способ нагрева теплоносителем в технологическом процессе производства полимеров, резины и шин

Формула изобретения

Способ нагрева теплоносителем в технологическом процессе производства полимеров, резины и шин, в котором осуществляют интенсивный нагрев изделия с применением пара или перегретой воды в качестве теплоносителя, отличающийся тем, что избыток пара, образовавшийся после нагрева, имеющий температуру 105 - 200^oC, или часть его отводят и смешивают с использованием двухфазного струйного аппарата с дополнительно подведенной извне водой, имеющей температуру 10 - 200^oC, с образованием двухфазной смеси с последующим переводом всей смеси в нагретую воду, которую подают назначенному потребителю.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтехимической, химический, легкой промышленности, в частности к процессу производства 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.

Известен способ обогрева покрышек пневматических шин при вулканизации, в котором в варочную камеру подают перегретый водяной пар и газ (см. авторское свидетельство СССР N 806458, МКИ B 29 C 35/04, 1977).

Недостатком известного способа является потеря энергоресурсов за счет неполного использования тепловой энергии излишков пара.

Ближайшим техническим решением является способ вулканизации многослойных изделий, например покрышек для пневматических шин, в котором нагрев осуществляют подачей теплоносителя, например пара, в вулканизационный аппарат (см. авторское свидетельство СССР N 241656, МКИ B 29 C 35/04, 1968).

Недостатком известного способа является неполное использование тепловой энергии излишков пара, образующихся при вулканизации, что ведет к перерасходу энергоресурсов при производстве шин.

Техническим результатом предложенного решения является снижение потерь тепла, используемого в технологическом процессе на всех стадиях производства шин, что повышает энергоэкономичность в целом.

Технический результат достигается тем, что в способе нагрева теплоносителем в технологическом процессе производства полимеров, резины и шин, в котором осуществляют интенсивный нагрев изделия с применением пара или перегретой воды в качестве теплоносителя, избыток пара, образовавшийся после нагрева, имеющий температуру 105 - 200 ^oC, или часть его отводят и смешивают с использованием двухфазного струйного аппарата с дополнительно подведенной извне водой, имеющей температуру 10 - 200^oC, с образованием двухфазной смеси с последующим переводом всей смеси в нагретую воду, которую подают назначенному потребителю.

На чертеже изображена схема для осуществления способа нагрева теплоносителем в технологическом процессе производства полимеров, резины и шин.

Способ осуществляется следующим образом.

В способе нагрева теплоносителем в технологическом процессе производства полимеров, резины и шин последовательно производят интенсивный нагрев изделия в вулканизационном аппарате 1 теплоносителем (паром или перегретой водой), подводимым по трубопроводу 2, затем излишек пара отводят по трубопроводу 3 в двухфазный струйный аппарат 4, в который по трубопроводу 5 подают извне воду, предназначенную для нагревания. В двухфазном струйном аппарате 4 подведенные пар и вода смешиваются с образованием двухфазной смеси, которая за счет гидродинамических эффектов в струйном аппарате переводится в жидкую фазу - нагретую воду, температура которой повышается за счет конденсации пара. Затем по трубопроводу 6 нагретую воду подают назначенному потребителю 7.

Рассмотрим конкретные примеры способа нагрева теплоносителем в технологическом процессе производства полимеров, резины и шин.

Пример 1. Осуществление способа рассмотрим на конкретном примере вулканизации многослойных изделий, в котором для интенсивного нагрева и отпрессовки покрышки в начале цикла в варочную камеру подают пар повышенного давления. После отпрессовки покрышки давление пара понижают и избыток пара, температура которого находится в диапазоне 105 - 170^oC, отводят из камеры и частично или полностью ( в случае, когда пар не возвращается в технологический процесс или на регенерацию) подают на паровой вход в двухфазный струйный аппарат. На другой вход аппарата подают воду для смешения с паром с образованием пароводяной двухфазной смеси. Затем за счет гидродинамических эффектов в струйном аппарате указанная смесь преобразуется при полной конденсации пара в однофазную среду - воду. Температура воды на выходе аппарата при этом повышается за счет тепловой энергии сконденсированного пара и находится в диапазоне 10 - 200^oC. Степень нагрева воды зависит от температур подводимых к двухфазному струйному аппарату пара и воды и соотношения их расходов, которые регулируют в ходе технологического процесса. Нагретую воду подают либо обратно на технологические нужды производства, либо в тепловую сеть, например, на обогрев для собственных нужд самого завода, либо на другие цели, например для обогрева воды очистных сооружений. В зависимости от назначенного потребителя производят выбор источника воды, подаваемой на вход в двухфазный струйный аппарат. Например, при нагреве воды технологического цикла целесообразно подавать воду из контура водоподготовки, при нагреве воды теплосети целесообразно подавать воду из обратного трубопровода теплосети. В случае необходимости нагрева воды, подаваемой на очистные сооружения для переработки бактериями, воду можно взять из самого трубопровода загрязненной воды.

Пример 2. Установка для приготовления и подачи перегретой воды к форматорам-вулканизаторам содержит водоподогреватели, подпиточное устройство, средства контроля и автоматики, циркуляционные насосы и трубопроводы, а также сосуд резервной воды, который компенсирует инерционность подпиточного устройства за счет наличия в нем демпфирующей среды - пара. Образующиеся при этом излишки пара с температурой в диапазоне 130 - 200^oC отводят и подают на паровой вход (всас) двухфазного струйного аппарата, на водяной вход (всас) которого подают по трубопроводу тепловую воду (теплофикат) из обратного трубопровода заводской теплосети, имеющую температуру 50 - 90^oC. В аппарате теплофикат нагревают до температуры 80 - 130^oC и подают насосом в прямой трубопровод теплосети завода. Точные значения температуры теплофиката в прямом и обратном трубопроводах зависят от теплового графика и могут регулироваться регулирующей арматурой.

Способ 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, дает экономию энергоресурсов и повышает экологичность производства.