密煉機上下輔機系統(tǒng)課件

1、l 第四章 密煉機l第八節(jié) 密煉機上下輔機系統(tǒng)l 李志華l l 橡膠廠煉膠車間制造混煉膠工藝流程：l1、生膠與配合劑的輸送、稱量與投料（上輔機）l2、在密煉機中進行混煉（主機）l3、煉好的膠料卸落到壓片機或擠出機上壓片，然后冷卻疊片（下輔機） 第一部分第一部分 密煉機上輔機系統(tǒng)密煉機上輔機系統(tǒng)l一、概述l密煉機上輔機系統(tǒng)用于實現(xiàn)密煉機煉膠所需的炭黑、膠料、油料等的自動輸送、貯存、配料稱量、投料等工藝過程，是密煉機煉膠不可缺少的的配套設(shè)備。其控制系統(tǒng)包含了對密煉機主機以及上輔機的網(wǎng)絡(luò)化和智能化管理及控制。l 煉膠車間的設(shè)備.ppt二、二、系統(tǒng)組成l密煉機上輔機系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：l炭黑氣力

2、輸送系統(tǒng)；l炭黑稱量、投料系統(tǒng)；l油料輸送、貯存、稱量、注油系統(tǒng)；l膠料導(dǎo)開、稱量、投料系統(tǒng)；l計算機智能控制系統(tǒng)。l 組成.pptl 上輔機系統(tǒng)圖上下輔機概覽1.jpgl上輔機系統(tǒng)圖30密煉機上輔機工藝流程+.mov三、炭黑氣力輸送系統(tǒng)三、炭黑氣力輸送系統(tǒng)l（一）概述l1、氣力輸送定義l氣力輸送是利用空氣（或氣體）流作為輸送動力，在管道中搬運粉、粒狀固體物料的方法?？諝饣驓怏w的流動直接給輸送管內(nèi)物料粒子提供移動所需要的能量，管內(nèi)空氣的流動則是由管子兩端壓力差來推動。l氣力輸送.mpgl2、氣力輸送的主要目的l 是將固體物料由一個位置移到另一個位置。氣力輸送系統(tǒng)應(yīng)配置壓縮空氣或氣體源、把物料投

3、入到輸送管道內(nèi)的設(shè)備、輸送管道以及從輸送物料和空氣的混合中將輸送物料和氣體分離的分離設(shè)備。這些設(shè)備的合理選擇和布置可使工廠的布局及操作更為靈活。例如，物料可由幾個分管輸送到一個總管，或者從一個總輸送管分配物料到若干個接受貯斗。物料的輸送壓力和流動速度可以記錄和控制，可以將氣力輸送系統(tǒng)設(shè)計成全自動控制系統(tǒng)。 l上輔機系統(tǒng)圖3水平稀相.mpgl上輔機系統(tǒng)圖3水平中相.mpgl上輔機系統(tǒng)圖3水平栓流.mpgl上輔機系統(tǒng)圖3垂直栓流.mpgl3、氣力輸送系統(tǒng)分類l物料在管道中的流動狀態(tài)實際上很復(fù)雜，主要隨氣流速度及氣流中所含物料量和物料本身物性等的不同而顯著變化。l(1)根據(jù)管道中氣流速度及輸送物料量

4、多少，物料在管道中的流動狀態(tài)，可分為二大類： 1）稀相氣力輸送系統(tǒng)：為懸浮流，物料顆粒是依靠高速氣流的動壓推動； 2）密相氣力輸送系統(tǒng)：為集團流或栓流，物料顆粒是依靠氣流的靜壓推動。上輔機系統(tǒng)圖3稀相、中相、密相比較.avil(2)按照在管道中形成氣流的方法，將氣力輸送分為負壓式、正壓式、脈沖式三類；l(3)按輸送壓力的高低又可將氣力輸送系統(tǒng)分為低壓式氣力輸送系統(tǒng)和高壓式輸送系統(tǒng)；l(4)按發(fā)送裝置又可分機械式氣力輸送系統(tǒng)和倉壓式氣力輸送系統(tǒng)；l(5)按輸送管的形式又可分為單管輸送系統(tǒng)和雙管輸送系統(tǒng)，雙管輸送系統(tǒng)還可分為內(nèi)管式（空氣伴管在輸送管內(nèi)）和外管式（空氣伴氣管在輸送管外）輸送系統(tǒng)；l(

5、6)按輸送過程中氣源進氣方式分連續(xù)供氣式輸送系統(tǒng)和脈沖供氣式輸送系統(tǒng)。 l4、氣力輸送系統(tǒng)的特點l氣力輸送系統(tǒng)與其他固體輸送系統(tǒng)，如帶式輸送機、振動給料機及螺旋輸送機和埋刮板輸送機相比，其特點如下：l(1) 所有的固體輸送設(shè)備與氣力輸送系統(tǒng)相比，氣力輸送系統(tǒng)可能是小顆粒固體物料連續(xù)輸送的最合適的方法，同樣也適合間斷地將大批量顆粒物料從罐車、鐵路車輛和貨船輸送至貯倉。l(2) 氣力輸送系統(tǒng)對充分利用空間的設(shè)計有極好的靈活性。帶式輸送機、振動給料機及螺旋輸送機和埋刮板輸送機在實質(zhì)上僅為一個方向輸送，如果輸送物料需要改變方向或提升時，就必須有一個轉(zhuǎn)運點并需要有第二臺單獨的輸送機來接運。氣力輸送機可向

6、上、向下或圍繞建筑物、大的設(shè)備及其他障礙物輸送物料，可以使輸送管道高出或避開其他操作裝置所占用的空間。l(3) 氣力輸送系統(tǒng)所采用的各種固體輸送泵、流量分配器以及接收器非常類似于流體設(shè)備的操作，因此大多數(shù)氣力輸送系統(tǒng)很容易實現(xiàn)自動化，由一個中心控制臺操作，可以節(jié)省操作人員的費用。l(4) 與其他固體物料輸送方法比較，氣力輸送系統(tǒng)著火和爆炸的危險性小，因此具有安全的優(yōu)點。l(5) 一個設(shè)計比較好的氣力輸送系統(tǒng)常常是干凈的，消除了對環(huán)境的污染。l5、氣力輸送系統(tǒng)組成l主要由空氣干燥裝置、供料裝置、壓送罐、輸送管道、旁通管及旁通進氣管、分配閥、分離器（除塵器）等設(shè)備組成（二）炭黑氣力輸送系統(tǒng)輸送參數(shù)

7、分析（二）炭黑氣力輸送系統(tǒng)輸送參數(shù)分析l1、氣體的輸送速度氣體的輸送速度l氣體的輸送速度對氣力輸送的效率有很大的影響。在實際應(yīng)用中，常用臨界速度和轉(zhuǎn)折速度來描述輸送管道中氣流速度和物料顆粒的運動關(guān)系。臨界速度指物料能被氣流帶走而不沉降的最小速度。在一般情況下，低于臨界速度下工作的輸送系統(tǒng)稱為密相輸送。繼續(xù)低于臨界速度，懸浮物料開始沉降并停留在管道底部。氣體速度的進一步降低會導(dǎo)致物料快速的沉積以及壓力損失的快速增加。有時臨界速度可以作為輸送系統(tǒng)的安全因子。轉(zhuǎn)折速度是指物料不會在管道內(nèi)發(fā)生堵塞的最小速度。它是氣體和物料的密度、物料顆粒尺寸和管道直徑的函數(shù)，增大管道尺寸需要增大輸送的氣流速度。l輸送

8、存在一個最佳氣流速度，即最小氣流速度。這是由于當氣流速度過高時，雖然可以保證輸送的正常進行，但是也會出現(xiàn)負面影響：過高的輸送速度會加劇輸送管道和彎管的磨損，同時也會使物料的破碎率增加。而輸送速度太低，則會使物料大量沉積在管道底部，容易造成堵管。因此最佳氣流速度是指氣力輸送系統(tǒng)具有最經(jīng)濟的工作性能和較高的輸送效率時，空氣在管道中的最小運動速度。l 單位壓力損失隨氣流速度的變化圖l2、氣力輸送系統(tǒng)的壓力損失l管道壓力損失是氣力輸送系統(tǒng)中最重要的參數(shù)之一。影響氣力輸送壓力損失的因素甚多，輸送管道的布置就與壓力損失直接相關(guān)。 l3、氣體流量l（1）氣體體積流量l氣體體積流量是指單位時間內(nèi)氣體流過管道某

9、一截面的體積。l（2）氣體質(zhì)量流量l 氣體質(zhì)量流量是指單位時間內(nèi)氣體流經(jīng)管道某一截面的質(zhì)量。l4、炭黑質(zhì)量流量l 炭黑質(zhì)量流量是指單位時間內(nèi)流過管道某一截面的炭黑質(zhì)量。l5、料氣比l料氣比是單位時間內(nèi)通過輸料管的物料量與空氣量的比值，所以也稱為料氣流濃度，以下式表示：l右圖為料氣比和輸送能耗的關(guān)系llGgGGmGV（三）炭黑氣力輸送系統(tǒng)關(guān)鍵部件分（三）炭黑氣力輸送系統(tǒng)關(guān)鍵部件分析析l1、炭黑發(fā)送裝置l雙輔管炭黑密相氣力輸送系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備之一是炭黑發(fā)送裝置。該裝置由發(fā)送罐和壓送管路及控制閥門組成。系統(tǒng)中采用下送料式發(fā)送罐。這種發(fā)送罐的出料口與輸送管道通過牛角變徑管連接，并在牛角變徑管尾部引入壓縮

10、空氣。炭黑進入密閉的發(fā)送罐中后，首先進行流態(tài)化，而后進行壓送。發(fā)送罐裝有進排氣管、料位計和壓力傳感器，罐的錐體部分則裝有使物料流態(tài)化的流態(tài)化噴嘴。炭黑從頂部的加料口加入，到上料位計后，關(guān)閉加料閥和排氣閥，向發(fā)送罐充氣加壓和流態(tài)化，到一定壓力后，打開排料閥，在壓縮空氣的作用下，炭黑經(jīng)過牛角變徑管進入輸送管道。牛角變徑管處的物料與壓縮空氣再次混合，物料進一步流態(tài)化。上輔機系統(tǒng)圖上輔機系統(tǒng)圖36壓送罐輸送壓送罐輸送6.avil2、炭黑輸送管道l炭黑氣力輸送系統(tǒng)主輸送管道與輔管之間的聯(lián)接由過濾噴嘴、單向閥、PU管等實現(xiàn)。主輸送管道外面布置兩個輔管，輔管1與輔管2。輔管2與主輸送管道和輔管1都連通，輔管

11、2成樹枝狀并能自動獨立工作，輔管1為輔管2 提供高壓空氣，輔管2為主輸送管道提供壓縮空氣。輔管與主輸送管道之間的距離由輸送炭黑的特性、輸送壓力等來確定，每根輔管2的長度一般為15-30m，當主輸送管道的某一處的輸送壓力超過設(shè)定的最大值時，輔管1可以打開附近的電磁閥單獨提供壓縮空氣進入輔管2，輔管2再單獨打開單向閥向主輸送管道提供高壓縮空氣，以免輸送管道堵塞，可見輔管2之間可以相互獨立工作，節(jié)省了大量的能耗。 炭黑輸送管道材料：鋁合金管內(nèi)襯橡膠、不銹鋼 l3、除塵器上輔機系統(tǒng)圖3azo氣力輸送.mpgl除塵器是將空氣中的粉塵集中收集起來排送出去，當含有粉塵的氣體在通過濾料時，粉塵被阻留，使氣體得

12、到凈化。一般新濾料的除塵效率是不夠高的。濾料使用一段時間后，由于篩濾、碰撞、滯留、擴散、靜電等效應(yīng)，濾袋表面積聚了一層粉塵，這層粉塵稱為初層，在此以后的運動過程中，初層成了濾料的主要過濾層，依靠初層的作用，網(wǎng)孔較大的濾料也能獲得較高的過濾效率。隨著粉塵在濾料表面的積聚，除塵器的效率和阻力都相應(yīng)的增加，當濾料兩側(cè)的壓力差很大時，會把有些已附著在濾料上的細小塵粒擠壓過去，使除塵器效率下降。另外，除塵器的阻力過高會使除塵系統(tǒng)的風(fēng)量顯著下降。因此，除塵器的阻力達到一定數(shù)值后，要及時清灰。清灰時不能破壞初層，以免效率下降。 上輔機系統(tǒng)圖3除塵.avil（1）過濾風(fēng)速l在本系統(tǒng)中主要粉塵是炭黑，由于其粘性

13、大，容易產(chǎn)生靜電吸附，傾注密度小，細粉含量大，它的除塵、清灰比較困難，要求過濾風(fēng)速較小。一般炭黑脈沖袋式除塵器氣力輸送用過濾風(fēng)速0.81.5m/min,。l（2）過濾面積l根據(jù)需過濾的氣體流體量和過濾速度即可確定除塵器的過濾面積，計算公式如下：l l式中： A過濾面積，m； Q需過濾的氣體流量，m/min； V過濾速度，m/min。 QL通風(fēng)除塵系統(tǒng)漏風(fēng)量，m/min，一般按需過濾氣體流量15%30%選取；LAQQvl（3）清灰周期，清灰時間、清灰間隔（4）結(jié)構(gòu)設(shè)計）結(jié)構(gòu)設(shè)計四、炭黑稱量投料系統(tǒng)四、炭黑稱量投料系統(tǒng)l（1）炭黑貯倉）炭黑貯倉l 炭黑運到廠后，或向煉膠車間輸送過程中，需要暫時或長

14、時間的貯存在貯倉中。貯倉的下部以圓錐形或近似圓錐形居多，貯倉的出口一般與給料機（如螺旋輸送機、氣力輸送流槽等）直接相連。l 貯料倉按常壓容器標準設(shè)計，材料為碳鋼或不銹鋼。如選碳鋼材料，內(nèi)表面應(yīng)涂防靜電油漆；如選不銹鋼材料，內(nèi)表面應(yīng)拋光。容積一般為6m-30m。l 為配合炭黑自動輸送和輸送的安全，貯料倉應(yīng)配備料位計、壓力傳感器、壓力平衡閥等檢測儀器。l 由于炭黑的力學(xué)性能、流動性、水分含量、粉粒大小等物性差異較大，使炭黑在貯倉內(nèi)極易出現(xiàn)料拱或鼠洞等問題，增加了炭黑從貯倉內(nèi)排出的困難。料拱和鼠洞均為黏性物料的特征，料拱現(xiàn)象發(fā)生在整體流動料斗的排料后期，在貯倉的錐部出現(xiàn)并逐漸增強；鼠洞現(xiàn)象發(fā)生在中心

15、流動的貯倉中，在一開始就會出現(xiàn)。炭黑在貯倉內(nèi)出現(xiàn)料拱或鼠洞，除了與炭黑的性質(zhì)有關(guān)外，還與貯倉的形狀和結(jié)構(gòu)尺寸、倉壁傾角及出料口的大小等因素有關(guān)。因而要使炭黑在貯倉內(nèi)流動通暢，除了合理正確的設(shè)計貯倉（如選擇合理的倉形、倉壁傾角和出料口尺寸等參數(shù)）外，還應(yīng)有賴于其它設(shè)備的輔助，設(shè)法破壞炭黑的起拱條件或者在料拱（或鼠洞）形成之后立即破拱，破拱裝置就是解決該問題的比較好的方法。 破拱方法：機械破拱、氣體破拱。l（2）螺旋輸送機）螺旋輸送機l螺旋輸送機螺旋目前多數(shù)采用鋼板圍焊或經(jīng)過特殊拉伸而成。螺槽內(nèi)表面和螺旋表面涂有防粘的環(huán)氧樹脂涂料。根據(jù)被輸送炭黑的特性和輸送螺旋的實際長度，可設(shè)計為等距螺旋、斷續(xù)螺

16、旋或變距螺旋。對于粘性大的炭黑，甚至應(yīng)該采用帶狀螺旋輸送來減小粘附面。但在轉(zhuǎn)速、公稱直徑相同的條件下，帶狀螺旋輸送能力明顯要小于同規(guī)格螺旋輸送機。（3）炭）炭 黑黑 秤秤l對炭黑進行累計稱量,并投入到備料斗中l(wèi)碳鋼秤斗，防靜電錦綸膠布內(nèi)襯。l氣缸振動抖動內(nèi)襯，使排料干凈。l采用三個TOLEDO的稱重傳感器，及稱重儀表（4）后加料裝置）后加料裝置l將碳黑投入到密煉機中l(wèi)順料筒l斜槽振動下料五、油料輸送、貯存、稱量、注油系統(tǒng)五、油料輸送、貯存、稱量、注油系統(tǒng)六、膠料系統(tǒng)六、膠料系統(tǒng)l膠片導(dǎo)開機l膠料秤l膠料投料運輸帶膠塊提升機膠片切膠機及 膠片導(dǎo)開機膠料投料運輸帶膠料秤（一）膠片導(dǎo)開機（一）膠片導(dǎo)

17、開機l膠片導(dǎo)開機負責(zé)將膠片拉開l切刀勻速,皮帶速度可調(diào)（二）膠（二）膠 料料 秤秤l對膠料進行稱量,并輸送道膠料投料運輸帶上l電動輥筒、減速機、蝸輪蝸桿驅(qū)動l薄型無接頭皮帶l四支剪切梁傳感器l不銹鋼護板（三）膠料投料運輸帶（三）膠料投料運輸帶l備一車料,需要時將膠料投入到密煉機中,長度要比膠料秤長半米l電動輥筒、減速機、蝸輪蝸桿驅(qū)動l薄型無接頭皮帶l光電開關(guān)控制停送l不銹鋼護板七、控制系統(tǒng)七、控制系統(tǒng)l是上輔機系統(tǒng)的核心l采用控制整個系統(tǒng)的運行，保證控制系統(tǒng)的可靠性lPLC軟件協(xié)調(diào)執(zhí)行各元器件的動作l上位機軟件下傳和提取數(shù)據(jù),完成配方管理、運行、數(shù)據(jù)報表、參數(shù)設(shè)置、故障報警等功能l可實現(xiàn)遠程控

18、制第二部分第二部分 密煉機下輔機系統(tǒng)密煉機下輔機系統(tǒng)l一、概述一、概述l密煉機下輔機系統(tǒng)的組成及規(guī)格與密煉機的型式、規(guī)格和工廠布置密切相關(guān)。一般密煉機布置在單獨的平臺上。平臺下面布置壓片機。煉好的膠料通過密閉通道靠自重直接落在壓片機上。通過壓片機將膠料壓成一定寬度和厚度的膠片，膠片通過隔離劑水槽、膠片冷卻裝置冷卻并疊放在料盤上，從而使整個煉膠過程聯(lián)動化和自動化，有利于降低工人的勞動強度，改善操作環(huán)境，提高自動化水平和生產(chǎn)效率。l小型密煉機、翻轉(zhuǎn)式密煉機也可采用平裝方式，密煉機和壓片機布置在一層。密煉機排出的膠料通過運輸帶或斗式提升機運至壓片機上。l壓片用的開煉機或雙螺桿擠出壓片機規(guī)格與所配密煉

19、機的規(guī)格相平衡。例如：650X2100壓片機的一次加膠量和一次捏煉時間與250L、20 r/min的密煉機相配。而對于250L、40r/min以上的密煉機則需配兩臺以上這種規(guī)格的壓片機。l組成：壓片機、膠片冷卻機組270270270生產(chǎn)流程生產(chǎn)流程生產(chǎn)流程l二、壓片機二、壓片機l目前常用的壓片機有開煉機壓片或雙螺桿擠出壓片兩種形式。l1、開煉機壓片、開煉機壓片l最早用于密煉機排料壓片的設(shè)備是開煉機壓片。它與一般開煉機的區(qū)別在于它的輥面形狀為光滑面，其輥筒速比為1.071.08.其工作原理是密煉機煉好的膠料在兩個相對回轉(zhuǎn)的輥筒上依不同線速度在摩擦力的作用下被拉入輥距，通過輥距斷面的縮小，使膠料受

20、到剪切與擠壓，使之進行補充煉膠，然后壓成所需寬度和厚度的膠片。故開煉機壓片是間隙操作，需人工進行翻膠、下片等動作的操作，自動化程度低，膠片尺寸和質(zhì)量由于受到人為因素的影響不穩(wěn)定，對環(huán)境的污染大。l壓片機主要由機體部分、傳動部分、調(diào)距裝置、安全裝置、輥溫調(diào)節(jié)裝置、萬向聯(lián)軸器、緊急停車裝置、翻膠裝置等組成,其結(jié)構(gòu)、工作原理和性能特點在開放式煉膠機已詳細介紹。 l2、雙螺桿擠出壓片、雙螺桿擠出壓片l1） 概述概述l 該機可直接安裝在密煉機下方，以接取成批落下的膠料。落下的膠料可以直接落在壓片機的料斗中，或者中間應(yīng)用輸送帶喂料。機器的速度可以調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同的混煉周期。l雙螺桿擠出壓片是在雙螺桿擠出機

21、的機頭上配置一對輥筒，在完成擠出膠料的同時進行壓片作業(yè)，它可以連續(xù)進行生產(chǎn)，自動化程度高，勞動強度小。l2） 基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)l 它主要由：壓片裝置、擠出裝置、加料槽、干油潤滑系統(tǒng)、減速器、水溫控制系統(tǒng)、底座、電機和電氣控制系統(tǒng)等部分組成。密煉機煉好的膠料經(jīng)加料槽進入螺桿吃料端，然后膠料被雙螺桿連續(xù)輸送，經(jīng)壓片輥筒出片。l XJYSZ-330743錐型雙螺桿橡膠壓片擠出機 XJYSZ-330743錐型雙螺桿橡膠壓片擠出機 壓片裝置主要由上、下輥筒，調(diào)距裝置、測力傳感器及左、右支架等組成。上、下輥筒是主要工作零件.通過電機、雙出軸減速器、萬向聯(lián)軸器分別驅(qū)動兩輥筒相對轉(zhuǎn)動進行工作。輥筒材料為冷硬鑄

22、鐵制成，堅硬耐磨，輥筒圓周鉆孔通水冷卻.輥筒兩端由滾動軸承支撐，兩輥之間的距離通過調(diào)距裝置將上輥筒拉起進行調(diào)節(jié). 正常工作時，輥距調(diào)節(jié)范圍為312mm，調(diào)節(jié)速度一般在2030mm/min;當清理積膠時，最大輥距可調(diào)節(jié)至200mm, 調(diào)節(jié)速度可達一般在5060mm/min.調(diào)距裝置還設(shè)有安全裝置，以保證調(diào)距裝置和輥筒不受損壞.l壓片裝置設(shè)有緊急停車裝置，發(fā)生事故時，拉動緊急停車裝置的拉線，壓片輥即刻停止運轉(zhuǎn)，同時螺桿也隨之停止運轉(zhuǎn).為了顯示并保證兩邊輥縫間隙，左、右兩支架各設(shè)置了一個位移傳感器。l為了確保螺桿擠出的膠量和壓片輥壓出膠量一致，在左、右支架上各安裝一個壓力傳感器，當積膠過多時，會導(dǎo)致膠料壓力增加，并經(jīng)輥筒、軸承座，傳到壓力傳感器，通過壓力傳