一种硫化罐温度均匀的控制方法及其应用与流程

本发明涉及硫化罐，具体涉及一种硫化罐温度均匀的控制方法及其应用。

背景技术：

1、硫化罐是指将橡胶制品用蒸汽进行硫化处理的设备，其目的是：在高温高压条件下，使橡胶硫化剂反应，提高橡胶强度、耐磨性和耐老性。目前，硫化罐的应用范围非常广泛，几乎包含了所有的橡胶制品，也是橡胶硫化行业中不可或缺的设备，例如：橡胶管、橡胶鞋、橡胶密封件、橡胶辊、轮胎等都需要经过硫化罐处理。除了橡胶制品外，硫化罐还广泛应用于其他领域，例如电缆行业，用于电缆的绝缘处理等。

2、硫化罐的结构均为圆筒形带凸形封头的容器，有立式与卧式之分，一端封头为快开式结构，其中，蒸汽硫化罐的硫化过程包括如下几个步骤：胶料预处理、胶料进罐、通蒸汽、升温补压、硫化固化、泄压、排液、取出制品等，其通过将蒸汽直接通入罐体内部，通过蒸汽来提升罐内的温度和压力，对罐内的橡胶制品进行硫化。

3、在现有技术中，公开了一种胶管硫化工艺的控制方法，其通过“将硫化罐蒸汽升压过程产生的冷凝水和饱和蒸汽及时排出，同时使罐内压力达到目标压力后，罐内温度在10min内达到目标温度”的方式，达到对硫化罐的温度控制，但是，仍然存在如下问题：由于该装置未公开具体的蒸汽扩散管的布设情况，实际在罐内升温过程中，由于蒸汽扩散不均匀，导致产品部分升温较快，部分升温较慢，从而导致产品各部位的温差波动较大，只能精确到±5℃，最终影响产品的硫化效果。另外，在蒸汽升压过程中及时排出冷凝水和饱和蒸汽，通过调整罐内的蒸汽量来调整罐内压力，易导致蒸汽浪费，提高加工成本。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本发明目的之一在于提供一种硫化罐温度均匀的控制方法，解决上述传统的问题。

2、本发明目的之二在于提供一种将该硫化罐温度均匀的控制方法应用在制备橡胶制品中，所述橡胶制品包括橡胶管、橡胶鞋、橡胶密封件、橡胶辊及轮胎。

3、本发明目的之一采用如下技术方案实现：

4、一种硫化罐温度均匀的控制方法，包括如下步骤：

5、s1：获取目标橡胶制品的工艺要求参数；

6、s2：启动硫化罐，执行硫化加热模式，向硫化罐通入硫化蒸汽，使硫化蒸汽喷射在罐体内以形成蒸汽旋转圈，为橡胶产品均匀升温加热；

7、其中，硫化罐的罐体内布设有至少四个蒸汽扩散管，各蒸汽扩散管均匀分布在罐体的内壁上，蒸汽扩散管上布设有多个蒸汽出汽孔，各蒸汽出汽孔的蒸汽喷射方向与罐体的内圈边缘保持接触并沿同一切线方向运动；

8、s3：当硫化加热模式结束后，执行降温泄压模式，将硫化罐的温度和压力降至设定要求。

9、优选地，在步骤s1中，工艺要求参数包括硫化温度、硫化时间、升温时间、固化压力、泄压压力及排液液位。

10、优选地，在步骤s2中，当硫化加热模式在升温或保温时，硫化罐采用如下的控温方式：

11、（1）采集罐体内同一个横截面不同点位的温度值，计算平均温度值；其中，罐体内设有温度检测a点、温度检测b点、温度检测c点、温度检测d点、第一蒸汽扩散管、第二蒸汽扩散管、第三蒸汽扩散管及第四蒸汽扩散管，第一蒸汽扩散管设有控制阀a，第二蒸汽扩散管设有控制阀b，第三蒸汽扩散管设有控制阀c，第四蒸汽扩散管设有控制阀d；

12、（2）当温度检测a点的温度值与平均温度值的差值大于温度预设温差阈值时，调小控制阀a的开度，使温度检测a点的温度值调整至平均温度值±1℃内；当温度检测a点的温度值与平均温度值的差值不大于温度预设温差阈值时，调大控制阀a的开度，使温度检测a点的温度值调整至平均温度值±1℃内；否则，不调整控制阀a的开度；

13、（3）当温度检测b点的温度值与平均温度值的差值大于温度预设温差阈值时，调小控制阀b的开度，使温度检测b点的温度值调整至平均温度值±1℃内；当温度检测b点的温度值与平均温度值的差值不大于温度预设温差阈值时，调大控制阀b的开度，使温度检测b点的温度值调整至平均温度值±1℃内；否则，不调整控制阀b的开度；

14、（4）当温度检测c点的温度值与平均温度值的差值大于温度预设温差阈值时，调小控制阀c的开度，使温度检测c点的温度值调整至平均温度值±1℃内；否则，当温度检测c点的温度值与平均温度值的差值不大于温度预设温差阈值时，调大控制阀c的开度，使温度检测c点的温度值调整至平均温度值±1℃内；否则，不调整控制阀c的开度；

15、（5）当温度检测d点的温度值与平均温度值的差值大于温度预设温差阈值时，调小控制阀d的开度，使温度检测d点的温度值调整至平均温度值±1℃内；否则，当温度检测d点的温度值与平均温度值的差值不大于温度预设温差阈值时，调大控制阀d的开度，使温度检测d点的温度值调整至平均温度值±1℃内；否则，不调整控制阀d的开度。

16、优选地，温度检测a点设置在第一蒸汽扩散管与第二蒸汽扩散管之间，温度检测b点设置在第二蒸汽扩散管与第三蒸汽扩散管之间，温度检测c点设置在第三蒸汽扩散管与第四蒸汽扩散管之间，温度检测d点设置在第四蒸汽扩散管与第一蒸汽扩散管之间。

17、优选地，第一蒸汽扩散管的蒸汽出汽孔的蒸汽喷射方向与罐体的内圈边缘保持接触并沿同一切线方向运动；第二蒸汽扩散管的蒸汽出汽孔的蒸汽喷射方向与罐体的内圈边缘保持接触并沿同一切线方向运动；第三蒸汽扩散管的蒸汽出汽孔的蒸汽喷射方向与罐体的内圈边缘保持接触并沿同一切线方向运动；第四蒸汽扩散管的蒸汽出汽孔的蒸汽喷射方向与罐体的内圈边缘保持接触并沿同一切线方向运动。

18、优选地，温度预设温差阈值为1℃-3℃。

19、优选地，温度预设温差阈值为1℃。

20、优选地，在步骤s2中，罐体内的压力执行线性升压的方式，以0.1-50bar/s的速率，逐渐通入压缩气体，使罐体内的压力升至设定压力阈值，否则，停止通入压缩气体。

21、优选地，在步骤s2中，若罐体内的冷凝水液位达到排放要求时，开启罐体的冷凝水排放阀，使冷凝水液位达到设定液位要求，否则，不作调整；若罐体内的压力超过设定压力要求时，开启罐体的泄压阀，使罐体内的压力降至设定压力要求，否则，不作调整。

22、本发明目的之二采用如下技术方案实现：

23、一种应用，将上述所述的硫化罐温度均匀的控制方法应用在制备橡胶制品中，所述橡胶制品包括橡胶管、橡胶鞋、橡胶密封件、橡胶辊及轮胎。

24、相比现有技术，本发明的有益效果在于：

25、1、本发明的硫化罐温度均匀的控制方法通过在罐内布设的蒸汽扩散管，使蒸汽能够在罐内形成蒸汽旋转圈，蒸汽以旋转的方式旋转在橡胶产品表面，使橡胶产品的表面温度均匀升高。

26、2、本发明的控制方法通过采用采集罐内多个温度点，与其平均温度进行对比，再通过对应旋转方式的控制阀门，精确控制旋转蒸汽的喷射量，使整体蒸汽旋转圈的温度在温差较小的情况下，逐步上升，使产品各部位的温差波动较小，能够精确到±1℃，最终能够确保产品的硫化效果，确保产品的合格率。

技术特征：

1.一种硫化罐温度均匀的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的硫化罐温度均匀的控制方法，其特征在于，在步骤s1中，工艺要求参数包括硫化温度、硫化时间、升温时间、固化压力、泄压压力及排液液位。

3.根据权利要求1所述的硫化罐温度均匀的控制方法，其特征在于，在步骤s2中，当硫化加热模式在升温或保温时，硫化罐采用如下的控温方式：

4.根据权利要求3所述的硫化罐温度均匀的控制方法，其特征在于，温度检测a点设置在第一蒸汽扩散管与第二蒸汽扩散管之间，温度检测b点设置在第二蒸汽扩散管与第三蒸汽扩散管之间，温度检测c点设置在第三蒸汽扩散管与第四蒸汽扩散管之间，温度检测d点设置在第四蒸汽扩散管与第一蒸汽扩散管之间。

5.根据权利要求4所述的硫化罐温度均匀的控制方法，其特征在于，第一蒸汽扩散管的蒸汽出汽孔的蒸汽喷射方向与罐体的内圈边缘保持接触并沿同一切线方向运动；第二蒸汽扩散管的蒸汽出汽孔的蒸汽喷射方向与罐体的内圈边缘保持接触并沿同一切线方向运动；第三蒸汽扩散管的蒸汽出汽孔的蒸汽喷射方向与罐体的内圈边缘保持接触并沿同一切线方向运动；第四蒸汽扩散管的蒸汽出汽孔的蒸汽喷射方向与罐体的内圈边缘保持接触并沿同一切线方向运动。

6.根据权利要求3所述的硫化罐温度均匀的控制方法，其特征在于，温度预设温差阈值为1℃-3℃。

7.根据权利要求6所述的硫化罐温度均匀的控制方法，其特征在于，温度预设温差阈值为1℃。

8.根据权利要求1所述的硫化罐温度均匀的控制方法，其特征在于，在步骤s2中，罐体内的压力执行线性升压的方式，以0.1-50bar/s的速率，逐渐通入压缩气体，使罐体内的压力升至设定压力阈值，否则，停止通入压缩气体。

9.根据权利要求1所述的硫化罐温度均匀的控制方法，其特征在于，在步骤s2中，若罐体内的冷凝水液位达到排放要求时，开启罐体的冷凝水排放阀，使冷凝水液位达到设定液位要求，否则，不作调整；若罐体内的压力超过设定压力要求时，开启罐体的泄压阀，使罐体内的压力降至设定压力要求，否则，不作调整。

10.一种应用，其特征在于，将权利要求1-9任一项所述的硫化罐温度均匀的控制方法应用在制备橡胶制品中，所述橡胶制品包括橡胶管、橡胶鞋、橡胶密封件、橡胶辊及轮胎。

技术总结本发明公开了一种硫化罐温度均匀的控制方法及其应用，该控制方法包括获取目标橡胶制品的工艺要求参数；启动硫化罐，执行硫化加热模式，向硫化罐通入硫化蒸汽，使硫化蒸汽喷射在罐体内以形成蒸汽旋转圈，为橡胶产品均匀升温加热；硫化罐的罐体内布设有至少四个蒸汽扩散管，各蒸汽扩散管均匀分布在罐体的内壁上，蒸汽扩散管上布设有多个蒸汽出汽孔，各蒸汽出汽孔的蒸汽喷射方向与罐体的内圈边缘保持接触并沿同一切线方向运动；执行降温泄压模式，将硫化罐的温度和压力降至设定要求。上述控制方法通过在罐内布设的蒸汽扩散管，使蒸汽能够在罐内形成蒸汽旋转圈，蒸汽以旋转的方式旋转在橡胶产品表面，使橡胶产品的表面温度均匀升高。技术研发人员：冯晨晨,李同舟,李文俊,牟晨阳受保护的技术使用者：迪森（常州）能源装备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11