到的改蒸汽硫化为加热油硫化的设

备共21台,设备名称型号、台数如表2所示。

2改用导热油硫化的设备一览表

43加热系统配置情况

2条地毯生产线配置一套导热油加热系统。l

台鼓式硫化机配置一套导热油加热系统。18台平板硫化机分布在2个生产不同产品的车间,以车间为独立单元,配置2套导热油系统。为了保证设备的加热温度平稳,每个系统中的

设备与设备之间,同一台设备的上下板之间,采用并联方式。

5导热油加热系统流程及主要设备选用

51基本的流程

导热油做热传导系统的基本流程见图1所示。

导热油在加热炉4中加热到硫化时需要的温度,由循环油泵3强制液相循环,将加热油载着热量流入硫化设备2,在硫化设备内与冷胶料进行热量传递和能量辐射,放出热量后的低温油,被循环油泵3抽回,送到加热炉4中重新加热后循环使用。

万方数据

8期 赵文瑾等.利用导热油加热改造硫化设备29膨胀槽1设置在系统的最高点,用于储存加热膨胀后,多出来的导热油。过滤器5设置在循环泵的吸口处,将进入泵的热油中的杂物过滤掉。

1-膨胀槽;2一硫化设备:3-高温循环油泵;4_力口热炉;5一过滤器

1导热油传递系统流程示意图

52加热炉的选用加热炉所用燃料可以是煤、重油、轻油和可燃性气体。也可以用电热的加热炉。北京市橡胶制品研究设计院有充裕的电力,而且电有输送效率高的优点,所以选用电加热的加热炉。

选用时,主要参考电加热炉的最大供热量,同

时也要看下列参数:

(1)传热效率≥90

(2)最高温度300loC

(3)I作压力5MPa

53高温循环油泵的选用

循环泵是热油加热系统的动力,是整个循环系

统的心脏。对循环泵的要求很高,即在一个检修期

内连续运转(一般7 200h)不能漏油,不能损坏。热

油循环泵一般由加热炉制造厂配套供应,也可单独

选用。选用时主要考虑流量和扬程,工作温度为

-20300℃。

54导热油的选用

对导热油的要求是:

(1)载热量大,热稳定性好,不需氮气保护,使

用寿命长:

(2)起馏点高、闪点高、不易结焦,不易堵塞管

道;

(3)无毒无害,对钢铁及有色金属无腐蚀;

(4)适宜常压操作,并且安全、可靠。

我国石油化工行业,经过20多年的研究,导

热油的质量已经接近国际先进水平,国内有很多厂

家都能生产符合要求的导热油,用户可以因地制宜

地选用。

55使用注意事项

(1)选用加热炉时,不仅要考虑橡胶硫化所需的

热量还要考虑室温过低时散失的热量,避免室温过

低时,由于散失热量太多,不能正常硫化。

(2)系统中一定要设置过滤器,及时清除系统内

的铁锈颗粒及其它杂质,确保导热油传热效率和长

期安全使用。

(3)系统中的膨胀槽必须设置在系统的最高位,

使高温导热油不与空气接触,确保安全运行。

(4)系统中所用垫片必须耐高温,以防止导热油

泄漏。

(5)高温导热油在贮存或使用过程中,严禁水、

酸、碱以及其它杂质混入,确保油的成份和质量不

变。

(6)第一次使用时,要对导热油进行脱水和脱除

轻组份,起始升温速度不宜太快,一般每小时不超

20℃。在温度升至105120℃时,必须停留一段

时间,以充分地排汽脱水。温度升至180200℃时,

再停留一段时间,充分地除去少量轻组份。

(7)开车时先启动高温循环油泵,运转正常后再

点火。停止使用时,必须先停止加热,循环泵仍然

运行,油温降到100℃左右再停泵。

(8)油质发生变化,必须取油化验,根据化验结

果决定是否换油。

6使用效果

61环境保护效果

有无锅炉对环境的影响比较,详见表3

3改造前后环境污染对比表

项目锅炉驾尘802窆气 /(t·a1)(t·a1)

厂界噪废水中煤灰固体

声/db(A)COD(t·a1)废气物,(ta1)

62劳动安全效果

去掉2台有爆炸危险的锅炉和320m带有压力

伽。

怒加一

王互

,,

数数值值O

前后%

改改降备造造低注

万方数据

30橡 塑 技 术 与 装 备2002年第28

的蒸汽管线,使全厂的劳动安全更有了保证。

63工厂总图效果

(1)去掉锅炉房占地900m2,煤场2 800m2,煤

灰场500 m2。将其改为绿地,增加绿地4 200m2

使全厂绿化系数由原来的31%增加到现在的35%。

(2)去掉320m蒸汽管线,使全厂变得整洁。

(3)减少了锅炉房操作工人21名。

64工业卫生效果

去掉了煤场、煤灰场、上煤系统、除灰系统、

除尘系统7个粉尘飞扬点;去掉了引风机、鼓风机

4个噪声源,使全厂工业卫生水平有很大的提高。

65节能和经济效果

据江苏永联集团江阴化工一厂搜集的材料表

明,与蒸汽加热比较,导热油节约能源50%以上。

北京市橡胶制品设计研究院1995年底首先在

2条橡胶地毯衬垫生产线上进行了用导热油进行硫

化的改造。动力成本和制造成本大幅度下降,详见

4

4橡胶地毯衬垫动力成本和制造成本情况表

+1995年与1999年相比

北京市橡胶制品设计研究院全厂改造是从

1996年开始的,至1998年全部完成。1999年和

1996年相比综合能耗显著降低,详见表5

5能源消耗对比表

66节水效果

北京市橡胶制品设计研究院去掉锅炉房后没

有了锅炉用水,每年节水3×104t

6_7存在的问题

经过几年的使用发现,导热油加热系统的控制

阀门的渗油问题很难解决,尤其是停机后重新启动

时比较严重。虽然不影响系统的运转,但使人感觉

很不舒服。目前解决办法是在每个阀门上挂一个小

桶,接渗出的油。

7推广使用意义

导热油加热系统中的油压不需要很高,可在较

低压力下运行,一般为06MPa。凡利用夹套加热

模型型腔的加热设备都可以使用这项技术,使用温

度在300℃以下。对我国广大橡胶DH-r0品行业非

常适用。导热油加热系统与蒸汽加热系统比较,设

备装置少,如不用水处理设施,没有给水、上煤装

置、除尘装置、排污装置,也无凝结水回收系统,

而且导热油本身对全套装置、阀件、管路起着防腐、

润滑的作用,因此整个系统故障少,运行寿命长,

很适于新建、扩建、改建项目的选用。

对于老企业,目前都被越来越严格的环境保

护、劳动保护、消防、节能、节水要求所困扰,要

抛掉污染大户、能耗大户的帽子,笔者相信这一技

术会帮助他们进入文明生产企业的行列。

笔者建议,生产各类硫化机的橡机制造厂,最

好研究了解一下这个技术,在你们的产品上都配上

这个系统,减少使用厂改造带来的麻烦,为我国橡

胶制品加工业作出贡献。

参考文献:

1】 林宝善.热油供热的优点及其主要设备的选用.橡胶技术与装

2】 赵文瑾.翻胎行业技术与装备的节能途径.橡胶技术与装备,

3】 袁强,张树林等.橡塑技术与装备,200127(1)3436

(上接第20)的设计。型腔要等距离合理的分布,脱模顶出一定

(2)SEBS的流动性好,易于成型。材料黏度对 要考虑橡胶的特点,采用大面积顶出,或套式顶出,

剪切力的变化很敏感,注射成功的关键是根据材料型腔要光滑;冷料穴最好采用凹扣式以实现拉料的

熔体的流变特性,采用低压注射,零保压补料工艺。功能;进料口之前一定是直流道,进料口位置和形

(3)模具设计基本与塑料相同,但必须要根据弹 状的选择要根据制品的形状而定。

性体的物理**性能和熔体的流

DSC_0859

扩散泵加字

20141128 002_副本


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