CN102004506A - 橡胶设备动态温度控制系统 - Google Patents

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    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
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    • B29C48/92—Measuring, controlling or regulating

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Abstract

本发明公开了一种对橡胶设备的工作部件进行温度控制的动态温度控制系统，包括由管路连通的循环泵、介质加热器和工作部件所构成的介质循环回路、介质补充管路、介质排泄管路和溢流回路，介质补充管路连通于循环泵进水口处的介质循环回路，介质排泄管路连通于工作部件出水口处的介质循环回路，介质排泄管路上设有感应介质循环回路内工作介质温度的开闭装置，溢流回路连通于介质排泄管路与介质补充管路之间的介质循环回路。本发明取消了传统的介质冷却器，改间接冷却方式为直接冷却，增加了工作介质的循环流量，提高了换热效率，降低了能耗。

Description

橡胶设备动态温度控制系统
(一)技术领域：
本发明涉及温度控制系统，具体是一种用于橡胶设备如密炼机、压延机和挤出机上对其工作部件进行温度控制的动态温度控制系统。
(二)背景技术：
由于橡胶的特性，在加工过程中必须使与橡胶接触的工作部件保持在规定的稳定温度之下，才能防止橡胶性能改变，保证橡胶产品质量。因此在橡胶的混炼、压延和挤出工序中对密炼机、压延机和挤出机与橡胶接触的工作部件的温度控制有严格的要求。目前，橡胶设备中的温度控制系统一般由循环泵、介质加热器、介质冷却器、电器控制系统和连接管道组成，介质流进需要控温的工作部件通道内，将工作部件加热到介质的温度或将工艺过程中产生的热量带走，使工作部件与介质保持稳定的温度。
传统温度控制系统通常存在以下不足：
1、系统是通过介质冷却器间接换热，换热效率慢。
2、有介质冷却器在循环回路中，会给水产生很大的阻力，降低流量。
3、当系统行动一段时间后流量会降低，从而影响温控效率。
(三)发明内容：
本发明的目的是提供一种用于橡胶设备如密炼机、压延机和挤出机上，既能提高换热效率，缩短换热的响应时间，又能保证系统压力恒定的动态温度控制系统。
能够实现上述目的的橡胶设备动态温度控制系统，包括介质循环回路和电器控制系统，介质循环回路包括循环泵、介质加热器和工作部件并由管路连通，所不同的是还包括介质补充管路、介质排泄管路和溢流回路。
介质补充管路连通在循环泵进水口处的介质循环回路上。
介质排泄管路连通在工作部件出水口处的介质循环回路上，介质排泄管路上设有感应介质循环回路中工作介质温度的开闭装置，介质循环回路的温度超过设定值时，开闭装置导通介质排泄管路，放走高温介质的同时介质补充管路自动补充冷态介质，中和介质循环回路内的高温介质使温度趋于设定值；介质循环回路的温度低于设定值时，开闭装置关闭介质排泄管路，介质循环回路由于没有泄压，介质补充管路停止补充介质，介质加热器加热介质使其温度上升，直到测定值等于设定值。
溢流回路连通于介质排泄管路与介质补充管路之间的介质循环回路，介质加热器加热过程中对系统造成的高内压由溢流回路排出，保证系统压力的恒定。
在介质加热器加温过程中，介质会膨胀和漂移，在介质补允管路中设置单向阀，是为防止介质循环回路中的高温介质回流造成介质补充管路受热，影响中和介质循环回路高温介质的效果，从而缩短换热的响应时间。
所述开闭装置采用电器控制系统、薄膜阀和比例阀的组合，薄膜阀通过线路连接受电器控制系统控制而输出压缩空气的比例阀，电器控制系统的温度传感器设在介质加热器出水口处的介质循环回路内。温度传感器测定的温度值与设定值比较，如果测定值高于设定值，电器控制系统将根据温度偏离值的大小输出相应范围的控制电压值，比例阀根据控制电压值的大小来输出气压的相应值，最后薄膜阀根据气压的大小来控制阀芯的开合度，从而控制温控介质(热态)从介质循环回路中排泄量的大小，介质(冷态)自动从介质补充管路的单向阀处补充。
在介质排泄管路上还设有与薄膜阀并联的截止阀，作为系统断电情况下(薄膜阀不能正常工作)备用。
所述溢流回路上设有溢流阀。
为了防止介质在系统的通道内结垢，影响其传热效率，介质采用软化水。
所述介质加热器为加热罐。
所述介质循环回路中设有流量计。
本发明的优点：
1、本发明取消了介质冷却器，改间接冷却为直接冷却，增加了介质的流量，提高换热效率，降低能耗。
2、本发明既能提高动态温度控制系统的换热效率，缩短换热的响应时间，又能保证系统压力的恒定，满足了橡胶设备在生产过程中的温度控制要求及系统使用可靠性要求，保证了加工的橡胶产品质量。
(四)附图说明：
图1是本发明的工作原理示意图。
图号标识：1、循环泵；2、介质加热器；3、工作部件；4、单向阀；5、薄膜阀；6、比例阀；7、温度传感器；8、溢流阀；9、流量计；10、过滤器；11、压力表；12、压力开关；13、截止阀。
(五)具体实施方式：
本发明橡胶设备动态温度控制系统主要由介质循环回路、介质补充管路、介质排泄管路、溢流回路和电器控制系统组成，如图1所示。当动态温度控制系统启动时，介质循环回路工作；介质的温度高于系统设定值时，介质排泄管路排放部分高温介质，介质补充管路补充冷态介质以中和高温介质，使介质的温度趋于设定值；介质的温度低于系统设定值时，由介质加热器2对介质循环回路的介质加温。
所述介质循环回路为系统的基本循环(封闭)，包括由管路依次连通的循环泵1、介质加热器2、流量计9、工作部件3和过滤器10，其中介质加热器2为加热罐。
所述介质补充管路连通于循环泵1进水口处的介质循环回路，介质补充管路上安装有压力表11、压力开关12、截止阀13、单向阀4和过滤器10。
所述介质排泄管路为两路并联，均连通于介质循环回路的过滤器10与介质补充管路之间的介质循环回路，一路介质排泄管路上安装有截止阀13和薄膜阀5，薄膜阀5(通过线路连接)受控于比例阀6，比例阀6受控于电器控制系统，电器控制系统中的温度传感器7(通过线路连接)设于流量计9与介质加热器2之间的介质循环回路内，另一路介质排泄管路上安装有截止阀13(避免当系统断电断气时无法进行介质的排泄)。
所述溢流回路连通于两路介质排泄管路之间的介质循环回路，溢流回路上设有溢流阀8，溢流回路的出口连通于介质排泄管路。
所述介质为软化水。
所有电器均由电器控制系统控制实现自动操控。

Claims (8)

1.橡胶设备动态温度控制系统，包括由管路连通的循环泵(1)、介质加热器(2)和工作部件(3)所构成的介质循环回路和电器控制系统，其特征在于：还包括介质补充管路、介质排泄管路和溢流回路，所述介质补充管路连通于循环泵(1)进水口处的介质循环回路；所述介质排泄管路连通于工作部件(3)出水口处的介质循环回路，介质排泄管路上设有感应介质循环回路内介质温度的开闭装置；所述溢流回路连通于介质排泄管路与介质补充管路之间的介质循环回路。
2.根据权利要求1所述的橡胶设备动态温度控制系统，其特征在于：所述开闭装置包括气动薄膜阀(5)，气动薄膜阀(5)通过线路连接受电器控制系统控制而输出压缩空气的比例阀(6)，电器控制系统的温度传感器(7)设在介质加热器(2)出水口处的介质循环回路内。
3.根据权利要求2所述的橡胶设备动态温度控制系统，其特征在于：所述排泄管路上还设有与薄膜阀(5)并联的截止阀(13)。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的橡胶设备动态温度控制系统，其特征于：所述介质补充管路上设有防止介质回流的单向阀(4)。
5.根据权利要求1～3中任意一项所述的橡胶设备动态温度控制系统，其特征在于：所述溢流回路上设有溢流阀(8)。
6.根据权利要求1～3中任意一项所述的橡胶设备动态温度控制系统，其特征在于：所述介质为软化水。
7.根据权利要求1～3中任意一项所述的橡胶设备动态温度控制系统，其特征在于：所述介质加热器(2)为加热罐。
8.根据权利要求1～3中任意一项所述的橡胶设备动态温度控制系统，其特征在于：所述介质循环回路中设有流量计(9)。
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