[发明专利]热橡胶片快速降温系统

说明书

技术领域

本发明涉及橡胶的加工，具体是橡胶的加工过程中热橡胶片快速降温系统。

背景技术

在橡胶的加工过程中，需要将混炼胶加热到100℃以上、最高达170℃，然后通过挤出、压延等工序，形成热橡胶片、及各种形状的半成品或制品。目前热橡胶制品的降温方式主要有：自然风冷、喷水+浸水+吹风、空调风冷、循环水冷却金属辊筒间接降温等。

上述的这些降温方式都是通过介质（水或者空气）的显热变化（温度升高）带走热橡胶片上的热量，相对来说降温效率很低，特别是在炎热的夏季（环境温度达35℃以上时），迫使降温介质（风、水等）流量大大增加，所需的降温场地也得增加。并且，随着生产效率的增加，降温所需的介质流量还得增加、降温场地也得增加，即降温的成本及能耗也在增加。

强制风冷降温是目前大多数炼胶生产线所采用的降温方式。其主要缺点就是：降温主要靠介质风的温度变化来带走热量，是利用介质的显热降温，空气的比热容只有1.005kJ/kg.℃，所以降温速度慢，风量需求大，导致电能消耗大、外排带异味的风量大、厂房占地大等等缺点。

在采用喷淋水+浸泡水槽+吹风联合降温技术的场合，按胎面压出生产线的生产量每天2500条，每小时挤出热橡胶片2500kg为例，为了连续生产，120米长的水槽（为了减少场地水槽分多层多段），大约150吨的浸泡胎面的水需要25.3 m³/h（25℃低温水）来进行热交换，以带走胎面橡胶片中的热量。随着天气的炎热、生产效率的提高，必须还得延长水槽、加大低温水的循环量来满足工艺要求。同时水槽中的水大约连续使用1月后就需要更换，由于该水长期浸泡高温的橡胶，橡胶中的一些有机化合物有益出污染了水，该水不能继续使用，还得处理。

所以水槽浸泡降温存在以下缺点：降温主要靠介质水的温度变化来带走热量，是利用介质的显热降温，水的比热容只有4.2kJ/kg.℃，所以降温速度慢，水量需求大，导致电能消耗大、定期处理水量大、厂房占地大等等缺点。

为了适应轮胎橡胶加工业的发展，节能环保的降温方法和技术是发展的方向。所以这方面的研究、试验、创新必须出新成果。

发明内容

本发明提供一种热橡胶快速降温系统。可快速为多种热橡胶片、半成品、制品规格降温，确保连续生产不停顿。

本发明的热橡胶快速降温系统，其特征在于：包括机架、用于输送热橡胶片的输送装置、喷雾装置、用于将输送装置和喷雾装置与环境大气分隔的隔离罩、排气装置；

喷雾装置包括一个或多个独立喷雾管路和设置在喷雾管路的喷嘴；

喷嘴设置在热橡胶片输送装置的上方、下方、或上方和下方；

隔离罩与机架固定连接，有用于输送的热橡胶片通过的开口；

排气装置固定连接在隔离罩的上方；

在机架下部安置有液体收集盘以及连接液体收集盘底部的排液管。

本发明的降温系统还设置控制操作系统，控制操作系统至少包括联动操作控制器、紧急控制器、和喷雾流量控制器。

所述喷雾装置的喷嘴采用空气雾化的二流体喷嘴、或液体加压式的单流体喷嘴。

用于喷雾的液体选自：水、水和隔离剂的混合物。优选是水。

本发明所述隔离罩采用玻璃、塑料或金属制成。

所述收集盘由金属或塑料材料制成，呈水平或倾斜安置，排液管连接在收集盘底部的最低处。

本发明选用的喷嘴非常关键，喷嘴通过喷出雾化的小水滴与热材料表面碰撞时快速地蒸发，从而有效地从热材料移除热能，如果喷嘴喷出水滴太大的话，例如100微米以上，水滴与热材料的表面碰撞时将不能足够快地蒸发，在热材料的表面上形成液膜，或者保持浮在热材料的表面上，而液膜从热材料表面沸腾离开的时间过长，减慢了冷却效果。为了实现良好的冷却，水滴需要足够地小，以具有足够小的质量用于快速蒸发，而且，水滴以足够的速率被引导向热材料的表面上，以实现有效碰撞。形成的水雾粒径主要由喷嘴孔径、喷嘴形状和水压或气压等因素决定。一般选用可喷雾形成的水雾粒径为1～100微米的喷嘴。在优选的情形下，喷嘴选用喷出水雾平均粒径小于或等于30微米，更优选喷出水雾平均粒径小于或等于10微米。

当喷嘴采用液体加压式的单流体喷嘴时，喷嘴离输送装置（也即热橡胶片）的距离为80～500mm，优选距离为300～450mm，最佳距离为400mm，此时喷雾效果更优。经加压泵加压后的高压水压力选用3～20MPa,优选为4～15MPa。