橡胶压炼设备工艺冷却用冷水站设计与运行

张国春

摘 要：随着我国经济的快速发展，对于橡胶制品的需求也越来越多。橡胶压炼设备是一种加工橡胶的重要设备，其产品被用于轮胎制造、密封用品的制造以及其他的一些橡胶制品。在橡胶压炼设备的生产中，由于工艺的需要应当使用冷却水来对工艺过程中的一些区域进行温度控制，从而保证橡胶压炼生产的正常进行。为了进行冷却需要建立相应的冷却水站，文章将结合某一冷却水站的建立及使用情况介绍如何做好冷却水站的设计与运行工作。

关键词：橡胶压炼设备；冷却水站；设计；运行

前言

我国是一个经济高速发展的国家，对于橡胶等各种工业制品的需求都十分巨大。在使用橡胶压炼设备进行橡胶制品的生产过程中，需要使用冷却水来对加工过程中的某些区域进行冷却以满足生产加工的需要。文章将就橡胶压炼设备的工艺冷却用水的冷水站的设计与运行进行介绍。

1 橡胶压炼设备冷却水站设计目标

橡胶压炼设备的冷却水站需要对设备中的机舱、转子和耐磨板等三个区域进行温度控制，以满足加工工艺的需要，当加工时温度较高时需要使用冷却水来降低温度。同时还需要使用冷却水来对液压站进行温度冷却。冷却水站主要是为了向F440密炼机、GK270密炼机提供冷却用水，其中，对于F440密炼机需要具备2套三区温控系统和1套液压站冷却，其系统所需最大冷负荷为400000kCal/h，系统正常运行时需要的最大冷却循环水量为100m3/h，同时在工作时供回水温差需要控制在4℃以内，系统中的循环水压力为0.2-0.3MPa。GK270密炼机仅需1套三区温控系统，其制冷所需要的最大冷负荷为200000kCal/h，所需要的最大冷却循环水量为50m3/h，剩下的供回水温差、循环水压力等都与F440密炼机相同。

2 橡胶压炼设备冷却水站的设计方案

2.1 橡胶压炼设备冷却水站的冷却水循环系统简介

通过以上对于冷却系统的介绍，可以得出系统所需总的循环水量为150m3/h。在冷却水站的设计时选用4台（每台流量50m3/h）水泵，以及相应的管路、阀门，水泵3开1备，全部闭路循环，除定期排污外几乎无水损失消耗。

2.2 橡胶压炼设备冷却水站的制冷和循环水冷却设备简介

为了完成对于冷却水的热交换，满足系统对于冷却量的需求，冷却水站设置了3台20HP制冷机组（冷凝温度42℃、蒸发温度12.5℃时，单台制冷量63370kCal/h）和2台30HP的制冷机组（单台制冷量100000kCal/h），总制冷能力为400000kCal/h。制冷机组为半封闭式风冷压缩机组，并将其置于车间外平台。为减少太阳直射对制冷机组的影响，机组上方及西侧安装发布防晒网。同时为了更好地进行节能并减少制冷机负荷，循环冷却水在用制冷机冷却前，先用空气冷却器进行预冷。借鉴空调工程中表冷器和制冷设备冷凝器的冷却方法，设计2台空气式冷却器，该装置由几十根带传热肋片的蛇形？準16铜管重叠组成，每台表冷器的传热面积为400m2，上面装有8台散热风扇（每台？准450，风量500m3/h）。橡胶压炼设备冷却水站的制冷和循环水冷设备能够在夏季最热季节达到150000 kCal/h的冷却能力，同时在温度较低的时节能够最大限度的减少制冷机组的运行台数（1-2台），降低能源消耗。

2.3 橡胶压炼设备冷却水站的储水及换热设备简介

橡胶压炼设备冷却水站的储水及换热设备被设计成1个卧式冷水罐，容积20m3，椭圆截面，长8m，椭圆高2.4m。双层结构，内胆1.8mm双层不锈钢板制成蒸发器与罐外制冷机组连接。同时为了更好地增加水和蒸发器的传热效率，管内加2个搅拌器。并在冷水罐外皮1.0mm不锈钢外护，中间聚氨酯发泡保温，最冷季节，静止时每天温降低于1℃，保温效果极佳。

循环冷却水由水泵供给3个温控三区、1个液压站后，经过2台表冷器降温，回到冷水罐用制冷机再次冷却成32℃以下的冷却水，构成了换热循环。

2.4 橡胶压炼设备冷却水站的运行控制系统简介

通过在冷却水站中采用PLC程序进行自动控制，能够使得冷却水站全天24小时工作，实现设备运行无人看护。同时冷水站在PLC程序控制下，使得5台制冷机组可以在设定温度区间循环开启。并在冷却水站出现故障时及时报警。

3 橡胶压炼设备的运行管理及维护

3.1 做好对于冷水站的值守工作

由于本设计采用PLC控制的自动运行，能够在无人值守的情况下正常进行工作，无需专人看护，只需在设备开机时值班电工及保全人员进行定时巡视即可，运行期间有故障系统有报警。

3.2 橡胶压炼设备冷却水站的日常操作检查

日常操作检查步骤如下：初次运行、大修或长期停机后的开机前电源及控制设备要进行遥测，试运转，检查各运转部件。检查各阀门的开启情况，系统不允许有关闭的阀门。同时检查制冷压缩机油位是否在视镜的中间以上。制冷机启动前，高低压力表的压力应一致，均应不低于当时环境温度下的R22的饱和蒸汽压力。对于储水罐的水位的检查要看其是否在所控制的1.9±0.1m范围内。最后需要检查水循环系统是否已正常运行，否则不得启动制冷系统。

3.3 橡胶压炼设备冷却水站的日常运行巡视及安全

上文叙述了橡胶压炼设备冷却水站是无人值守的，仅需定期巡视即可，在巡视中应当注意制冷机组的冷媒是否在正常范围之内（冷媒低压0.4～0.5MPa，高压0.8～1.9MPa）。同时还需要注意观察各连接部位是否有渗油和制冷剂泄漏现象，同时还要注意倾听制冷压缩机的运转声音，不应有异常敲击声，不应有较大噪声和振动。并查看冷凝器的风扇运转是否正常无异响，应与压缩机同步。

3.4 冷却水站的循环冷水系统的运行操作

在冷却水站的初次运行、大修或长期停机的开机前要对电气系统及设备进行遥测，检查，点动。在运行时需要对所有阀门的开启、关闭情况和水罐的水位情况进行检查，正常后方可启动运行。

4 冷却水站系统耗水及水处理简介

冷却水站循环水系统所使用的软化水、水源等均由动力车间锅炉软水泵房供给。同时由于循环水系统为全封闭式管路，水损失很小。因此只需在每年2次全厂停产设备检修期间进行系统全部用水更换，平时在冷却水站的运行期间补充少量用水即可，足以抵消系统定期排污所耗水。冷却水站的年耗水仅为60m3左右。同时还需要对循环水系统每年做1次防腐水处理，方法如下：（1）首先清洗冷水罐，然后在水罐中投加SD-85，86杀菌剥离剂，开泵循环1-2小时，投加SD-81清洗剂，开泵循环16-24小时，作全系统的杀菌灭藻剥离浮锈、生活污泥处理，将系统内的浮锈、油污渗透剥落，循环生动稀释带出系统。（2）完成清理后排放冷却水，将清洗出的浮锈渣、污泥随药剂水排出冷却系统之外。拆冷却系统机房主管道过滤器，清除滤网杂物，封好过滤器，向系统注水排气至冷却水满。开泵循环半至1小时，停泵全系统排水，排净后再注入，如此反复冲洗至水呈清澈透明。（3）而后排放2/3冷却水，向冷水罐中投加SD-84A、B缓蚀剂，开泵循环2小时以上，使药物均匀分布在系统中。测试pH值，pH正常值在8-10的情况下做浸片试验。（4）并在每季度定期检测补充药剂，该药剂在系统无泄漏，标准浓度情况下，能保持一年以上的防锈缓蚀效果。

5 结束语

文章主要就某一橡胶压炼设备冷却水站的设计以及运行管理进行了相关介绍。

参考文献

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[3]马增文.新氢压缩机冷却水站的设计优化[J].压缩机技术，1999，8.