專利名稱：輪胎廠除氧熱水生產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種給水除氧與加熱設(shè)備，具體地說，它涉及提供輪胎廠硫化工藝用高壓熱水的除氧熱水生產(chǎn)裝置。
在輪胎廠生產(chǎn)汽車輪胎的硫化工藝中，通過一套熱水生產(chǎn)裝置向汽車外胎內(nèi)的膠囊或水胎中連續(xù)供給高壓熱水，通常要求熱水溫度為165℃，壓力為2.5MPa。
目前使用中的熱水生產(chǎn)裝置有兩種，一種是不除氧熱水生產(chǎn)裝置，利用殼管式蒸汽熱水器，蒸汽對(duì)循環(huán)熱水及補(bǔ)充水進(jìn)行間接加熱，再經(jīng)循環(huán)熱水泵后，產(chǎn)生未除氧高壓熱水。這種熱水生產(chǎn)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但有兩條缺點(diǎn)其一是殼管式熱水器水管內(nèi)容易積水垢，降低傳熱效率；其二是未除氧熱水使膠囊內(nèi)表面氧化發(fā)粘變質(zhì)，降低使用壽命。另一種除氧熱水生產(chǎn)裝置，使循環(huán)熱水及補(bǔ)充水噴入蒸汽空間，汽水接觸，加熱與除氧同時(shí)進(jìn)行，然后再通過循環(huán)熱水泵，使除氧熱水達(dá)到要求壓力。使用這種除氧熱水的膠囊不再氧化變性，使用壽命提高，此外，采用這種汽水接觸加熱方式傳熱效率高。目前，國內(nèi)大中型輪胎廠正在推廣除氧熱水生產(chǎn)裝置。但是，在推廣使用中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的除氧熱水生產(chǎn)裝置有下述三點(diǎn)不足一、成本高，售價(jià)昂貴。汽水接觸加熱的除氧熱水生產(chǎn)裝置的除氧器和除氧水箱是大型高壓容器，內(nèi)置特殊金屬制作的復(fù)雜的噴頭和大量耐蝕金屬制作的填料，配以大功率、高參數(shù)的循環(huán)熱水泵，目前一套中型除氧熱水生產(chǎn)裝置售價(jià)已近百萬元。
二、配套基建費(fèi)用高。接觸加熱式熱水生產(chǎn)裝置產(chǎn)生的除氧水的溫度是對(duì)應(yīng)所在壓力下的飽和溫度，為防止熱水泵汽蝕，使熱水有足夠的汽蝕余量，必須把重達(dá)數(shù)噸至數(shù)十噸的除氧器和除氧水箱布置在距離地面8～10米高處，這種高位布置的基建費(fèi)用經(jīng)常高達(dá)除氧熱水生產(chǎn)裝置售價(jià)的60％。
三、電力消耗大。接觸加熱式除氧熱水生產(chǎn)裝置中，除氧器與除氧水箱、循環(huán)熱水泵、硫化機(jī)組、減壓閥等設(shè)備構(gòu)成循環(huán)熱水線路。硫化機(jī)組要求熱水具有2.5MPa壓力，而除氧器與除氧水箱中的壓力是對(duì)應(yīng)溫度為165℃熱水的飽和壓力，為0.7MPa，因此在熱水循環(huán)中，反復(fù)從0.7MPa升壓到2.5MPa，消耗電力很大。
本發(fā)明的目的是提出一種輪胎廠除氧熱水生產(chǎn)裝置，它有除氧、防結(jié)垢功能；改進(jìn)循環(huán)熱水線路，降低電力消耗；全套裝置可以布置在地面上；簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，降低成本。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的解決方案是對(duì)補(bǔ)充水和循環(huán)熱水分別采用不同的加熱方式，其中，對(duì)補(bǔ)充水采用接觸加熱方式，由補(bǔ)充水泵、接觸式熱水器、升壓熱水泵組成補(bǔ)充水加熱線路。補(bǔ)充水通過補(bǔ)充水泵，進(jìn)入接觸式熱水器中，被蒸汽直接加熱，同時(shí)除氧，逸出氧氣被蒸汽帶走從排氣口排掉。補(bǔ)充水因受熱而產(chǎn)生的可導(dǎo)至管壁結(jié)垢的沉淀物，在設(shè)于接觸式熱水器底部的過濾層中被濾掉。從接觸式熱水器出水口流出的除氧熱水，其溫度等于或接近循環(huán)熱水溫度，同時(shí)它又比接觸式熱水器內(nèi)的飽和蒸汽溫度低6℃以上，從而具有足夠的汽蝕余量，然后經(jīng)過升壓熱水泵，補(bǔ)充到循環(huán)熱水線路；循環(huán)熱水采用間接加熱方式，由殼管式熱水器、循環(huán)熱水泵、硫化機(jī)組組成的循環(huán)熱水線路中，殼管式熱水器與硫化機(jī)組兩個(gè)設(shè)備中循環(huán)熱水壓力基本相同，循環(huán)熱水泵僅用來克服循環(huán)熱水的流動(dòng)阻力。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是(1)循環(huán)熱水線路中，各處壓力基本相同，循環(huán)熱水泵僅用來克服流動(dòng)阻力，只有流量很少的補(bǔ)充水通過補(bǔ)充水泵和升壓熱水泵升到循環(huán)壓力，整個(gè)裝置電力消耗明顯下降；(2)接觸式熱水器兼有對(duì)補(bǔ)充水加熱、除氧、清除水垢雜質(zhì)的功能，可以保證循環(huán)熱水線路長期、高效運(yùn)行；(3)整個(gè)裝置可以低位布置，節(jié)省基建投資；(4)不需要大型高壓除氧水箱、大功率循環(huán)熱水泵，降低成本。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1是本發(fā)明輪胎廠除氧熱水生產(chǎn)裝置系統(tǒng)示意圖。
圖2是本發(fā)明中接觸式熱水器結(jié)構(gòu)圖。
在圖1中給出了本發(fā)明輪胎廠除氧熱水生產(chǎn)裝置的系統(tǒng)圖，補(bǔ)充水由補(bǔ)充水泵2進(jìn)入接觸式熱水器1，順著多個(gè)淋水盤9的淋水孔向下流動(dòng)過程中，與從進(jìn)汽閥8進(jìn)入接觸式熱水器1的蒸汽混合，并被加熱、升溫，溶于補(bǔ)充水中的氧氣和其它氣體逸出并被蒸汽帶走，從排氣閥11排掉。最后，補(bǔ)充水落入接觸式熱水器下部的貯水空間。隨補(bǔ)充水進(jìn)入接觸式熱水器1內(nèi)的一些有害雜質(zhì)，在被加熱到接近循環(huán)熱水溫度的條件下，經(jīng)過種種物理、化學(xué)過程，產(chǎn)生各種不同形態(tài)的沉淀物，這些沉淀物可能附著在受熱面上形成水垢，或沉積形成水渣，都影響傳熱效率，在接觸式熱水器1下部的貯水空間中設(shè)置了過濾層4，補(bǔ)充水中的這些沉淀雜質(zhì)絕大部分被截留，因此，從接觸式熱水器1底部出水口流出的是加熱除氧的清水。補(bǔ)充水在接觸式熱水器1中被加熱到等于或接近循環(huán)熱水溫度，但必須比接觸式熱水器1內(nèi)加熱用飽和蒸汽溫度低6℃以上，在165℃附近，6℃溫差相當(dāng)于飽和壓力差為0.1MPa，或相當(dāng)于11米水柱，因此如果補(bǔ)充水流過過濾層4的壓力降是3米水柱，從接觸式熱水器1流出的補(bǔ)充水還有8米以上的汽蝕余量，這對(duì)于通常的熱水泵防止汽蝕已經(jīng)夠用，因而兼有除氧功能的接觸式熱水器1可以布置在地面上。從接觸式熱水器1流出的被加熱除氧除垢了的補(bǔ)充水，經(jīng)過出水閥7和升壓熱水泵12，補(bǔ)充到循環(huán)熱水線路。當(dāng)過濾層4被雜質(zhì)所飽和，補(bǔ)充水流動(dòng)阻力過大，可進(jìn)行反洗。用于反洗的設(shè)備包括反洗水泵6、反洗閥5、排污管及排污管上設(shè)置的排污閥3。過濾層4的反洗操作過程為關(guān)閉補(bǔ)充水泵2、進(jìn)汽閥8、出水閥7，打開排污閥3和反洗閥5，啟動(dòng)反洗水泵6，使反洗水流反向流過過濾層4，過濾層4中雜質(zhì)隨反洗水流從排污管經(jīng)排污閥3排掉，反洗強(qiáng)度為12～15L/(m2·s)。接觸式熱水器(1)頂部設(shè)有安全閥10。
循環(huán)熱水線路由殼管式熱水器13、循環(huán)熱水泵19、硫化機(jī)組18所組成，殼管式熱水器13上有進(jìn)汽閥16、蒸汽側(cè)安全閥15、水側(cè)安全閥17、排放蒸汽凝結(jié)水的疏水器14。被蒸汽加熱到硫化所需溫度的熱水從殼管式熱水器14左側(cè)出水室流出，熱水壓力遠(yuǎn)大于其溫度所對(duì)應(yīng)的飽和壓力，不會(huì)引起熱水泵汽蝕，經(jīng)過循環(huán)熱水泵19，進(jìn)入硫化機(jī)組18的膠囊或水胎中，硫化機(jī)組18排出的熱水回到殼管式熱水器13右側(cè)的進(jìn)水室，再被重新加熱。循環(huán)熱水泵19只用來克服硫化機(jī)組18、殼管式熱水器13和沿途管路的流動(dòng)阻力，所需功率很小。整個(gè)循環(huán)熱水線路高壓力的建立是依靠升壓熱水泵12，升壓熱水泵12將補(bǔ)充水從接觸式熱水器1內(nèi)約1MPa壓力升壓到循環(huán)熱水線路的約2.5MPa壓力，與循環(huán)熱水量相比，補(bǔ)充水量很少，因此升壓熱水泵12以及補(bǔ)充水泵2所需功率也不大。
圖2為本發(fā)明中的接觸式熱水器結(jié)構(gòu)圖，它的外殼由上封頭1a、圓形的筒體1b、下封頭1c構(gòu)成。補(bǔ)充水由設(shè)置在筒體1b上部的進(jìn)水管2a進(jìn)入接觸式熱水器，進(jìn)水管2a的出水口是在管壁開出的多個(gè)向下的出水孔，使水均勻落在筒體1b內(nèi)水平安置的淋水盤9上。淋水盤9呈帶缺口的圓盤狀，淋水盤9的邊緣設(shè)有擋水板，靠近缺口處均勻排列數(shù)行淋水孔，從上到下，水從每個(gè)淋水盤的淋水孔向下滴落，形成水簾。淋水盤9安置在擋圈9a上，擋圈9a固定在筒體1b的內(nèi)壁上。淋水盤9的缺口相互錯(cuò)開，它與滴水形成的水簾一起給從筒體1b下部進(jìn)汽管8a進(jìn)入接觸式熱水器的加熱蒸汽提供了通道。在接觸式熱水器中，補(bǔ)充水在滴落過程中與蒸汽接觸，被加熱，同時(shí)水中溶解氧逸出，并被蒸汽帶走，從接觸式熱水器頂部的排氣管11a排掉。進(jìn)汽管8a末端封死，靠近末端的管壁上開出許多出汽口，以使蒸汽能均勻地流過和加熱水簾。關(guān)于接觸式熱水器的具體計(jì)算和設(shè)計(jì)，在下述兩本書中有詳細(xì)介紹1.《供熱工程》，哈爾濱建筑工程學(xué)院等校編，建筑工業(yè)出版社，1989。
2.《熱交換器設(shè)計(jì)手冊(cè)》，〔日〕尾花英朗著，石油工業(yè)出版社，1982。
設(shè)在接觸式熱水器下部貯水空間中的過濾層由濾料4a、濾網(wǎng)4b、托架4c組成。濾料4a為石英砂或無煙煤屑，平均粒徑為1～2mm，濾料4a厚度為0.2～0.4m。置于濾料4a下邊的濾網(wǎng)4b為不銹鋼絲網(wǎng)，網(wǎng)孔尺寸為0.5mm，線徑為0.34mm。濾網(wǎng)4b下邊為托架4c，系由角鐵焊成的方格狀結(jié)構(gòu)，其作用是托住濾網(wǎng)4b又不能明顯增加水流動(dòng)阻力。在筒體1b上設(shè)置用于過濾層反洗排污水的排污管3a，它距離過濾層上表面0.4m。在上封頭1a上還設(shè)有安全閥接管10a、壓力表接管1e，筒體1b上設(shè)有水位傳感器1d，下封頭1c底部設(shè)有出水管7a。
權(quán)利要求
1.一種提供輪胎廠硫化機(jī)組用除氧熱水的除氧熱水生產(chǎn)裝置，它包括蒸汽熱水器、循環(huán)熱水泵、補(bǔ)充水泵、一些閥門，其特征在于它包括兩個(gè)不同的蒸汽熱水器，一個(gè)是接觸式熱水器(1)，內(nèi)置多層淋水盤(9)，汽水接觸，水被直接加熱并除氧，另一個(gè)是殼管式熱水器(13)，內(nèi)置管板、管束，并設(shè)有進(jìn)、出水室，水被間接加熱；它還包括一個(gè)升壓熱水泵(12)；它有兩條水加熱線路，一條是補(bǔ)充水加熱線路，其水流方向及設(shè)備組成為補(bǔ)充水泵(2)→接觸式熱水器(1)→升壓熱水泵(12)，另一條是循環(huán)熱水線路，其水流方向及設(shè)備組成為殼管式熱水器(13)的出水室→循環(huán)熱水泵(19)→硫化機(jī)組(18)→殼管式熱水器(13)的進(jìn)水室。兩條水加熱線路的連接關(guān)系是升壓熱水泵(12)的出水口接到殼管式熱水器(13)的進(jìn)水室；接觸式熱水器(1)的貯水空間設(shè)有水過濾部分，該部分由過濾層(4)和反洗設(shè)備組成。
2.按照權(quán)利要求1所述的除氧熱水生產(chǎn)裝置，其特征在于過濾層(4)由濾料(4a)、濾網(wǎng)(4b)、托架(4c)組成，濾料(4a)為石英砂或無煙煤屑，平均粒徑為1～2mm，濾料(4a)厚度為0.2～0.4m，置于濾料(4a)下邊的濾網(wǎng)(4b)為不銹鋼絲網(wǎng)，網(wǎng)孔尺寸為0.5mm，線徑為0.34mm，濾網(wǎng)(4b)下邊為托架(4c)，托架(4c)為角鐵焊成的方格狀結(jié)構(gòu)。
3.按照權(quán)利要求1所述的除氧熱水生產(chǎn)裝置，其特征在于所說的反洗設(shè)備由反洗水泵(6)、反洗閥(5)、排污管(3a)、排污閥(3)組成；排污管(3a)設(shè)在接觸式熱水器(1)的筒體(1b)上，它比過濾層(4)上表面高出0.4m，排污閥(3)設(shè)在排污管(3a)上；反洗設(shè)備各部分的連接關(guān)系及反洗水流程為反洗水泵(6)→反洗閥(5)→接觸式熱水器(1)的出水管(7a)→過濾層(4)→排污管(3a)→排污閥(3)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種輪胎廠除氧熱水生產(chǎn)裝置，其中有兩個(gè)熱水器和兩條水加熱線路，由殼管式熱水器(5)、循環(huán)熱水泵(6)、硫化機(jī)組(7)組成循環(huán)熱水線路，其中各點(diǎn)熱水壓力基本相同；由補(bǔ)充水泵(2)、接觸式熱水器(1)、升壓熱水泵(4)組成補(bǔ)充水加熱線路，補(bǔ)充水被加熱、除氧、升壓后注入到循環(huán)熱水線路中。裝置中設(shè)水過濾部分(3)，補(bǔ)充水因受熱而產(chǎn)生的沉淀物被截留。兩個(gè)熱水器的出水均有足夠的汽蝕余量，整個(gè)裝置可以低位布置。該裝置電力消耗少、傳熱好、成本低，可長期高效運(yùn)行。
文檔編號(hào)B01D24/12GK1167731SQ9610767
公開日1997年12月17日 申請(qǐng)日期1996年6月12日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月12日
發(fā)明者尚德敏 申請(qǐng)人:尚德敏