CN106363843B - 轮胎硫化机蒸汽主管道智能式排凝方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于轮胎硫化加工技术领域，涉及一种轮胎硫化机蒸汽主管道智能排凝方法，首先对DCS自动控制系统进行录入初始数据，再进行收集冷凝水，之后DCS自动控制系统通过接受各传感器反馈的信息实施储气罐压力控制、主管道压力控制、集水罐冷凝水水量控制和蓄能器蒸汽输的步骤；完成对蒸汽主管道内产生的冷凝水进行实时排凝并实现对蒸汽主管道内蒸汽损失的补偿；其结构简单，原理科学可靠，操作简便、控制精准、制煤效率高、节能减排、安全性能好、成本低廉，具有节能环保和全程自动监测控制的功效，特别适合于各类轮胎硫化机蒸汽主管道排凝的方法。

Description

轮胎硫化机蒸汽主管道智能式排凝方法

技术领域:

本发明属于轮胎硫化加工技术领域，涉及一种轮胎硫化机蒸汽主管道智能式排凝方法，具有节能环保和全程自动监测控制的功效，特别适合于各类轮胎硫化机蒸汽主管道排凝的方法。

背景技术:

轮胎硫化机采用饱和蒸汽作为热源具有潜热快速、加热均匀、传热系数高、安全清洁低成本和温度控制迅速简单等优势，控制压力即可控制温度。由于硫化机所需蒸汽从锅炉开始到达硫化车间沿途较长，蒸汽在运输过程中存在一定的过热度，进入定型胶囊后的蒸汽达到规定压力后处于饱和状态，此过程中蒸汽主管道及胶囊内难免产生冷凝水积存，即使管道有保温措施仍然会有冷凝水产生。冷凝水的产生不但影响蒸汽在管道内的运输效率，而且随着冷凝水的增加，蒸汽的热量损失进一步增加，造成资源浪费的同时使管道内蒸汽压力受到影响，进一步影响对蒸汽温度的控制；蒸汽温度波动大、冷凝水过多，还会使硫化机内上下模板温差过大，轮胎硫化不均匀。为了使硫化过程温度保持稳定，需要将主管道内冷凝水排掉。传统做法会在主管道末端接截止阀进行不定期排凝或者打开较小口进行连续排凝，不定期排凝的方式需要耗费人力进行不定期手动打开截止阀排凝，效果不好，同时截止阀打开会造成蒸汽压力波动和蒸汽浪费；打开较小口进行连续排凝的方式同样会造成蒸汽的浪费。当轮胎硫化机蒸汽用量较大时，尤其是硫化罐加压充蒸汽时，短时间内超过锅炉供汽能力，蒸汽压力下降；而在硫化设备正处于正硫化状态、出模或装模时，锅炉供汽能力过剩，产生蒸汽压力波动；受上述因素的影响，硫化过程中硫化机内的蒸汽压力会频繁波动，硫化效果差，增大了锅炉操作人员的操作难度，影响了锅炉使用寿命和正常安全运行，降低了锅炉燃煤效率，同时增加了冷凝水的产生。为了排出冷凝水，中国专利申请号201410370840.7公开了一种加装在回管路中测温点处的积水罐，对管路和胶囊内的冷凝水进行定时排水，积水罐的进水口与出水口直接连通，排水时仍然会造成蒸汽的浪费，且无法对管道内蒸汽的损失进行补偿；又如中国专利申请号201520278740.1公开了硫化机外温排凝装置，采用的疏水阀排凝，防止蒸汽泄露的效果有限；因此，研发轮胎硫化机蒸汽主管道智能式排凝方法，无需打开排凝装置的前提下，对蒸汽主管道进行实时排凝并对主管道内蒸汽长途运输造成的损失进行补偿，而且全程自动化控制，适用于各类轮胎硫化机蒸汽主管道，具有良好的经济效益和社会价值。

发明内容:

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种全程自动监测控制的轮胎硫化机蒸汽主管道智能式排凝方法，实现对管道内蒸汽损失的补偿，能够应用于各类轮胎硫化机蒸汽主管道和长途运输的蒸汽管道的排凝。

为了实现上述目的，本发明涉及的轮胎硫化机蒸汽主管道智能式排凝方法在轮胎硫化机蒸汽主管道智能化排凝装置上实现，其工艺过程包括录入初始数据、收集冷凝水、储气罐压力控制、主管道压力控制、集水罐冷凝水水量控制和蓄能器蒸汽输出共六个步骤：

(1)、录入初始数据：在DCS自动控制系统中录入蒸汽主管道压力设定值、收集器水量设定值、集水罐的积水量上限值、集水罐的积水量下限值和蓄能器压力设定值；

(2)、收集冷凝水：蒸汽主管道内产生的冷凝水进入到冷凝水收集器中，当收集器水量传感器检测到冷凝水收集器内水量达到收集器水量设定值时，将水量信息反馈到DCS自动控制系统，DCS自动控制系统发出控制信号，控制冷凝水管道上的冷凝水管道电磁阀打开，冷凝水收集器内的冷凝水进入集水罐，实现对蒸汽主管道内产生的冷凝水进行实时收集；

(3)、储气罐压力控制：当储气罐压力传感器检测到储气罐内蒸汽压力低于蒸汽主管道压力设定值时，将压力信息反馈到DCS自动控制系统，DCS自动控制系统发出控制信号，控制加热器对集水罐中的冷凝水进行持续加热并产生蒸汽，蒸汽通过集水罐上方的出气孔进入储气罐内；当储气罐压力传感器检测到储气罐内蒸汽压力高于蒸汽主管道压力设定值时，将压力信息反馈到DCS自动控制系统，DCS自动控制系统发出控制信号，控制蓄能管道上的蓄能电磁阀打开，储气罐内的蒸汽进入蓄能器；当蒸汽进入蓄能器，使蓄能器内的水温升高并产生部分饱和蒸汽和部分冷凝水，蒸汽的能量转化为水内能贮存在蓄能器内；

(4)、主管道压力控制：当主管道压力传感器检测到蒸汽主管道内蒸汽压力低于设定值时，将蒸气主管道内压力信息反馈到DCS自动控制系统，DCS自动控制系统发出控制信号，控制储气管道上的储气电磁阀打开，储气罐内的蒸汽进入蒸汽主管道，实现对蒸汽主管道内蒸汽压力的补偿；当主管道压力传感器检测到蒸汽主管道内蒸汽压力高于于设定值时，将蒸气主管道内压力信息反馈到DCS自动控制系统，DCS自动控制系统发出控制信号，控制平衡管道上的平衡电磁阀打开，蒸汽主管道内的蒸汽进入蓄能器，实现对蒸汽主管道内蒸汽压力的控制；

(5)、集水罐冷凝水水量控制：当冷凝水水量传感器检测到集水罐内积水量达到上限值时，将冷凝水水量信息反馈到DCS自动控制系统，DCS自动控制系统发出控制信号，控制加热器提高对集水罐中的冷凝水加热功率，储气罐内的过量蒸汽进入蓄能器；当冷凝水水量传感器检测到集水罐内积水量达到下限值时，将冷凝水水量信息反馈到DCS自动控制系统，DCS自动控制系统发出控制信号，控制输水管道上的输水电磁阀打开，实现对集水罐内冷凝水量的补充控制；

(6)、蓄能器蒸汽输出：当蓄能器达到蓄能上限值时，蓄能器将蓄能值信息反馈到DCS自动控制系统，DCS自动控制系统发出控制信号，控制蓄能器上的输出电磁阀打开，用于输出蓄能器内的蒸汽；DCS自动控制系统通过接收各传感器反馈的信息并发出控制信号完成对蒸汽主管道内产生的冷凝水进行实时排凝并实现对蒸汽主管道内蒸汽损失的补偿。

本发明涉及的轮胎硫化机蒸汽主管道智能化排凝装置的主体结构包括主管道压力传感器、冷凝水收集器、收集器水量传感器、冷凝水管道、冷凝水管道电磁阀、集水罐、冷凝水水量传感器、输水管道、输水电磁阀、加热器、储气罐、储气罐压力传感器、储气管道、储气电磁阀、蓄能管道、蓄能电磁阀、蓄能器、平衡管道、平衡电磁阀、输出管道和输出电磁阀；主管道压力传感器、收集器水量传感器、冷凝水水量传感器和储气罐压力传感器电信息配合连接构成DCS自动控制系统；蒸汽主管道内设有主管道压力传感器，冷凝水收集器上端与蒸汽主管道末端底部固定密封连接，冷凝水收集器下端通过冷凝水管道与设于储气罐内部的集水罐固定连通，冷凝水收集器内设有冷凝水水量传感器，冷凝水管道上设有冷凝水管道电磁阀，集水罐上方设有出气孔，集水罐侧壁底部与设有输水电磁阀的输水管道固定连接，冷凝水管道和输水管道分别穿过储气罐侧壁，并与储气罐侧壁密封连接，储气罐底部和集水罐底部分别与加热器顶部固定连接，储气罐内壁设有储气罐压力传感器，储气罐上端通过设有储气电磁阀的储气管道与蒸汽主管道固定连接，储气罐通过设有蓄能电磁阀的蓄能管道与蓄能器固定连接，蓄能器通过设有平衡电磁阀的平衡管道与蒸汽主管道固定连接，蓄能器底部设有输出管道，输出管道上靠近蓄能器一端设有输出电磁阀。

本发明涉及的主管道压力传感器用于反馈主管道蒸汽压力信息和接收控制信号；收集器水量传感器用于反馈收集器内冷凝水水量信息和接收控制信号；冷凝水水量传感器用于反馈集水罐内冷凝水水量信息和接收控制信号；储气罐压力传感器用于反馈储气罐内蒸汽压力信息和接收控制信号。

本发明涉及的DCS自动控制系统分别与冷凝水管道电磁阀、输水电磁阀、储气电磁阀、蓄能电磁阀、平衡电磁阀和输出电磁阀电信息连接，并实现对冷凝水管道电磁阀、输水电磁阀、储气电磁阀、蓄能电磁阀、平衡电磁阀和输出电磁阀开合的控制。

本发明涉及的集水罐通过冷凝水管道与多个冷凝水收集器下端连接，所述多个冷凝水收集器分别与不同轮胎硫化机蒸汽主管道末端底部固定密封连接。

本发明与现有技术相比，在无需打开排凝装置的前提下，对蒸汽主管道进行实时排凝并对主管道内蒸汽长途运输造成的损失进行补偿，而且全程自动化控制，避免了因打开排凝装置造成的热量损失，无需对收集的冷凝水另作处理，实现内循环；其结构简单，原理科学可靠，操作简便、控制精准、节能环保、应用环境广泛。

附图说明:

图1为本发明涉及的轮胎硫化机蒸汽主管道智能化排凝方法的工艺流程示意框图。

图2为本发明涉及的轮胎硫化机蒸汽主管道智能化排凝装置的主体结构原理示意图。

具体实施方式:

下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：

本实施例涉及的轮胎硫化机蒸汽主管道智能式排凝方法在轮胎硫化机蒸汽主管道智能化排凝装置上实现，其工艺过程包括录入初始数据、收集冷凝水、储气罐压力控制、主管道压力控制、集水罐冷凝水水量控制和蓄能器蒸汽输出共六个步骤：

(1)、录入初始数据：在DCS自动控制系统中录入蒸汽主管道压力设定值、收集器1水量设定值、集水罐5的积水量上限值、集水罐5的积水量下限值和蓄能器16压力设定值；

(2)、收集冷凝水：蒸汽主管道内产生的冷凝水进入到冷凝水收集器1中，当收集器水量传感器2检测到冷凝水收集器1内水量达到收集器水量设定值时，将水量信息反馈到DCS自动控制系统，DCS自动控制系统发出控制信号，控制冷凝水管道3上的冷凝水管道电磁阀4打开，冷凝水收集器1内的冷凝水进入集水罐5，实现对蒸汽主管道内产生的冷凝水进行实时收集；

(3)、储气罐压力控制：当储气罐压力传感器11检测到储气罐10内蒸汽压力低于蒸汽主管道压力设定值时，将压力信息反馈到DCS自动控制系统，DCS自动控制系统发出控制信号，控制加热器9对集水罐5中的冷凝水进行持续加热并产生蒸汽，蒸汽通过集水罐5上方的出气孔进入储气罐10内；当储气罐压力传感器11检测到储气罐10内蒸汽压力高于蒸汽主管道压力设定值时，将压力信息反馈到DCS自动控制系统DCS自动控制系统发出控制信号，控制蓄能管道14上的蓄能电磁阀15打开，储气罐10内的蒸汽进入蓄能器16；当蒸汽进入蓄能器16，使蓄能器16内的水温升高并产生部分饱和蒸汽和部分冷凝水，蒸汽的能量转化为水内能贮存在蓄能器16内；

(4)、主管道压力控制：当主管道压力传感器检测到蒸汽主管道内蒸汽压力低于设定值时，将蒸气主管道内压力信息反馈到DCS自动控制系统，DCS自动控制系统发出控制信号，控制储气管道12上的储气电磁阀13打开，储气罐10内的蒸汽进入蒸汽主管道，实现对蒸汽主管道内蒸汽压力的补偿；当主管道压力传感器检测到蒸汽主管道内蒸汽压力高于于设定值时，将蒸气主管道内压力信息反馈到DCS自动控制系统，DCS自动控制系统发出控制信号，控制平衡管道17上的平衡电磁阀18打开，蒸汽主管道内的蒸汽进入蓄能器16，实现对蒸汽主管道内蒸汽压力的控制；

(5)、集水罐冷凝水水量控制：当冷凝水水量传感器6检测到集水罐5内积水量达到上限值时，将冷凝水水量信息反馈到DCS自动控制系统，DCS自动控制系统发出控制信号，控制加热器9提高对集水罐5中的冷凝水加热功率，储气罐10内的过量蒸汽进入蓄能器16；当冷凝水水量传感器6检测到集水罐5内积水量达到下限值时，将冷凝水水量信息反馈到DCS自动控制系统，DCS自动控制系统发出控制信号，控制输水管道7上的输水电磁阀8打开，实现对集水罐5内冷凝水量的补充控制；

(6)、蓄能器蒸汽输出：当蓄能器达到蓄能上限值时，蓄能器将蓄能值信息反馈到DCS自动控制系统，DCS自动控制系统发出控制信号，控制蓄能器16上的输出电磁阀20打开，用于输出蓄能器16内的蒸汽；DCS自动控制系统通过接收各传感器反馈的信息并发出控制信号完成对蒸汽主管道内产生的冷凝水进行实时排凝并实现对蒸汽主管道内蒸汽损失的补偿。

本实施例涉及的轮胎硫化机蒸汽主管道智能化排凝装置的主体结构包括主管道压力传感器、冷凝水收集器1、收集器水量传感器2、冷凝水管道3、冷凝水管道电磁阀4、集水罐5、冷凝水水量传感器6、输水管道7、输水电磁阀8、加热器9、储气罐10、储气罐压力传感器11、储气管道12、储气电磁阀13、蓄能管道14、蓄能电磁阀15、蓄能器16、平衡管道17、平衡电磁阀18、输出管道19和输出电磁阀20；主管道压力传感器、收集器水量传感器2、冷凝水水量传感器6和储气罐压力传感器11电信息配合连接构成DCS自动控制系统；蒸汽主管道内设有主管道压力传感器，冷凝水收集器1上端与蒸汽主管道末端底部固定密封连接，冷凝水收集器1下端通过冷凝水管道3与设于储气罐10内部的集水罐5固定连通，冷凝水收集器1内设有冷凝水水量传感器6，冷凝水管道3上设有冷凝水管道电磁阀4的，集水罐5上方的出气孔，集水罐5侧壁底部与设有输水电磁阀8的输水管道7固定连接，冷凝水管道3和输水管道7分别穿过储气罐10侧壁，并与储气罐10侧壁密封连接，储气罐10底部和集水罐5底部分别与加热器9顶部固定连接，储气罐10内壁设有储气罐压力传感器11，储气罐10上端通过设有储气电磁阀13的储气管道12与蒸汽主管道固定连接，储气罐10通过设有蓄能电磁阀15的蓄能管道14与蓄能器16固定连接，蓄能器16通过设有平衡电磁阀18的平衡管道17与蒸汽主管道固定连接，蓄能器16底部设有输出管道19，输出管道19上靠近蓄能器16一端设有输出电磁阀20。

本实施例涉及的主管道压力传感器用于反馈主管道蒸汽压力信息和接收控制信号；收集器水量传感器2用于反馈收集器内冷凝水水量信息和接收控制信号；冷凝水水量传感器6用于反馈集水罐5内冷凝水水量信息和接收控制信号；储气罐压力传感器11用于反馈储气罐10内蒸汽压力信息和接收控制信号。

本实施例涉及的DCS自动控制系统分别与冷凝水管道电磁阀4、输水电磁阀8、储气电磁阀13、蓄能电磁阀15、平衡电磁阀18和输出电磁阀20电信息连接，并实现对冷凝水管道电磁阀4、输水电磁阀8、储气电磁阀13、蓄能电磁阀15、平衡电磁阀18和输出电磁阀20的开合的控制。

实施例2：

本实施例涉及的轮胎硫化机蒸汽主管道智能式排凝方法的主体步骤同实施例1，属于用于煤供暖蒸汽的排凝场合的一个实例，本实施例的装置不同于实施例1的地方在于集水罐5通过冷凝水管道3与多个冷凝水收集器1下端连接，本实施例的多个冷凝水收集器1分别与不同轮胎硫化机蒸汽主管道末端底部固定密封连接。

实施例3：

本实施例涉及的轮胎硫化机蒸汽主管道智能式排凝方法的具体同实施例1，不同之处在于本实施例的方法特别适用于长途运输的饱和蒸汽管道上的排凝和蒸汽热量补偿。

Claims (5)

1.一种轮胎硫化机蒸汽主管道智能排凝方法，其特征在于在轮胎硫化机蒸汽主管道智能排凝装置上实现，其工艺过程包括录入初始数据、收集冷凝水、储气罐压力控制、主管道压力控制、集水罐冷凝水水量控制和蓄能器蒸汽输出共六个步骤：

(1)、录入初始数据：在DCS自动控制系统中录入蒸汽主管道压力设定值、收集器水量设定值、集水罐的积水量上限值、集水罐的积水量下限值和蓄能器压力设定值；(2)、收集冷凝水：蒸汽主管道内产生的冷凝水进入到冷凝水收集器中，当收集器水量传感器检测到冷凝水收集器内水量达到收集器水量设定值时，将水量信息反馈到DCS自动控制系统，DCS自动控制系统发出控制信号，控制冷凝水管道上的冷凝水管道电磁阀打开，冷凝水收集器内的冷凝水进入集水罐，实现对蒸汽主管道内产生的冷凝水进行实时收集；(3)、储气罐压力控制：当储气罐压力传感器检测到储气罐内蒸汽压力低于蒸汽主管道压力设定值时，将压力信息反馈到DCS自动控制系统，DCS自动控制系统发出控制信号，控制加热器对集水罐中的冷凝水进行持续加热并产生蒸汽，蒸汽通过集水罐上方的出气孔进入储气罐内；当储气罐压力传感器检测到储气罐内蒸汽压力高于蒸汽主管道压力设定值时，将压力信息反馈到DCS自动控制系统，DCS自动控制系统发出控制信号，控制蓄能管道上的蓄能电磁阀打开，储气罐内的蒸汽进入蓄能器；当蒸汽进入蓄能器，使蓄能器内的水温升高并产生部分饱和蒸汽和部分冷凝水，蒸汽的能量转化为水内能贮存在蓄能器内；(4)、主管道压力控制：当主管道压力传感器检测到蒸汽主管道内蒸汽压力低于设定值时，将蒸气主管道内压力信息反馈到DCS自动控制系统，DCS自动控制系统发出控制信号，控制储气管道上的储气电磁阀打开，储气罐内的蒸汽进入蒸汽主管道，实现对蒸汽主管道内蒸汽压力的补偿；当主管道压力传感器检测到蒸汽主管道内蒸汽压力高于于设定值时，将蒸气主管道内压力信息反馈到DCS自动控制系统，DCS自动控制系统发出控制信号，控制平衡管道上的平衡电磁阀打开，蒸汽主管道内的蒸汽进入蓄能器，实现对蒸汽主管道内蒸汽压力的控制；(5)、集水罐冷凝水水量控制：当冷凝水水量传感器检测到集水罐内积水量达到上限值时，将冷凝水水量信息反馈到DCS自动控制系统，DCS自动控制系统发出控制信号，控制加热器提高对集水罐中的冷凝水加热功率，储气罐内的过量蒸汽进入蓄能器；当冷凝水水量传感器检测到集水罐内积水量达到下限值时，将冷凝水水量信息反馈到DCS自动控制系统，DCS自动控制系统发出控制信号，控制输水管道上的输水电磁阀打开，实现对集水罐内冷凝水量的补充控制；(6)、蓄能器蒸汽输出：当蓄能器达到蓄能上限值时，蓄能器将蓄能值信息反馈到DCS自动控制系统，DCS自动控制系统发出控制信号，控制蓄能器上的输出电磁阀打开，用于输出蓄能器内的蒸汽；DCS自动控制系统通过接收各传感器反馈的信息并发出控制信号完成对蒸汽主管道内产生的冷凝水进行实时排凝并实现对蒸汽主管道内蒸汽损失的补偿。

2.根据权利要求1所述的轮胎硫化机蒸汽主管道智能排凝方法，其特征在于所述轮胎硫化机蒸汽主管道智能排凝装置的主体结构包括主管道压力传感器、冷凝水收集器、收集器水量传感器、冷凝水管道、冷凝水管道电磁阀、集水罐、冷凝水水量传感器、输水管道、输水电磁阀、加热器、储气罐、储气罐压力传感器、储气管道、储气电磁阀、蓄能管道、蓄能电磁阀、蓄能器、平衡管道、平衡电磁阀、输出管道和输出电磁阀；DCS自动控制系统被配置为向主管道压力传感器、收集器水量传感器、冷凝水水量传感器和储气罐压力传感器发出控制信号，主管道压力传感器、收集器水量传感器、冷凝水水量传感器和储气罐压力传感器被配置为向DCS自动控制系统反馈信息和接受控制信号；蒸汽主管道内设有主管道压力传感器，冷凝水收集器上端与蒸汽主管道末端底部固定密封连接，冷凝水收集器下端通过冷凝水管道与设于储气罐内部的集水罐固定连通，集水罐内设有冷凝水水量传感器，冷凝水管道上设有冷凝水管道电磁阀，集水罐上方设有出气孔，集水罐侧壁底部与设有输水电磁阀的输水管道固定连接，冷凝水管道和输水管道分别穿过储气罐侧壁，并与储气罐侧壁密封连接，储气罐底部和集水罐底部分别与加热器顶部固定连接，储气罐内壁设有储气罐压力传感器，储气罐上端通过设有储气电磁阀的储气管道与蒸汽主管道固定连接，储气罐通过设有蓄能电磁阀的蓄能管道与蓄能器固定连接，蓄能器通过设有平衡电磁阀的平衡管道与蒸汽主管道固定连接，蓄能器底部设有输出管道，输出管道上靠近蓄能器一端设有输出电磁阀。

3.根据权利要求2所述的轮胎硫化机蒸汽主管道智能排凝方法，其特征在于所述主管道压力传感器用于反馈主管道蒸汽压力信息和接收控制信号；收集器水量传感器用于反馈收集器内冷凝水水量信息和接收控制信号；冷凝水水量传感器用于反馈集水罐内冷凝水水量信息和接收控制信号；储气罐压力传感器用于反馈储气罐内蒸汽压力信息和接收控制信号。

4.根据权利要求3所述的轮胎硫化机蒸汽主管道智能排凝方法，其特征在于所述DCS自动控制系统分别与冷凝水管道电磁阀、输水电磁阀、储气电磁阀、蓄能电磁阀、平衡电磁阀和输出电磁阀电信息连接，并实现对冷凝水管道电磁阀、输水电磁阀、储气电磁阀、蓄能电磁阀、平衡电磁阀和输出电磁阀开合的控制。

5.根据权利要求1所述的轮胎硫化机蒸汽主管道智能排凝方法，其特征在于所述集水罐通过冷凝水管道与多个冷凝水收集器下端连接，所述多个冷凝水收集器分别与不同轮胎硫化机蒸汽主管道末端底部固定密封连接。