密炼机上下辅机系统课件

第四章密炼机第八节密炼机上下辅机系统李志华

第1页，共55页。橡胶厂炼胶车间制造混炼胶工艺流程：1、生胶与配合剂的输送、称量与投料〔上辅机〕2、在密炼机中进行混炼〔主机〕3、炼好的胶料卸落到压片机或挤出机上压片，然后冷却叠片〔下辅机〕第2页，共55页。第3页，共55页。

第一局部密炼机上辅机系统一、概述密炼机上辅机系统用于实现密炼机炼胶所需的炭黑、胶料、油料等的自动输送、贮存、配料称量、投料等工艺过程，是密炼机炼胶不可缺少的的配套设备。其控制系统包含了对密炼机主机以及上辅机的网络化和智能化管理及控制。

炼胶车间的设备.ppt第4页，共55页。二、系统组成密炼机上辅机系统主要由以下几局部组成：炭黑气力输送系统；炭黑称量、投料系统；油料输送、贮存、称量、注油系统；胶料导开、称量、投料系统；计算机智能控制系统。组成.ppt上辅机系统图\上下辅机概览上辅机系统图3\0密炼机上辅机工艺流程+.mov第5页，共55页。第6页，共55页。三、炭黑气力输送系统〔一〕概述1、气力输送定义气力输送是利用空气〔或气体〕流作为输送动力，在管道中搬运粉、粒状固体物料的方法。空气或气体的流动直接给输送管内物料粒子提供移动所需要的能量，管内空气的流动那么是由管子两端压力差来推动。气力输送.mpg第7页，共55页。2、气力输送的主要目的是将固体物料由一个位置移到另一个位置。气力输送系统应配置压缩空气或气体源、把物料投入到输送管道内的设备、输送管道以及从输送物料和空气的混合中将输送物料和气体别离的别离设备。这些设备的合理选择和布置可使工厂的布局及操作更为灵活。例如，物料可由几个分管输送到一个总管，或者从一个总输送管分配物料到假设干个接受贮斗。物料的输送压力和流动速度可以记录和控制，可以将气力输送系统设计成全自动控制系统。上辅机系统图3\水平稀相.mpg上辅机系统图3\水平中相.mpg上辅机系统图3\水平栓流.mpg上辅机系统图3\垂直栓流.mpg第8页，共55页。3、气力输送系统分类物料在管道中的流动状态实际上很复杂，主要随气流速度及气流中所含物料量和物料本身物性等的不同而显著变化。(1)根据管道中气流速度及输送物料量多少，物料在管道中的流动状态，可分为二大类：1〕稀相气力输送系统：为悬浮流，物料颗粒是依靠高速气流的动压推动；2〕密相气力输送系统：为集团流或栓流，物料颗粒是依靠气流的静压推动。上辅机系统图3\稀相、中相、密相比较.avi(2)按照在管道中形成气流的方法，将气力输送分为负压式、正压式、脉冲式三类；(3)按输送压力的上下又可将气力输送系统分为低压式气力输送系统和高压式输送系统；(4)按发送装置又可分机械式气力输送系统和仓压式气力输送系统；(5)按输送管的形式又可分为单管输送系统和双管输送系统，双管输送系统还可分为内管式〔空气伴管在输送管内〕和外管式〔空气伴气管在输送管外〕输送系统；(6)按输送过程中气源进气方式分连续供气式输送系统和脉冲供气式输送系统。第9页，共55页。4、气力输送系统的特点气力输送系统与其他固体输送系统，如带式输送机、振动给料机及螺旋输送机和埋刮板输送机相比，其特点如下：(1)所有的固体输送设备与气力输送系统相比，气力输送系统可能是小颗粒固体物料连续输送的最适宜的方法，同样也适合间断地将大批量颗粒物料从罐车、铁路车辆和货船输送至贮仓。(2)气力输送系统对充分利用空间的设计有极好的灵活性。带式输送机、振动给料机及螺旋输送机和埋刮板输送机在实质上仅为一个方向输送，如果输送物料需要改变方向或提升时，就必须有一个转运点并需要有第二台单独的输送机来接运。气力输送机可向上、向下或围绕建筑物、大的设备及其他障碍物输送物料，可以使输送管道高出或避开其他操作装置所占用的空间。(3)气力输送系统所采用的各种固体输送泵、流量分配器以及接收器非常类似于流体设备的操作，因此大多数气力输送系统很容易实现自动化，由一个中心控制台操作，可以节省操作人员的费用。(4)与其他固体物料输送方法比较，气力输送系统着火和爆炸的危险性小，因此具有平安的优点。(5)一个设计比较好的气力输送系统常常是干净的，消除了对环境的污染。第10页，共55页。5、气力输送系统组成主要由空气枯燥装置、供料装置、压送罐、输送管道、旁通管及旁通进气管、分配阀、别离器〔除尘器〕等设备组成第11页，共55页。〔二〕炭黑气力输送系统输送参数分析1、气体的输送速度气体的输送速度对气力输送的效率有很大的影响。在实际应用中，常用临界速度和转折速度来描述输送管道中气流速度和物料颗粒的运动关系。临界速度指物料能被气流带走而不沉降的最小速度。在一般情况下，低于临界速度下工作的输送系统称为密相输送。继续低于临界速度，悬浮物料开始沉降并停留在管道底部。气体速度的进一步降低会导致物料快速的沉积以及压力损失的快速增加。有时临界速度可以作为输送系统的平安因子。转折速度是指物料不会在管道内发生堵塞的最小速度。它是气体和物料的密度、物料颗粒尺寸和管道直径的函数，增大管道尺寸需要增大输送的气流速度。输送存在一个最正确气流速度，即最小气流速度。这是由于当气流速度过高时，虽然可以保证输送的正常进行，但是也会出现负面影响：过高的输送速度会加剧输送管道和弯管的磨损，同时也会使物料的破碎率增加。而输送速度太低，那么会使物料大量沉积在管道底部，容易造成堵管。因此最正确气流速度是指气力输送系统具有最经济的工作性能和较高的输送效率时，空气在管道中的最小运动速度。第12页，共55页。单位压力损失随气流速度的变化图第13页，共55页。2、气力输送系统的压力损失管道压力损失是气力输送系统中最重要的参数之一。影响气力输送压力损失的因素甚多，输送管道的布置就与压力损失直接相关。第14页，共55页。3、气体流量〔1〕气体体积流量气体体积流量是指单位时间内气体流过管道某一截面的体积。〔2〕气体质量流量气体质量流量是指单位时间内气体流经管道某一截面的质量。第15页，共55页。4、炭黑质量流量炭黑质量流量是指单位时间内流过管道某一截面的炭黑质量。第16页，共55页。5、料气比料气比是单位时间内通过输料管的物料量与空气量的比值，所以也称为料气流浓度，以下式表示：右图为料气比和输送能耗的关系第17页，共55页。〔三〕炭黑气力输送系统关键部件分析1、炭黑发送装置双辅管炭黑密相气力输送系统的关键设备之一是炭黑发送装置。该装置由发送罐和压送管路及控制阀门组成。系统中采用下送料式发送罐。这种发送罐的出料口与输送管道通过牛角变径管连接，并在牛角变径管尾部引入压缩空气。炭黑进入密闭的发送罐中后，首先进行流态化，而后进行压送。发送罐装有进排气管、料位计和压力传感器，罐的锥体局部那么装有使物料流态化的流态化喷嘴。炭黑从顶部的加料口参加，到上料位计后，关闭加料阀和排气阀，向发送罐充气加压和流态化，到一定压力后，翻开排料阀，在压缩空气的作用下，炭黑经过牛角变径管进入输送管道。牛角变径管处的物料与压缩空气再次混合，物料进一步流态化。第18页，共55页。上辅机系统图3\6压送罐输送第19页，共55页。2、炭黑输送管道炭黑气力输送系统主输送管道与辅管之间的联接由过滤喷嘴、单向阀、PU管等实现。主输送管道外面布置两个辅管，辅管1与辅管2。辅管2与主输送管道和辅管1都连通，辅管2成树枝状并能自动独立工作，辅管1为辅管2提供高压空气，辅管2为主输送管道提供压缩空气。辅管与主输送管道之间的距离由输送炭黑的特性、输送压力等来确定，每根辅管2的长度一般为15-30m，当主输送管道的某一处的输送压力超过设定的最大值时，辅管1可以翻开附近的电磁阀单独提供压缩空气进入辅管2，辅管2再单独翻开单向阀向主输送管道提供高压缩空气，以免输送管道堵塞，可见辅管2之间可以相互独立工作，节省了大量的能耗。炭黑输送管道材料：铝合金管内衬橡胶、不锈钢第20页，共55页。第21页，共55页。3、除尘器上辅机系统图3\azo\气力输送.mpg除尘器是将空气中的粉尘集中收集起来排送出去，当含有粉尘的气体在通过滤料时，粉尘被阻留，使气体得到净化。一般新滤料的除尘效率是不够高的。滤料使用一段时间后，由于筛滤、碰撞、滞留、扩散、静电等效应，滤袋外表积聚了一层粉尘，这层粉尘称为初层，在此以后的运动过程中，初层成了滤料的主要过滤层，依靠初层的作用，网孔较大的滤料也能获得较高的过滤效率。随着粉尘在滤料外表的积聚，除尘器的效率和阻力都相应的增加，当滤料两侧的压力差很大时，会把有些已附着在滤料上的细小尘粒挤压过去，使除尘器效率下降。另外，除尘器的阻力过高会使除尘系统的风量显著下降。因此，除尘器的阻力到达一定数值后，要及时清灰。清灰时不能破坏初层，以免效率下降。上辅机系统图3\除尘.avi第22页，共55页。第23页，共55页。第24页，共55页。例如：ø650X2100压片机的一次加胶量和一次捏炼时间与250L、20r/min的密炼机相配。润滑系统包括：挤出减速器润滑系统、压片减速器润滑系统和干油润滑系统.另外，除尘器的阻力过高会使除尘系统的风量显著下降。炭黑输送管道材料：铝合金管内衬橡胶、不锈钢气体的输送速度对气力输送的效率有很大的影响。这些设备的合理选择和布置可使工厂的布局及操作更为灵活。辊筒规格φ450×1000(5)一个设计比较好的气力输送系统常常是干净的，消除了对环境的污染。炭黑在贮仓内出现料拱或鼠洞，除了与炭黑的性质有关外，还与贮仓的形状和结构尺寸、仓壁倾角及出料口的大小等因素有关。它与一般开炼机的区别在于它的辊面形状为光滑面，其辊筒速比为1.一般在皂液槽内设有冷却装置。(1)根据管道中气流速度及输送物料量多少，物料在管道中的流动状态，可分为二大类：辅管与主输送管道之间的距离由输送炭黑的特性、输送压力等来确定，每根辅管2的长度一般为15-30m，当主输送管道的某一处的输送压力超过设定的最大值时，辅管1可以翻开附近的电磁阀单独提供压缩空气进入辅管2，辅管2再单独翻开单向阀向主输送管道提供高压缩空气，以免输送管道堵塞，可见辅管2之间可以相互独立工作，节省了大量的能耗。〔1〕过滤风速在本系统中主要粉尘是炭黑，由于其粘性大，容易产生静电吸附，倾注密度小，细粉含量大，它的除尘、清灰比较困难，要求过滤风速较小。一般炭黑脉冲袋式除尘器气力输送用过滤风速～1.5m/min,。〔2〕过滤面积根据需过滤的气体流体量和过滤速度即可确定除尘器的过滤面积，计算公式如下：

式中：A——过滤面积，m²；Q——需过滤的气体流量，m³/min；V——过滤速度，m/min。QL——通风除尘系统漏风量，m³/min，一般按需过滤气体流量15%～30%选取；第25页，共55页。〔3〕清灰周期，清灰时间、清灰间隔第26页，共55页。〔4〕结构设计第27页，共55页。四、炭黑称量投料系统〔1〕炭黑贮仓炭黑运到厂后，或向炼胶车间输送过程中，需要暂时或长时间的贮存在贮仓中。贮仓的下部以圆锥形或近似圆锥形居多，贮仓的出口一般与给料机〔如螺旋输送机、气力输送流槽等〕直接相连。贮料仓按常压容器标准设计，材料为碳钢或不锈钢。如选碳钢材料，内外表应涂防静电油漆；如选不锈钢材料，内外表应抛光。容积一般为6m³-30m³。为配合炭黑自动输送和输送的平安，贮料仓应配备料位计、压力传感器、压力平衡阀等检测仪器。由于炭黑的力学性能、流动性、水分含量、粉粒大小等物性差异较大，使炭黑在贮仓内极易出现料拱或鼠洞等问题，增加了炭黑从贮仓内排出的困难。料拱和鼠洞均为黏性物料的特征，料拱现象发生在整体流动料斗的排料后期，在贮仓的锥部出现并逐渐增强；鼠洞现象发生在中心流动的贮仓中，在一开始就会出现。炭黑在贮仓内出现料拱或鼠洞，除了与炭黑的性质有关外，还与贮仓的形状和结构尺寸、仓壁倾角及出料口的大小等因素有关。因而要使炭黑在贮仓内流动通畅，除了合理正确的设计贮仓〔如选择合理的仓形、仓壁倾角和出料口尺寸等参数〕外，还应有赖于其它设备的辅助，设法破坏炭黑的起拱条件或者在料拱〔或鼠洞〕形成之后立即破拱，破拱装置就是解决该问题的比较好的方法。破拱方法：机械破拱、气体破拱。第28页，共55页。〔2〕螺旋输送机螺旋输送机螺旋目前多数采用钢板围焊或经过特殊拉伸而成。螺槽内外表和螺旋外表涂有防粘的环氧树脂涂料。根据被输送炭黑的特性和输送螺旋的实际长度，可设计为等距螺旋、断续螺旋或变距螺旋。对于粘性大的炭黑，甚至应该采用带状螺旋输送来减小粘附面。但在转速、公称直径相同的条件下，带状螺旋输送能力明显要小于同规格螺旋输送机。第29页，共55页。第30页，共55页。〔3〕炭黑秤

对炭黑进行累计称量,并投入到备料斗中碳钢秤斗，防静电锦纶胶布内衬。气缸振动抖动内衬，使排料干净。采用三个TOLEDO的称重传感器，及称重仪表第31页，共55页。〔4〕后加料装置将碳黑投入到密炼机中顺料筒斜槽振动下料第32页，共55页。五、油料输送、贮存、称量、注油系统

对油料进行输送、贮存、称量,并注入到密炼机。可采用电加热或蒸汽加热两种形式。采用温度传感器及数字显示仪表控制其温度。蒸汽加热采用薄膜调节阀控制蒸汽的通、断。双阀控制快、慢速加油，保证称量精度。压缩空气清管系统，保证注油干净。第33页，共55页。六、胶料系统

胶片导开机胶料秤胶料投料运输带胶块提升机胶片切胶机及胶片导开机胶料投料运输带胶料秤第34页，共55页。〔一〕胶片导开机

胶片导开机负责将胶片拉开切刀匀速,皮带速度可调第35页，共55页。〔二〕胶料秤

对胶料进行称量,并输送道胶料投料运输带上电动辊筒、减速机、蜗轮蜗杆驱动薄型无接头皮带四支剪切梁传感器不锈钢护板第36页，共55页。〔三〕胶料投料运输带备一车料,需要时将胶料投入到密炼机中,长度要比胶料秤长半米电动辊筒、减速机、蜗轮蜗杆驱动薄型无接头皮带光电开关控制停送不锈钢护板第37页，共55页。七、控制系统第38页，共55页。

是上辅机系统的核心采用ＰＬＣ控制整个系统的运行，保证控制系统的可靠性PLC软件协调执行各元器件的动作上位机软件下传和提取数据,完成配方管理、运行、数据报表、参数设置、故障报警等功能可实现远程控制第39页，共55页。第40页，共55页。第41页，共55页。第二局部密炼机下辅机系统一、概述密炼机下辅机系统的组成及规格与密炼机的型式、规格和工厂布置密切相关。一般密炼机布置在单独的平台上。平台下面布置压片机。炼好的胶料通过密闭通道靠自重直接落在压片机上。通过压片机将胶料压成一定宽度和厚度的胶片，胶片通过隔离剂水槽、胶片冷却装置冷却并叠放在料盘上，从而使整个炼胶过程联动化和自动化，有利于降低工人的劳动强度，改善操作环境，提高自动化水平和生产效率。小型密炼机、翻转式密炼机也可采用平装方式，密炼机和压片机布置在一层。密炼机排出的胶料通过运输带或斗式提升机运至压片机上。压片用的开炼机或双螺杆挤出压片机规格与所配密炼机的规格相平衡。例如：ø650X2100压片机的一次加胶量和一次捏炼时间与250L、20r/min的密炼机相配。而对于250L、40r/min以上的密炼机那么需配两台以上这种规格的压片机。组成：压片机、胶片冷却机组第42页，共55页。270生产流程上一张下一张结束首页第43页，共55页。二、压片机目前常用的压片机有开炼机压片或双螺杆挤出压片两种形式。1、开炼机压片最早用于密炼机排料压片的设备是开炼机压片。它与一般开炼机的区别在于它的辊面形状为光滑面，其辊筒速比为1.07—1.08.其工作原理是密炼机炼好的胶料在两个相对回转的辊筒上依不同线速度在摩擦力的作用下被拉入辊距，通过辊距断面的缩小，使胶料受到剪切与挤压，使之进行补充炼胶，然后压成所需宽度和厚度的胶片。故开炼机压片是间隙操作，需人工进行翻胶、下片等动作的操作，自动化程度低，胶片尺寸和质量由于受到人为因素的影响不稳定，对环境的污染大。压片机主要由机体局部、传动局部、调距装置、平安装置、辊温调节装置、万向联轴器、紧急停车装置、翻胶装置等组成,其结构、工作原理和性能特点在开放式炼胶机已详细介绍。第44页，共55页。2、双螺杆挤出压片1〕概述该机可直接安装在密炼机下方，以接取成批落下的胶料。落下的胶料可以直接落在压片机的料斗中，或者中间应用输送带喂料。机器的速度可以调节，以适应不同的混炼周期。双螺杆挤出压片是在双螺杆挤出机的机头上配置一对辊筒，在完成挤出胶料的同时进行压片作业，它可以连续进行生产，自动化程度高，劳动强度小。2〕根本结构它主要由：压片装置、挤出装置、加料槽、干油润滑系统、减速器、水温控制系统、底座、电机和电气控制系统等局部组成。密炼机炼好的胶料经加料槽进入螺杆吃料端，然后胶料被双螺杆连续输送，经压片辊筒出片。

第45页，共55页。XJYSZ-330×743锥型双螺杆橡胶压片挤出机A.主要技术参数上一张下一张放大图结束

首页主要技术参数螺杆直径φ330×φ743螺杆转速2-20r/min辊筒规格φ450×1000辊筒转速2.5-25r/min挤出电机功率110KW(D.C)压片电机功率110KW(D.C)机头挡胶板距离600生产能力9t/h第46页，共55页。B.压片装置上一张下一张放大图结束XJYSZ-330×743锥型双螺杆橡胶压片挤出机

首页压片装置主要由上、下辊筒，调距装置、测力传感器及左、右支架等组成。上、下辊筒是主要工作零件.通过电机、双出轴减速器、万向联轴器分别驱动两辊筒相对转动进行工作。辊筒材料为冷硬铸铁制成，坚硬耐磨，辊筒圆周钻孔通水冷却.辊筒两端由滚动轴承支撑，两辊之间的距离通过调距装置将上辊筒拉起进行调节.正常工作时，辊距调节范围为3～12mm，调节速度一般在20～30mm/min;当清理积胶时，最大辊距可调节至200mm,调节速度可达一般在50～60mm/min.调距装置还设有平安装置，以保证调距装置和辊筒不受损坏.第47页，共55页。压片装置设有紧急停车装置，发生事故时，拉动紧急停车装置的拉线，压片辊即刻停止运转，同时螺杆也随之停止运转.为了显示并保证两边辊缝间隙，左、右两支架各设置了一个位移传感器。为了确保螺杆挤出的胶量和压片辊压出胶量一致，在左、右支架上各安装一个压力传感器，当积胶过多时，会导致胶料压力增加，并经辊筒、轴承座，传到压力传感器，通过压力传感器将信号输出，控制挤出装置电机的转速，即进行螺杆转速的调节。第48页，共55页。C.挤出装置上一张下一张放大图结束XJYSZ-330×743锥型双螺杆橡胶压片挤出机

首页1.本机是同步、异向、相互啮合的双锥双螺杆挤出机，螺杆为锥形，两螺杆轴线成一定角度，挤出局部与水平面成一定角度，倾斜所产生的重力分力大大减少了止推轴承的轴向负荷，延长了止推轴承的寿命，加快了胶料向前输送的速度，两螺杆相互啮合自洁性好，螺杆压缩比大，不仅增加了螺杆的吃料量，而且提高了机头压力和机头出片稳定性。2.螺杆工作局部较短，不必克服压锤的压力，挤出电力消耗量也比较低，胶料的温升也得到了有效的抑制，冷却效果好。第49页，共55页。双螺杆挤出压片机螺杆有等径变距收敛性螺杆、锥形变深变距收敛螺杆。锥形螺杆挤出机和两辊压延机呈倾斜布置，等径变距螺杆一般采用水平布置的方式。第50页，共55页。D.挤出传动装置上一张下一张放大图结束XJYSZ-330×74