RU2112645C1

RU2112645C1 - Device for heating by heat-transfer agent in process of production of polymers, rubber and tyres

Info

Publication number: RU2112645C1
Application number: RU96124683A
Authority: RU
Inventors: С.М. Зенович
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Газчермет"
Priority date: 1996-12-31
Filing date: 1996-12-31
Publication date: 1998-06-10

Abstract

FIELD: recovery of heat energy of steam excess produced in any stage of process of production of polymers, rubber and tyres using heat energy of steam and/or superheated water. SUBSTANCE: waste steam or steam excess produced in any stage of process of production associated with heating of materials, items is fed through pipeline 6 to inlet of two-phase jet device 8, and water is fed to other inlet of device through pipeline 9. As a result, due to phenomenon of condensation shock in device, steam gets completely condensated in water. Steam heat energy is spent on temperature rise of water that is fed from outlet of two-phase jet device through pipeline 12 to using equipment 15. EFFECT: reduced loss of heat and enhanced economical efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтехимической, химической, легкой промышленности, в частности, к производству различных полимерных материалов, например резины, изделий из них, в том числе шин, и предназначено для утилизации тепловой энергии излишков пара, образующихся на любой из стадий технологического процесса производства полимеров, резины и шин, использующих тепловую энергию пара и (или) перегретой воды. The invention relates to the petrochemical, chemical, light industry, in particular, to the production of various polymeric materials, for example rubber, products from them, including tires, and is intended for utilization of thermal energy of excess steam generated at any stage of the polymer production process, rubber and tires using thermal energy of steam and (or) superheated water.

Известно устройство для нагрева теплоносителем для вулканизации покрышек пневматических шин, содержащее бак-накопитель перегретой воды, бак-аккумулятор, деаэратор, подогреватели, насосы, запорную и регулирующую арматуру (авт. св. СССР N 1305048, кл. B 29 C 35/04, 1985). A device for heating with a heat carrier for vulcanization of tires of pneumatic tires, containing a storage tank of superheated water, storage tank, deaerator, heaters, pumps, shut-off and control valves (ed. St. USSR N 1305048, class B 29 C 35/04, 1985).

Недостатком известного устройства является потеря энергоресурсов за счет неполного использования тепловой энергии теплоносителя. A disadvantage of the known device is the loss of energy due to the incomplete use of thermal energy of the coolant.

Ближайшим техническим решением является устройство для нагрева теплоносителем при вулканизации покрышек пневматических шин, содержащее вулканизационную установку, трубопровод подачи пара, снабженный коллектором для сбора отработанного пара, связанный через регуляторы температуры с паровыми камерами пресс-форм, и связанную с диафрагмами систему подачи перегретой воды с подогревателями (авт. св. СССР N 1090580, кл. B 29 C 35/04, 1983). The closest technical solution is a device for heating coolant during vulcanization of pneumatic tire tires, comprising a vulcanization installation, a steam supply pipe equipped with a collector for collecting exhaust steam, connected through molds to temperature regulators with steam chambers of the mold, and a superheated water supply system with heaters connected to the diaphragms (ed. St. USSR N 1090580, class B 29 C 35/04, 1983).

Недостатком известного устройства является неполное использование тепловой энергии отработанного пара, отводимого в коллектор. A disadvantage of the known device is the incomplete use of thermal energy of the exhaust steam discharged into the collector.

Техническим результатом предложенного технического решения является снижение потерь тепла, используемого в технологическом процессе на всех стадиях производства полимеров, резины и шин, что повышает экологичность и энергоэкономичность процесса в целом. The technical result of the proposed technical solution is to reduce the heat loss used in the process at all stages of the production of polymers, rubber and tires, which increases the environmental friendliness and energy efficiency of the process as a whole.

Технический результат достигается тем, что в устройство нагрева теплоносителем в технологическом процессе производства полимеров, резины и шин, содержащее трубопровод подачи теплоносителя, например, пара, в вулканизационную установку, соединенную трубопроводом с коллектором для сбора отработанного пара, причем коллектор имеет трубопровод подачи отработанного пара потребителю, дополнительно введены двухфазный струйный аппарат, имеющий паровой вход, который соединен с коллектором для сбора отработанного пара трубопроводом подачи пара, и водяной вход для соединения с трубопроводом подачи воды, предназначенной для нагревания, и трубопровод подачи предназначенной для нагревания воды в двухфазный струйный аппарат, причем двухфазный струйный аппарат имеет выход для соединения через трубопровод с потребителем нагретой воды. The technical result is achieved by the fact that in the device for heating the coolant in the technological process for the production of polymers, rubber and tires, containing a pipeline for supplying a coolant, for example, steam, into a vulcanization installation connected by a pipeline to a collector for collecting exhaust steam, the collector having a pipeline for supplying exhaust steam to the consumer additionally introduced a two-phase jet apparatus having a steam inlet, which is connected to a collector for collecting exhaust steam by the supply pipe pa a, and a water inlet for connection to a water supply conduit, for heating and supplying duct intended for heating water in a two-phase jet apparatus, the two-phase jet apparatus has an outlet for connection with the consumer through a conduit heated water.

На чертеже изображена схема устройства нагрева теплоносителем в технологическом процессе производства полимеров, резины и шин. The drawing shows a diagram of a device for heating the coolant in the process for the production of polymers, rubber and tires.

Устройство содержит трубопровод подачи 1 теплоносителя, например, пара, вулканизационную установку 2, трубопровод 3 отвода отработанного пара, коллектор 4 отработанного пара (или излишков пара), запорную арматуру 5 на трубопроводе 6 подвода отработанного пара, на нем же регулирующую арматуру 7 пара, через которые пар поступает на паровой вход в двухфазный струйный аппарат 8. По трубопроводу 9 воды через запорную арматуру 10 и регулирующую арматуру 11 воды, вода поступает на водяной вход в двухфазный струйный аппарат 8. На выходе из аппарата установлены трубопровод 12 нагретой воды, регулирующая арматура 13 воды, насос 14 и потребитель 15 нагретой воды. На подающих трубопроводах пара и воды могут быть установлены насосы (на фиг. не показаны). The device comprises a supply pipe 1 of a coolant, for example, steam, a vulcanization installation 2, a pipe 3 for exhausting steam, a collector 4 for exhaust steam (or excess steam), shut-off valves 5 on the pipe 6 for supplying exhaust steam, and control valves 7 for steam through it which steam enters the steam inlet to the two-phase jet apparatus 8. Through the water pipe 9 through the shutoff valves 10 and the control valves 11 of the water, water enters the water inlet into the two-phase jet apparatus 8. At the outlet of the apparatus claimed heated water pipe 12, water control valves 13, the pump 14 and the hot water consumer 15. Pumps can be installed on the steam and water supply pipelines (not shown in FIG.).

Устройство нагрева теплоносителем работает следующим образом. A device for heating the coolant operates as follows.

По трубопроводу 1 подают теплоноситель для нагрева материала или изделия в вулканизационную установку 2. После нагрева отработанный или пролетный пар по трубопроводу 3 поступает в коллектор 4, откуда его через арматуру 5 и 7 подают на паровой вход в двухфазный струйный аппарат 8. На водяной вход этого же аппарата по трубопроводу 9 воды, через арматуру 10 и 11 подают извне воду, предназначенную для нагревания. В двухфазном струйном аппарате 8 пар и вода смешиваются с образованием двухфазной смеси, которая за счет гидродинамического эффекта (скачка уплотнения конденсации) переводится в жидкую фазу-нагретую воду, температура которой повысилась за счет полной конденсации пара. Затем по трубопроводу 12 через арматуру 13 насос 14 подает нагретую воду потребителю 15. A coolant is supplied through pipeline 1 to heat the material or product into the vulcanization unit 2. After heating, the spent or overflow steam through pipeline 3 enters the collector 4, from where it is supplied through the fittings 5 and 7 to the steam inlet to the two-phase jet apparatus 8. To the water inlet of this the apparatus through the pipeline 9 of water, through the fittings 10 and 11 serves from the outside water intended for heating. In a two-phase jet apparatus, 8 steam and water are mixed with the formation of a two-phase mixture, which due to the hydrodynamic effect (shock condensation) is transferred to the liquid phase-heated water, the temperature of which increased due to the complete condensation of the vapor. Then, through the pipe 12 through the valve 13, the pump 14 delivers the heated water to the consumer 15.

В ряде случаев работа устройства может осуществляться и без насоса 14. In some cases, the operation of the device can be carried out without a pump 14.

Работу устройства проиллюстрируем на примере нагревательной плиты вулканизационного пресса для изготовления резиновых технических изделий. Теплоноситель, например пар, подают через штуцер в подводящий трубопровод и распределяют из него по нагревательным каналам в корпусе плиты. Каждый канал снабжен запорным элементом в виде седла с центральным коническим отверстием и стержня с коническим наконечником для регулирования его проходного сечения, установленным в канале перед выходом в отводящий коллектор. Проходя через каналы и коллекторы теплоноситель отдает тепло корпусу плиты, после чего по отводящему коллектору и трубопроводу его подают на вход двухфазного струйного аппарата - пароводяного инжектора. На водяной вход пароводяного инжектора насосом подают воду из обратного трубопровода теплосети, имеющую температуру 70^oC. В инжекторе вода нагревается до 105^oC и ее подают насосом в прямой трубопровод теплосети завода. Кроме пароводяных инжекторов в качестве двухфазных струйных аппаратов могут быть использованы трансзвуковые струйные аппараты и другие модификации двухфазных струйных аппаратов.We illustrate the operation of the device using the example of a heating plate of a vulcanizing press for the manufacture of rubber technical products. The coolant, for example steam, is fed through a nozzle into the inlet pipe and distributed from it through the heating channels in the stove body. Each channel is equipped with a locking element in the form of a saddle with a central tapered bore and a rod with a tapered tip to regulate its bore, installed in the channel before exiting the outlet manifold. Passing through the channels and collectors, the coolant transfers heat to the stove body, after which it is fed to the input of the two-phase jet apparatus, the steam-water injector, through the outlet collector and the pipeline. At the water inlet of the steam-water injector, the pump feeds water from the return pipe of the heating network having a temperature of 70 ^° C. In the injector, the water is heated to 105 ^° C. and it is pumped into the direct pipe of the heating network of the plant. In addition to steam-water injectors, transonic inkjet devices and other modifications of two-phase jet devices can be used as two-phase jet devices.

Устройство нагрева теплоносителем в технологическом процессе производства полимеров, резины и шин позволяет полностью исключить потери тепловой энергии пара, отводимого из технологического процесса при производстве шин, резины и резиновых изделий и других полимеров, что снижает себестоимость их производства и дает экономию энергоресурсов при повышении экологичности производства. The heat carrier heating device in the polymer, rubber and tire production process allows completely eliminating the loss of thermal energy of steam removed from the process in the production of tires, rubber and rubber products and other polymers, which reduces the cost of their production and saves energy resources while increasing the environmental friendliness of production.

Claims

A heat carrier heating device in a polymer, rubber and tire manufacturing process, comprising a coolant supply pipe to a vulcanization unit, connected by a pipe to a collector for collecting exhaust steam, the collector having a exhaust steam supply pipe to a consumer, characterized in that a two-phase jet apparatus having a steam inlet which is connected to a collector for collecting exhaust steam by a water supply pipe, and a water inlet for connecting to pipes water supply wire intended for heating feed conduit intended for heating water in a two-phase jet apparatus, the two-phase jet apparatus has an outlet for connection with the consumer through a conduit heated water.