CN111361187A - 一种分阶段硫化机废气收集装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分阶段硫化机废气收集装置及其使用方法，其中装置包括转动式气幕系统、气流护板和侧吸排风罩。转动式气幕系统包括气幕管、风管软管、固定杆、定滑轮、绳索、电动推杆、电机和控制装置，气幕管在运动过程中具有水平姿态和竖直姿态。气流护板固定于硫化机的外侧。侧吸排风罩固定于橡胶制品出模后放置位置的上方，且与气流护板固定相连。与现有技术相比，本发明将硫化机现有独立排风罩结构向轻量化、简易化发展，并根据硫化机的废气散发特点，以低风量高效收集硫化机废气。

Description

一种分阶段硫化机废气收集装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及硫化车间污染物排放技术领域，特别是涉及一种分阶段硫化机废气收集装置及其使用方法。

背景技术

硫化机设备是用于加工轮胎的重要设备，其工艺过程如下：硫化机的前机械手将生胎放到硫化机模具内部，硫化机合模后开始硫化，硫化结束后，硫化机开模，此时废气随着开模从模具内部大量散发；模具完全打开后，硫化机的后机械手将模具内被硫化后的轮胎取出，放置到后硫化平台，在轮胎移动的短暂过程中发生废气跨空间的散发，之后是在后硫化平台的持续散发；后硫化结束后，废气停止散发；后机械手将轮胎放置到后硫化平台后，前机械手将硫化机正面的生胎抓取放到硫化机模具里面，进行下一周期的硫化。因此，一个完整的周期包括硫化机硫化时间和开模时间。

随着橡胶行业环保与节能需求的日益提升，近年硫化机排风罩经历了开放式、大围罩到独立罩的快速更新升级过程，极大地推动了硫化废气收集效率的提高和通风能耗的降低。但是，独立罩的材料成本较高、现场通透感不佳、施工安装复杂且对生产过程与设备检修影响较大，且重要的是，由于硫化机体量较大，独立罩完全将硫化机整体包裹，所需排风量仍然较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种分阶段硫化机废气收集装置及其使用方法，用于解决上述现有技术存在的技术问题，将硫化机现有独立排风罩结构向轻量化、简易化发展，并根据硫化机的废气散发特点，以低风量高效收集硫化机废气。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明公开了一种分阶段硫化机废气收集装置，包括：

转动式气幕系统，所述转动式气幕系统包括气幕管、风管软管、固定杆、定滑轮、绳索、电动推杆、电机和控制装置，所述电动推杆竖直设置且下端固定，所述定滑轮转动连接于所述电动推杆的上端，所述固定杆水平设置且一端垂直固定于所述定滑轮上，所述固定杆的另一端与所述气幕管的一端垂直固定，所述气幕管上靠近所述固定杆的一端通过所述风管软管与供风结构相连，所述绳索的一端固定于所述电机的输出轴上，所述绳索的另一端与所述固定杆上靠近所述定滑轮的一端固定相连，所述控制装置用于控制所述电机和所述电动推杆的动作，所述气幕管在运动过程中具有水平姿态和竖直姿态；

气流护板，所述气流护板固定于硫化机的外侧；

侧吸排风罩，所述侧吸排风罩固定于橡胶制品出模后放置的位置的上方，且与所述气流护板固定相连。

优选地，所述气幕管朝向硫化机一侧打有一排出风孔，所述出风孔的孔径从靠近所述固定杆的一端至远离所述固定杆的一端线性递增排列。

优选地，所述气流护板包括分别位于硫化机前、后、左、右四个方向的前侧气流护板、左侧气流护板、右侧气流护板和后侧气流护板。

优选地，所述左侧气流护板和所述右侧气流护板关于硫化机对称设置，所述左侧气流护板和所述右侧气流护板在硫化机后侧直接延伸至所述侧吸排风罩的侧面板。

优选地，所述左侧气流护板和所述右侧气流护板为矩形，高度为1～2m；

或所述左侧气流护板和所述右侧气流护板为扩展形，扩展形自硫化机正面方位至后侧扩大，所述左侧气流护板和所述右侧气流护板的前侧高度为1～2m，所述左侧气流护板和所述右侧气流护板的后侧高度为3～4m或直接与所述侧吸排风罩的竖边等高并衔接。

优选地，所述后侧气流护板覆盖至橡胶制品放置的最远位置，所述后侧气流护板的下缘高出后硫化区平面0.5～1.0m；

所述前侧气流护板靠近所述后侧气流护板的一端下倾，所述前侧气流护板用于与气幕管水平射流来流搭接，所述前侧气流护板的上缘高出所述左侧气流护板和所述右侧气流护板的最高点0.5～1.0m；

所述前侧气流护板为一块沿板或短程微气幕；所述沿板或所述短程微气幕的下倾角度不大于15度，长度与所述侧吸排风罩长度相同，所述微气幕的出风速度不大于2m/s。

本发明还公开了一种上述分阶段硫化机废气收集装置的使用方法，包括如下步骤：

S1、前机械手将生胎放到硫化机模具内部，硫化机合模后开始硫化，气幕管处于低位且为竖直状态，离地面距离H₁，硫化结束前10—20s，控制装置控制电机的输出轴旋转，使气幕管旋转到水平位置，通过供风结构为气幕管送风，同时，侧吸排风罩开始排风；

S2、硫化机开模过程中，由于模具向上移动，污染物随着上移，此时电动推杆将气幕管抬升，抬升速度与硫化机上盖同步，并且在抬升过程中，保持气幕管送风；

S3、模具完全打开后，气幕管上升至最高处，此时离地面距离H₂；

S4、硫化机的后机械手将模具内被硫化后的轮胎取出，并放置到后硫化平台，在此过程中，气幕管继续送风；

S5、当轮胎被放置到后硫化平台后1min，气幕管停止送风，并在电机和电动推杆的共同作用下回到起始状态；

S6、轮胎在后硫化平台的后硫化过程中，侧吸罩持续排风；

S7、轮胎离开硫化机后硫化平台，被转移到下一工序，侧吸罩停止排风。

优选地，气幕管设计出风速度为5～8m/s。

优选地，硫化制品开模状态且未出模前上表面高度为H，则H₁＝H+(20cm～50cm)。

优选地，轮胎出模后最高点为h₁、硫化机上盖顶升最高点为h₂，则H₂＝h1+(20～50cm)或H₂＝h2+(20～50cm)。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

1.本发明通过与硫化机工艺过程的有效结合，仅在后硫化平台一侧设置侧吸罩，利用气幕管的水平薄气幕将硫化机开模过程和出模过程的烟气锁住，后由侧吸罩收集。这种废气收集装置将现有庞大的独立罩小型化，节约耗材、不影响工艺、大量缩减了所需排风量。

2.本发明通过气幕管的送风、气流护板的收风和侧吸排风罩的排风，保证废气的高效排出，并避免了废气的外溢；通过电动推杆调整气幕管的高度，保证硫化机上盖上升过程中所需的水平气幕位置，避免水平气幕远高过烟气散发最高点过多和低于烟气散发点。

3.本发明中的气幕管朝向硫化机一侧设置一排出风孔，出风孔的孔径从靠近固定杆的一端至远离固定杆的一端线性递增排列，保证气幕管水平方向出风均匀，进而保证所产生有效的水平气幕，避免风速过高和风速过低影响收集效果。

4.本发明中由于气流护板的使用，可将侧吸排风罩最小化，有效降低排风量且保障对硫化烟气的捕集收集能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为硫化机的结构示意图；

图2为本实施例分阶段硫化机废气收集装置的结构示意图；

图3为本实施例分阶段硫化机废气收集装置与硫化机位置关系的示意图；

图4为转动式气幕系统的结构示意图；

图5为气幕管水平放置时转动式气幕系统部分结构一个视角的示意图；

图6为气幕管水平放置时转动式气幕系统部分结构另一个视角的示意图；

图7为气幕管竖直放置时转动式气幕系统部分结构一个视角的示意图；

图8为气幕管竖直放置时转动式气幕系统部分结构另一个视角的示意图；

图9为左侧气流护板的位置示意图；

图10为右侧气流护板的位置示意图；

图11为前侧气流护板的位置示意图；

图12为后侧气流护板的位置示意图；

图13为本实施例分阶段硫化机废气收集装置的使用方法流程图；

附图标记说明：A-硫化机立柱；B-硫化机上盖；C-前机械手；D-硫化模；E-轮胎；F-后硫化平台；G-后机械手；1-转动式气幕系统；2-侧吸排风罩；3-气流护板；11-气幕管；12-风管软管；13-固定杆；14-定滑轮；15-电动推杆；16-电机；31-前侧气流护板；32-左侧气流护板；33-右侧气流护板；34-后侧气流护板；141-绳索。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种分阶段硫化机废气收集装置及其使用方法，用于解决上述现有技术存在的技术问题，将硫化机现有独立排风罩结构向轻量化、简易化发展，并根据硫化机的废气散发特点，以低风量高效收集硫化机废气。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图2-12所示，本实施例提供一种分阶段硫化机废气收集装置，包括转动式气幕系统1、气流护板3和侧吸排风罩2。该废气收集装置与硫化机配合使用，硫化机的结构如图1所示，包括硫化机立柱A、硫化机上盖B、前机械手C、硫化模D、后硫化平台F和后机械手G，图1中轮胎E位于后硫化平台F上。由于硫化机的结构为本领域公知常识，故此处不再赘述，下文主要对废气收集装置的结构进行说明。

其中，转动式气幕系统1包括气幕管11、风管软管12、固定杆13、定滑轮14、绳索141、电动推杆15、电机16和控制装置。电动推杆15竖直设置且下端固定，定滑轮14转动连接于电动推杆15的上端。固定杆13水平设置且一端垂直固定于定滑轮14上，固定杆13的另一端与气幕管11的一端垂直固定，气幕管11上靠近固定杆13的一端通过风管软管12与供风结构相连。绳索141的一端固定于电机16的输出轴上，绳索141的另一端与固定杆13上靠近定滑轮14的一端固定相连。控制装置用于控制电机16和电动推杆15的动作，气幕管11在运动过程中具有水平姿态和竖直姿态。本实施例中，气幕管11的摆角为90度。

气流护板3固定于硫化机的外侧，用于收拢气流，使气流从侧吸排风罩2处排出。

侧吸排风罩2固定于橡胶制品出模后放置的位置的上方，且与气流护板3固定相连。由于本实施例仅在后硫化平台一侧设置侧吸罩，利用气幕管11的水平薄气幕(以高速度、低动量为特征)将硫化机开模过程和出模过程的烟气锁住，后由侧吸罩收集，将现有庞大的独立罩小型化，节约耗材、不影响工艺、大量缩减了所需排风量。

使用时，电机16通过绳索141带动固定杆13旋转，从而带动与固定杆13固定连接的气幕管11转动。气幕管11在运动过程中具有水平姿态和竖直姿态，水平姿态即为工作姿态，向外送出水平气幕，保证水平薄气幕有效阻挡垂直上升的烟气。竖直姿态为非工作姿态。通过气幕管11的送风、气流护板3的收风和侧吸排风罩2的排风，保证废气的高效排出，并避免了废气的外溢；通过电动推杆15调整气幕管11的高度，保证硫化机上盖上升过程中所需的水平气幕位置，避免水平气幕远高过烟气散发最高点过多(无效风增大)和低于烟气散发点(高过气幕的烟气无法被气幕吹到侧吸罩)。

进一步的，本实施例中，气幕管11截面为圆形或矩形通道，气幕管11朝向硫化机一侧打有一排出风孔，出风孔的孔径从靠近固定杆13的一端至远离固定杆13的一端线性递增排列。该结构能够保证气幕管11水平方向出风均匀，进而保证所产生有效的水平气幕，避免风速过高(卷吸大量的无效风)和风速过低(烟气穿透气幕)影响收集效果。

更进一步的，本实施例中，气流护板3包括分别位于硫化机前、后、左、右四个方向的前侧气流护板31、左侧气流护板32、左侧气流护板33和左侧气流护板34。左侧气流护板32和右两侧气流护板3能够挡住气幕的侧向动量扩散，前侧气流护板31能够提高侧吸罩与水平气幕的搭接能力，左侧气流护板34能够挡住水平气幕的惯性作用。

具体的，本实施例中，左侧气流护板32和左侧气流护板33关于硫化机对称设置。转动式气幕系统1的数量根据实际需要进行选择，当硫化机为单模硫化机时转动式气幕系统1为一个，当硫化机为双模硫化机时转动式气幕系统1为两个。左侧气流护板32和左侧气流护板33在硫化机后侧直接延伸至侧吸排风罩2的侧面板。

本实施例中，左侧气流护板32和左侧气流护板33可以是矩形或扩展形。当左侧气流护板32和左侧气流护板33为矩形时，其高度为1～2m。当左侧气流护板32和左侧气流护板33为扩展形时，扩展形自硫化机正面方位至后侧扩大，左侧气流护板32和左侧气流护板33的前侧高度为1～2m，左侧气流护板32和左侧气流护板33的后侧高度为3～4m或直接与侧吸排风罩2的竖边等高并衔接。当左侧气流护板32和左侧气流护板33为扩展形时，从前侧到后侧的扩展形式可以是直线型、内凹型或外凸型边线形式。

本实施例中，左侧气流护板34覆盖至橡胶制品放置的最远位置，左侧气流护板34的下缘高出后硫化区平面0.5～1.0m。

本实施例中，前侧气流护板31靠近左侧气流护板34的一端下倾，前侧气流护板31用于与气幕管11水平射流来流搭接，前侧气流护板31的上缘高出左侧气流护板32和左侧气流护板33的最高点0.5～1.0m。

本实施例中，前侧气流护板31为一块沿板或短程微气幕。沿板或短程微气幕的下倾角度不大于15度，长度与侧吸排风罩2长度相同，微气幕的出风速度不大于2m/s。

如图13所示，本实施例还提供一种上述分阶段硫化机废气收集装置的使用方法，包括如下步骤：

S1、前机械手将生胎放到硫化机模具内部，硫化机合模后开始硫化，气幕管11处于低位且为竖直状态，离地面距离H₁，硫化结束前10—20s，控制装置控制电机16的输出轴旋转，使气幕管11旋转到水平位置，通过供风结构为气幕管11送风，同时，侧吸排风罩2开始排风；

S2、硫化机开模过程中，由于模具向上移动，污染物随着上移，此时电动推杆15将气幕管11抬升，抬升速度与硫化机上盖同步，并且在抬升过程中，保持气幕管11送风；

S3、模具完全打开后，气幕管11上升至最高处，此时离地面距离H₂；

S4、硫化机的后机械手将模具内被硫化后的轮胎取出，并放置到后硫化平台，在此过程中，气幕管11继续送风；

S5、当轮胎被放置到后硫化平台后1min，气幕管11停止送风，并在电机16和电动推杆15的共同作用下回到起始状态；

S6、轮胎在后硫化平台的后硫化过程中，侧吸罩持续排风；

S7、轮胎离开硫化机后硫化平台，被转移到下一工序，侧吸罩停止排风。

本实施例中，气幕管11设计出风速度优选为5～8m/s。

本实施例中，若以硫化制品开模状态且未出模前上表面高度为H，则H₁＝H+(20cm～50cm)。若以轮胎出模后最高点为h₁、硫化机上盖顶升最高点为h₂，则H₂＝h1+(20～50cm)或H₂＝h2+(20～50cm)。气幕管11可由电动推杆15实现上下升降，升降动作与硫化制品或硫化机上盖抬升时间同步。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种分阶段硫化机废气收集装置，其特征在于，包括：

转动式气幕系统，所述转动式气幕系统包括气幕管、风管软管、固定杆、定滑轮、绳索、电动推杆、电机和控制装置，所述电动推杆竖直设置且下端固定，所述定滑轮转动连接于所述电动推杆的上端，所述固定杆水平设置且一端垂直固定于所述定滑轮上，所述固定杆的另一端与所述气幕管的一端垂直固定，所述气幕管上靠近所述固定杆的一端通过所述风管软管与供风结构相连，所述绳索的一端固定于所述电机的输出轴上，所述绳索的另一端与所述固定杆上靠近所述定滑轮的一端固定相连，所述控制装置用于控制所述电机和所述电动推杆的动作，所述气幕管在运动过程中具有水平姿态和竖直姿态；

气流护板，所述气流护板固定于硫化机的外侧；

侧吸排风罩，所述侧吸排风罩固定于橡胶制品出模后放置位置的上方，且与所述气流护板固定相连。

2.根据权利要求1所述的分阶段硫化机废气收集装置，其特征在于，所述气幕管朝向硫化机一侧打有一排出风孔，所述出风孔的孔径从靠近所述固定杆的一端至远离所述固定杆的一端线性递增排列。

3.根据权利要求1所述的分阶段硫化机废气收集装置，其特征在于，所述气流护板包括分别位于硫化机前、后、左、右四个方向的前侧气流护板、左侧气流护板、右侧气流护板和后侧气流护板。

4.根据权利要求3所述的分阶段硫化机废气收集装置，其特征在于，所述左侧气流护板和所述右侧气流护板关于硫化机对称设置，所述左侧气流护板和所述右侧气流护板在硫化机后侧直接延伸至所述侧吸排风罩的侧面板。

5.根据权利要求3所述的分阶段硫化机废气收集装置，其特征在于，所述左侧气流护板和所述右侧气流护板为矩形，高度为1～2m；

或所述左侧气流护板和所述右侧气流护板为扩展形，扩展形自硫化机正面方位至后侧扩大，所述左侧气流护板和所述右侧气流护板的前侧高度为1～2m，所述左侧气流护板和所述右侧气流护板的后侧高度为3～4m或直接与所述侧吸排风罩的竖边等高并衔接。

6.根据权利要求3所述的分阶段硫化机废气收集装置，其特征在于，所述后侧气流护板覆盖至橡胶制品放置的最远位置，所述后侧气流护板的下缘高出后硫化区平面0.5～1.0m；

所述前侧气流护板靠近所述后侧气流护板的一端下倾，所述前侧气流护板用于与气幕管水平射流来流搭接，所述前侧气流护板的上缘高出所述左侧气流护板和所述右侧气流护板的最高点0.5～1.0m；

所述前侧气流护板为一块沿板或短程微气幕；所述沿板或所述短程微气幕的下倾角度不大于15度，长度与所述侧吸排风罩长度相同，所述微气幕的出风速度不大于2m/s。

7.一种如权利要求1-6任意一项所述的分阶段硫化机废气收集装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、前机械手将生胎放到硫化机模具内部，硫化机合模后开始硫化，气幕管处于低位且为竖直状态，离地面距离H₁，硫化结束前10—20s，控制装置控制电机的输出轴旋转，使气幕管旋转到水平位置，通过供风结构为气幕管送风，同时，侧吸排风罩开始排风；

S2、硫化机开模过程中，由于模具向上移动，污染物随着上移，此时电动推杆将气幕管抬升，抬升速度与硫化机上盖同步，并且在抬升过程中，保持气幕管送风；

S3、模具完全打开后，气幕管上升至最高处，此时离地面距离H₂；

S4、硫化机的后机械手将模具内被硫化后的轮胎取出，并放置到后硫化平台，在此过程中，气幕管继续送风；

S5、当轮胎被放置到后硫化平台后1min，气幕管停止送风，并在电机和电动推杆的共同作用下回到起始状态；

S6、轮胎在后硫化平台的后硫化过程中，侧吸罩持续排风；

S7、轮胎离开硫化机后硫化平台，被转移到下一工序，侧吸罩停止排风。

8.根据权利要求4所述的分阶段硫化机废气收集装置的使用方法，其特征在于，气幕管设计出风速度为5～8m/s。

9.根据权利要求4所述的分阶段硫化机废气收集装置的使用方法，其特征在于，硫化制品开模状态且未出模前上表面高度为H，则H₁＝H+(20cm～50cm)。

10.根据权利要求4所述的分阶段硫化机废气收集装置的使用方法，其特征在于，轮胎出模后最高点为h₁、硫化机上盖顶升最高点为h₂，则H₂＝h1+(20～50cm)或H₂＝h2+(20～50cm)。

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