眾所周知,輪胎生產(chǎn)的最后一道工序硫化,一般需要提供一定溫度值和壓力值的熱水作為硫化內(nèi)壓介質(zhì)。本公司的硫化熱水站是為此目的而設(shè)計(jì)研制的,由于輪胎生產(chǎn)規(guī)模的需要,定型硫化機(jī)臺(tái)數(shù)較多,其硫化介質(zhì)除采用熱水系統(tǒng)之外,同時(shí)應(yīng)用了氮?dú)饬蚧到y(tǒng)。 1 氮?dú)饬蚧膬?yōu)點(diǎn) 熱水硫化系統(tǒng)比本公司原用的熱交換器要節(jié)約大約四分之一的蒸氣,從而節(jié)約了能源。而氮?dú)饬蚧到y(tǒng)由于不需用蒸汽對(duì)水加熱,也不需熱水循環(huán)泵,所用設(shè)備比較簡(jiǎn)單,比熱水硫化系統(tǒng)要大大節(jié)約熱能（蒸汽）、電能（電機(jī)耗電）。從而比熱水硫化系統(tǒng)更加節(jié)約能源,降低生產(chǎn)成本;氮?dú)馐琴Y源廣、制備容易、元污染的氣體,其使用清潔、安全和簡(jiǎn)便。 2 氮?dú)饬蚧镜慕M成原理 氮?dú)饬蚧镜淖饔檬翘峁┮欢▔毫Φ母呒兌鹊牡獨(dú)?作為輪胎硫化的內(nèi)壓介質(zhì)。氮?dú)饬蚧局饕怯芍频到y(tǒng)、氮?dú)饧兓到y(tǒng)、氮?dú)饧訅合到y(tǒng)和壓力控制系統(tǒng)四部分組成,如附圖所示。制氮系統(tǒng)的任務(wù)是將空氣經(jīng)過制氮設(shè)備,利用分子膜原理制出一定純度的氮?dú)?氮?dú)饧兓到y(tǒng)的任務(wù)是利用氫氣還原氧氣的原理,將此氮?dú)膺M(jìn)行高純度凈化,使含氮量高達(dá)99.99%以上;氮?dú)饧訅合到y(tǒng)和壓力控制系統(tǒng)的任務(wù)是將此高純度氮?dú)庥脡嚎s機(jī)加壓,并進(jìn)行控制,以達(dá)到硫化工藝的要求。 3 備分系統(tǒng)的工作原理及其控制 3.1 制氮系統(tǒng) 制氮系統(tǒng)由過濾器、加熱器、流量調(diào)節(jié)和純度保證系統(tǒng)組成。來自于空壓機(jī)的壓縮空氣經(jīng)過過濾、加熱輸送至膜片分離器（半滲透聚合物膜片）后,氧氣和水蒸氣即被除去,干燥的氮?dú)饧幢恢瞥?。系統(tǒng)通過位于分離器下游的流量調(diào)節(jié)閱調(diào)節(jié)氮?dú)鈿怏w流量來控制氮?dú)獾募兌?通過壓力調(diào)節(jié)閥來保持系統(tǒng)操作壓力的穩(wěn)定。 另外,控制設(shè)備還有溫度傳感器、溫度控制器、壓力開關(guān)、氧氣檢測(cè)器、PLC等。溫度傳感器、控制器控制加熱器的溫度,從而阻止冷凝水進(jìn)入分離器。出口處壓力開關(guān)檢測(cè)到氮?dú)獾陀昧浚▔毫Ω撸r(shí),系統(tǒng)停止進(jìn)入空氣并保持備用狀態(tài)以節(jié)約能源,當(dāng)管道壓力下降時(shí),重新啟動(dòng)系統(tǒng)。氧氣檢測(cè)器用于檢測(cè)氮?dú)夂?以防止不合格的氮?dú)廨敵龅焦艿乐腥ィú缓细竦牡獨(dú)馀趴眨?。PLC用于各過程參數(shù)的輸人、顯示、設(shè)置、報(bào)警、控制輸出等。 3.2 純化系統(tǒng) 本系統(tǒng)由化學(xué)反應(yīng)器、自動(dòng)加氫裝置、吸附裝置等組成。由制氮系統(tǒng)生成的氮?dú)?純度還達(dá)不到工藝要求,故此將它輸入到化學(xué)反應(yīng)器,其中的氧氣和外加的氫氣進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),以除去多余的氧氣。自動(dòng)加氫系統(tǒng)根據(jù)反應(yīng)后的氮?dú)庵械难鹾靠刂茪錃獾募尤肓?以避免多余氫氣的加人而導(dǎo)致氮?dú)饧兌鹊慕档?。吸附裝置吸附經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)后的氮?dú)庵械钠渌嘤喑煞?從而使得出口處的氮?dú)饧兌雀哌_(dá)99.99%以上。 3.3 加壓系統(tǒng) 加壓系統(tǒng)即為壓縮機(jī)對(duì)高純度的氮?dú)膺M(jìn)行加壓,其控制為普通的電氣控制和聯(lián)鎖。 3.4 壓力控制系統(tǒng) 它由單回路控制系統(tǒng)組成。通過壓力檢測(cè)、調(diào)節(jié)器、控制閥將氮?dú)鈮毫刂圃诠に囈蠓秶鷥?nèi)。 4 PID參數(shù)的調(diào)整 本系統(tǒng)中壓力等回路調(diào)節(jié)器使用PI控制,溫度用PID控制。這些控制參數(shù)的整定,可采用臨界比例度法,即在閉環(huán)情況下,先將積分及微分作用除去,按比例放大系數(shù)Kc由小到大的變化規(guī)律,對(duì)應(yīng)于某一Kc值作階躍干擾,以達(dá)到臨界情況下的等幅振蕩。此時(shí),利用臨界振蕩周期Tu與臨界比例作用的放大系數(shù)Ku,按經(jīng)驗(yàn)公式,即可得到調(diào)節(jié)器最佳PID參數(shù)值,見附表。 附表 PID參數(shù)整定表 調(diào)節(jié)規(guī)律 Kc Ti Td PI 0.45Ku 0.83TU PID 0.6Ku 0.5TU 0.125Tu 5 結(jié)束語 本系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn),設(shè)備優(yōu)良。現(xiàn)用于本公司子午胎的生產(chǎn),氮?dú)獾募兌?、、壓力完全達(dá)到了工藝的要求,并大大節(jié)約了能源。