CN212219013U - 一种高效节能型硅烷交联系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效节能型硅烷交联系统，包括接枝料捏合机、催化剂母料捏合机和挤塑机，挤塑机的一侧设置有蒸汽固化装置，挤塑机和蒸汽固化装置之间设置有电缆输送小车，蒸汽固化装置包括蒸汽室、蒸汽发生器和蒸汽蓄热器，蒸汽室包括底座和壳体，壳体从外到内依次包括真空层和蒸汽层，蒸汽室相对的两个侧壁上分别设置有蒸汽进汽管和蒸汽出汽管，蒸汽室内的顶部设置有温度传感器和压力传感器，蒸汽室内的侧壁上设置有加热元件和拉绳，拉绳的端部设置有热缩套。本实用新型能避免线芯氧化，交联时间短，交联效果好，高效节能，具有显著的经济价值和社会价值。

Description

一种高效节能型硅烷交联系统

技术领域

本实用新型涉及电缆技术领域，具体涉及一种高效节能型硅烷交联系统。

背景技术

交联聚乙烯是聚乙烯受到高能射线或交联剂的作用，在一定条件下能从线型分子结构转变成体型三维结构，同时由热塑性塑料转变成不溶的热固性塑料。目前在电线电缆绝缘运用中，主要的交联方法有化学交联法、辐照交联法和硅烷交联法，化学交联法是以有机过氧化物作为交联剂的交联方法，辐照交联法是利用高能辐射进行的交联方法，这两种方法都存在设备造价高、投资大、安全防护问题复杂等问题，而硅烷交联是通过接枝或共聚在聚乙烯主链上引入可交联的烷氧基硅烷而制得的，是集投资少、适应性强和工艺简单于一体的重要交联方法，在低压电力电缆和架空绝缘电缆等领域被广泛使用。

硅烷交联过程是一个吸水的过程，必须在温水或者是水蒸气中进行，目前采用的硅烷交联工艺主要就是温水交联和蒸汽交联，温水交联是将整盘线芯放入约90℃的温水池中，缆芯头部伸出水外或者在温水池中密封完好，以防止电缆进水，存在的缺点是：电缆容易进水且电缆长时间浸泡在水中，线芯因水的渗透易发生氧化反应；蒸汽交联是在蒸汽室中进行的交联反应，热传导快，交联度均匀，交联时间相对于温水交联可缩短近2小时，但蒸汽交联对设备要求较高，蒸汽室高温隔热性能要好，温度压力要保持均匀和稳定，电缆出入蒸汽室速度要快，否则会造成大量蒸汽溢出和交联不均匀的现象，且若是水分子浸入线芯后会导致线芯的氧化，从而减小电缆的安全裕度。因此，研制开发一种能避免线芯氧化，交联时间短，交联效果好的高效节能型硅烷交联系统是客观需要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能避免线芯氧化，交联时间短，交联效果好的高效节能型硅烷交联系统。

本实用新型的目的是这样实现的，包括接枝料捏合机和催化剂母料捏合机，接枝料捏合机上设置有带称重计的聚乙烯料斗、引发剂料斗和接枝剂料斗，接枝料捏合机的出料端设置有接枝料螺旋输送机，催化剂母料捏合机上设置有带称重计的低密度聚乙烯料斗、催化剂料斗和抗氧剂料斗，催化剂母料捏合机的出料端设置有催化剂母料螺旋输送机，接枝料螺旋输送机和催化剂母料螺旋输送的出料端连接有挤塑机，挤塑机的一侧设置有蒸汽固化装置，挤塑机和蒸汽固化装置之间设置有电缆输送小车。

蒸汽固化装置包括蒸汽室、蒸汽发生器和蒸汽蓄热器，蒸汽室包括底座和壳体，底座上设置有与电缆输送小车相配合的轨道，底座上设置有排水管，排水管上设置有排水阀，壳体从外到内依次包括外壳、中间壳和内壳，外壳、中间壳和底座之间围成一个密闭的真空层，中间壳、内壳和底座之间围成一个密闭的蒸汽层，内壳上加工有多个连通蒸汽层和蒸汽室内部的连通孔，蒸汽室的顶部设置有通气管，通气管上设置有通气阀，通气管的下端与蒸汽层连通，蒸汽室相对的两个侧壁上分别设置有蒸汽进汽管和蒸汽出汽管，蒸汽进汽管和蒸汽出汽管均与蒸汽层连通，蒸汽进汽管的端部与蒸汽发生器的出汽口连通，蒸汽出汽管的端部与蒸汽蓄热器的进汽口连通，蒸汽进汽管和蒸汽出汽管上各自设置有调节阀和气泵，蒸汽室内的顶部设置有温度传感器和压力传感器，蒸汽室内的侧壁上设置有加热元件和拉绳，拉绳的端部设置有热缩套。

进一步的，底座的上表面倾斜设置，排水管位于底座上表面较低的一侧。

进一步的，蒸汽进汽管和蒸汽出汽管的外部均设置有保温层。

进一步的，蒸汽室内的顶部设置有风扇。

进一步的，蒸汽蓄热器的底部设置有冷凝水出水管，冷凝水出水管上设置有闸阀，冷凝水出水管的端部通过循环管与蒸汽发生器的冷水进口连通，排水管的端部与循环管连通。

进一步的，蒸汽室的外侧设置有控制面板，温度传感器、压力传感器、通气阀、调节阀、气泵和加热元件均与控制面板通过导线电连接。

进一步的，蒸汽层内设置有螺旋环板。

本实用新型中硅烷交联工艺较短，原料在挤塑机中成型并包裹在电线上形成电缆后，先将电缆放置在电缆输送小车上，再将电缆输送小车推送入蒸汽固化装置中，电缆在进行蒸汽固化处理时，使用了热缩套将电缆的端部密封，可有效防止水分进入到线芯内造成线芯的氧化，提高了硅烷交联后电缆的质量，蒸汽室的壳体上设置有真空层和蒸汽层，真空层可防止蒸汽室内的热量散失，起到保温和节能的作用，而蒸汽层通过连通孔与蒸汽室内连通，蒸汽发生器产生的蒸汽进入蒸汽层后，通过连通孔均匀进入蒸汽室，可提高交联反应的均匀性，减少交联时间；另外，通过温度传感器和压力传感器可实时掌握蒸汽室内的温度和压力情况，便于操作人员进行调整，保证蒸汽室内的温度和压力始终保持在硅烷交联的最佳范围内，从而保证电缆得到高效而充分的交联，提高电缆的交联质量；最后，蒸汽固化完成后，可将蒸汽室内的蒸汽吸入蒸汽蓄热器中暂时储存，防止打开蒸汽室取电缆时蒸汽逸散，造成能量的损失。本实用新型能避免线芯氧化，交联时间短，交联效果好，高效节能，具有显著的经济价值和社会价值。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型中蒸汽固化装置12的结构示意图；

图中：1-接枝料捏合机，2-催化剂母料捏合机，3-聚乙烯料斗，4-引发剂料斗，5-接枝剂料斗，6-接枝料螺旋输送机，7-低密度聚乙烯料斗，8-催化剂料斗，9-抗氧剂料斗，10-催化剂母料螺旋输送机，11-挤塑机，12-蒸汽固化装置，13-蒸汽发生器，14-蒸汽蓄热器，15-底座，16-轨道，17-排水管，18-排水阀，19-外壳，20-中间壳，21-内壳，22-真空层，23-蒸汽层，24-连通孔，25-通气管，26-通气阀，27-蒸汽进汽管，28-蒸汽出汽管，29-调节阀，30-气泵，31-温度传感器，32-压力传感器，33-加热元件，34-拉绳，35-热缩套，36-风扇，37-冷凝水出水管，38-闸阀，39-循环管，40-螺旋环板，41-电缆输送小车。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。

如图1～2所示，本实用新型包括接枝料捏合机1和催化剂母料捏合机2，接枝料捏合机1和催化剂母料捏合机2均为现有设备，可根据需要选用，接枝料捏合机1上设置有带称重计的聚乙烯料斗3、引发剂料斗4和接枝剂料斗5，接枝料捏合机1的出料端设置有接枝料螺旋输送机6，催化剂母料捏合机2上设置有带称重计的低密度聚乙烯料斗7、催化剂料斗8和抗氧剂料斗9，催化剂母料捏合机2的出料端设置有催化剂母料螺旋输送机10，接枝料螺旋输送机6和催化剂母料螺旋输送机10的出料端连接有挤塑机11，接枝料螺旋输送机6、催化剂母料螺旋输送机10和挤塑机11为现有设备，可根据需要采购使用，挤塑机11的一侧设置有蒸汽固化装置12，挤塑机11和蒸汽固化装置12之间设置有电缆输送小车41。

蒸汽固化装置12包括蒸汽室、蒸汽发生器13和蒸汽蓄热器14，蒸汽室包括底座15和壳体，底座15上设置有与电缆输送小车41相配合的轨道16，电缆输送小车41可以较为方便的在轨道16上移动，在实际使用过程中，可配置多个电缆输送小车41，部分电缆输送小车41用于放在蒸汽室内进行电缆的蒸汽固化，部分电缆输送小车41用于推送刚从挤塑机11出来的电缆，底座15上设置有排水管17，排水管17上设置有排水阀18，壳体从外到内依次包括外壳19、中间壳20和内壳21，外壳19、中间壳20和底座15之间围成一个密闭的真空层22，中间壳20、内壳21和底座15之间围成一个密闭的蒸汽层23，内壳21上加工有多个连通蒸汽层23和蒸汽室内部的连通孔24，蒸汽室的顶部设置有通气管25，通气管25上设置有通气阀26，通气管25的下端与蒸汽层23连通，蒸汽室相对的两个侧壁上分别设置有蒸汽进汽管27和蒸汽出汽管28，蒸汽进汽管27和蒸汽出汽管28均与蒸汽层23连通，蒸汽进汽管27的端部与蒸汽发生器13的出汽口连通，蒸汽出汽管28的端部与蒸汽蓄热器14的进汽口连通，蒸汽进汽管27和蒸汽出汽管28上各自设置有调节阀29和气泵30，蒸汽室内的顶部设置有温度传感器31和压力传感器32，蒸汽室内的侧壁上设置有加热元件33和拉绳34，加热元件33为现有结构，可使用电阻加热管等加热结构，拉绳34的端部设置有热缩套35，热缩套35为现有结构，在受热后会收缩，用于套接在电缆两端的线头，防止水分从电缆的两端进入电缆的线芯。电缆在蒸汽室内完成交联反应后，可通过气泵30将蒸汽室内的蒸汽吸入蒸汽蓄热器14中存储，然后开启通气阀26，从通气管25进入空气进行冷却，最后打开蒸汽室取出电缆，这样的设置可避免打开蒸汽室取出电缆时蒸汽的逸散，减少能量的损失。

本实用新型在进行聚乙烯的交联时，使用接枝料捏合机1进行接枝料的制备，同时使用催化剂母料捏合机2进行催化剂母料的制备，在接枝料和催化剂母料的制备过程中，各种原料的添加均使用称重计进行精确称重，接枝料和催化剂母料制备完成后各自使用螺旋输送机进行定量输送，进入挤塑机11成型后包裹在电线上形成电缆，最后使用电缆输送小车41送入蒸汽固化装置12进行蒸汽固化处理，工艺过程较短，操作和使用较为方便。

电缆在进行蒸汽固化处理时，使用了热缩套35将电缆的端部密封，可有效防止水分进入到电缆内造成线芯的氧化，提高了硅烷交联后电缆的质量，蒸汽室的壳体上设置有真空层22和蒸汽层23，真空层22可防止蒸汽室内的热量散失，起到保温和节能的作用，而蒸汽层23通过连通孔24与蒸汽室内连通，蒸汽发生器13产生的蒸汽进入蒸汽层23后，通过连通孔24均匀进入蒸汽室，可提高交联反应的均匀性，减少交联时间，提高交联质量；另外，通过温度传感器31和压力传感器32可实时掌握蒸汽室内的温度和压力情况，便于操作人员进行调整，保证蒸汽室内的温度和压力始终保持在硅烷交联的最佳范围内，从而保证电缆得到高效而充分的交联，提高电缆的交联质量；最后，蒸汽固化完成后，可将蒸汽室内的蒸汽吸入蒸汽蓄热器14中暂时储存，防止打开蒸汽室取电缆时蒸汽逸散，造成能量的损失。

为了将底座15上聚积的冷凝水排放干净，底座15的上表面倾斜设置，排水管17位于底座15上表面较低的一侧。

为了防止热量从蒸汽进汽管27和蒸汽出汽管28的管壁上散失，造成能量的损失，蒸汽进汽管27和蒸汽出汽管28的外部均设置有保温层。

为了进一步均匀蒸汽室内的各个部位的蒸汽温度，蒸汽室内的顶部设置有风扇36。

蒸汽蓄热器14的底部设置有冷凝水出水管37，冷凝水出水管37上设置有闸阀38，冷凝水出水管37的端部通过循环管39与蒸汽发生器13的冷水进口连通，排水管17的端部与循环管39连通。蒸汽蓄热器14和蒸汽室内排出的冷凝水中仍然含有大量的热量，将这些冷凝水再次通入到蒸汽发生器13进行蒸汽的生产，可提高蒸汽的生产效率，同时避免能量的浪费。

为了便于控制，蒸汽室的外侧设置有控制面板，温度传感器31、压力传感器32、通气阀26、调节阀29、气泵30和加热元件33均与控制面板通过导线电连接。

蒸汽层23内设置有螺旋环板40。当蒸汽发生器13产生的蒸汽进入蒸汽层23以后，可能会只从蒸汽层23的某些部位进入蒸汽室，造成交联不均匀的情况，而螺旋环板40的设置可使蒸汽在蒸汽层23中螺旋上升，蒸汽在螺旋上升的过程中，就会均匀进入到蒸汽室内，提高电缆的交联质量。

Claims (7)

1.一种高效节能型硅烷交联系统，其特征在于：包括接枝料捏合机（1）和催化剂母料捏合机（2），所述接枝料捏合机（1）上设置有带称重计的聚乙烯料斗（3）、引发剂料斗（4）和接枝剂料斗（5），接枝料捏合机（1）的出料端设置有接枝料螺旋输送机（6），所述催化剂母料捏合机（2）上设置有带称重计的低密度聚乙烯料斗（7）、催化剂料斗（8）和抗氧剂料斗（9），催化剂母料捏合机（2）的出料端设置有催化剂母料螺旋输送机（10），所述接枝料螺旋输送机（6）和催化剂母料螺旋输送机（10）的出料端连接有挤塑机（11），挤塑机（11）的一侧设置有蒸汽固化装置（12），挤塑机（11）和蒸汽固化装置（12）之间设置有电缆输送小车（41）；

所述蒸汽固化装置（12）包括蒸汽室、蒸汽发生器（13）和蒸汽蓄热器（14），所述蒸汽室包括底座（15）和壳体，所述底座（15）上设置有与电缆输送小车（41）相配合的轨道（16），所述底座（15）上设置有排水管（17），排水管（17）上设置有排水阀（18），所述壳体从外到内依次包括外壳（19）、中间壳（20）和内壳（21），外壳（19）、中间壳（20）和底座（15）之间围成一个密闭的真空层（22），中间壳（20）、内壳（21）和底座（15）之间围成一个密闭的蒸汽层（23），所述内壳（21）上加工有多个连通蒸汽层（23）和蒸汽室内部的连通孔（24），所述蒸汽室的顶部设置有通气管（25），通气管（25）上设置有通气阀（26），通气管（25）的下端与蒸汽层（23）连通，所述蒸汽室相对的两个侧壁上分别设置有蒸汽进汽管（27）和蒸汽出汽管（28），蒸汽进汽管（27）和蒸汽出汽管（28）均与蒸汽层（23）连通，蒸汽进汽管（27）的端部与蒸汽发生器（13）的出汽口连通，蒸汽出汽管（28）的端部与蒸汽蓄热器（14）的进汽口连通，蒸汽进汽管（27）和蒸汽出汽管（28）上各自设置有调节阀（29）和气泵（30），所述蒸汽室内的顶部设置有温度传感器（31）和压力传感器（32），所述蒸汽室内的侧壁上设置有加热元件（33）和拉绳（34），拉绳（34）的端部设置有热缩套（35）。

2.根据权利要求1所述的一种高效节能型硅烷交联系统，其特征在于: 所述底座（15）的上表面倾斜设置，排水管（17）位于底座（15）上表面较低的一侧。

3.根据权利要求1所述的一种高效节能型硅烷交联系统，其特征在于: 所述蒸汽进汽管（27）和蒸汽出汽管（28）的外部均设置有保温层。

4.根据权利要求1所述的一种高效节能型硅烷交联系统，其特征在于: 所述蒸汽室内的顶部设置有风扇（36）。

5.根据权利要求1所述的一种高效节能型硅烷交联系统，其特征在于: 所述蒸汽蓄热器（14）的底部设置有冷凝水出水管（37），冷凝水出水管（37）上设置有闸阀（38），冷凝水出水管（37）的端部通过循环管（39）与蒸汽发生器（13）的冷水进口连通，所述排水管（17）的端部与循环管（39）连通。

6.根据权利要求1所述的一种高效节能型硅烷交联系统，其特征在于: 所述蒸汽室的外侧设置有控制面板，所述温度传感器（31）、压力传感器（32）、通气阀（26）、调节阀（29）、气泵（30）和加热元件（33）均与控制面板通过导线电连接。

7.根据权利要求1所述的一种高效节能型硅烷交联系统，其特征在于:所述蒸汽层（23）内设置有螺旋环板（40）。

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