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轮胎生产过程工艺与节能 【摘要】随着国家经济水平的不断发展，节能减排成为经济发展不可缺少的一部分，节能降耗不仅能提高企业的经济效益，而且有助于环境保护和经济的可持续发展。我国轮胎行业能耗相比国外有巨大的差距，因此有较大的节能潜力可以开发，本文主要讲述轮胎的生产工艺，从生产工艺入手，分析如何做到节能减耗。 【关键词】轮胎，生产工艺，节能 中图分类号：TQ336.1文献标识码： A 一.前言 随着社会经济的逐渐发展，资源消耗不断增加，环境破坏日益严重，如何做好节能减耗成为世人瞩目的焦点，我国是世界能源消耗大国，但由于生产设备较差，生产效率较低，能源利用率普遍不高，急需先进的节能生产技术得到应用。下面将进一步介绍轮胎生产工艺与节能技术。 二.轮胎企业节能生产概述 作为企业生产的基本条件之一，能源的管理水平在很大程度上决定着产品的质量和企业的效益。而轮胎企业在其生产过程中要消耗大量的水、电、蒸汽等能源，因此实现有限能耗的充分利用就成为了企业节能增效的关键途径。特别是在轮胎市场竞争激烈的大背景下，通过对能源的控制，优化生产工艺、降低生产成本、提高企业的核心竞争力，已经成为了轮胎企业实现可持续发展的重要保证。 与普通产品不同，轮胎生产涉及炼胶、半制品、成型、硫化和成品质检等一系列较为复杂的工艺，加之产品种类多、规格各异、物料对应关系庞杂，因而在能源管理中存在一定的难度。轮胎生产的质量规范严格，一旦在某一工序中出现稍微的偏差，就可能产出大量次品，使企业蒙受巨大的经济损失。且轮胎制造车间设备众多，其运行状态与配套程度都决定着生产效率和节能效果。作为制定节能方案的重要基础，生产中对工艺、设备、质检等参数的准确记录和积累也非常重要，然而复杂的工艺和设备情况常给数据的记录和整理带来不便，特别是在对各工序中的工艺配方、及温度、压力曲线等历史数据的分析中，更需要先进、专业的应用软件辅助完成。 三.轮胎生产过程工艺节能 1.在轮胎生产过程中，主要耗用的能源为蒸汽和电。在整个轮胎生产过程中，轮胎硫化过程是最大的能量消耗过程。在硫化轮胎的过程中，模具和胶囊通入一定温度和压力的介质（如蒸汽或过热水)，对橡胶材料加热使其发生交联反应（称为正硫化，这个过程需要消耗大量能源。内胎生产过程也基本类似。 在硫化过程中，部分蒸汽凝结成为热水，同时由于热汽温度较高，在收集的过程中会产生二次蒸发形成蒸汽乏汽，热水和乏汽的温度在95100度左右。 目前，硫化产生的热水少部分作为生产用除氧站的补充用水，在轮胎生产过程中，主要耗用的能源为蒸汽和电。在整个轮胎生产过程中，轮胎硫化过程是最大的能量消耗过程。在硫化轮胎的过程中，模具和胶囊通入一定温度和压力的介质（如蒸汽或过热水)，对橡胶材料加热使其发生交联反应（称为正硫化，这个过程需要消耗大量能源。内胎生产过程也基本类似。 (1)目前使用的热水生产系统有两种，一种是不除氧热水生产系统，如图1所示，利用壳管式蒸汽热水器，蒸汽对循环热水及补充水进行间接加热，再经循环热水泵。供给磁化机组。这种热水生产装置构造简单，电力消耗小，但这种未除氧热水使胶囊内表面氧化发粘变质，降低使用寿命。另一种除氧热水生产装置如图2所示循环热水及补充水喷人蒸汽空间，汽水接触，加热与除氧同时进行，然后通过循环热水泵，使除氧热水达到要求的压力。使用这种除氧热水的胶囊不再氧化变性，这种汽水接触的加热方式传热效率高。这种除氧热水生产系统的除氧器和除氧水箱是大型高压容器，再配以大功率，高参数的循环热水泵，成本昂贵，一套中型除氧热水生产装置的售价近百万元。此外，因为硫化机组要求热水具有25MPa的压力，而除氧器与除氧水箱中的压力是对应温度为165oc热水的饱和压力，仅为07MPa，因此在热水循环中，反复从07MPa升到25MPa，消耗电力很大。 （二）一种新型热水生产系统 我们在几家轮胎厂进行热网改造的实践中看到，硫化用热水生产系统中普遍存在除氧和节能的矛盾，为此，经过反复研究，提出一种生产除氧热水的新系统，如图3所示。该系统中，对补充水和循环热水分别采用不同的加热方式。其中，对补充水采用接触加热方式，补充水在接触式热水器中，被蒸汽直接加热，同时除氧，逸出的氧气被蒸汽带走，从排气El放掉。从接触式热水器出水El流出的除氧补充水经过补充水泵，补充到循环热水中去循环热水采用间接加热方式，由壳管式热水器、循环热水泵、硫化机组构成循环热水线路。该系统的突出优点是循环热水线路中各处压力基本相同，循环热水泵仅用来克服热水流动摩擦阻力，因此循环热水泵的电力消耗是很小的。补充水的电力消耗与现有的热水生产系统相同，但由于补充水量与热水循环量相比是很少的，因此整个系统的电力消耗明显下降。此外，该系统不需要大型高压除氧水箱，大功率循环热水泵，降低了成本。 2.轮胎生产过程中的水泵如何节能 轮胎生产过程中节能专用水泵专为各类型循环水系统量身定做，流体在节能专用水泵内部循环时，可呈现相对规则的流动状态，减小进口冲击、出口尾迹脱流等损失，极大的避免了紊流的出现，减少了普通泵单通道水力模型设计中流体的撞击和脱流，并且避免水在叶片之间形成回流，使水在叶轮间的流动更接近设计状态，提高了水泵流量，减少了无用功，降低了能耗，提高了水泵效率。运用这种技术的水泵可以在流量不发生任何改变的情况下使水泵的有效轴功率显著减小，而且完全满足工业系统满负荷运行工况，不会使冷却水系统的水温升高，具有高效率，不改变系统的运行参数，对正常的生产工作没有任何影响。 3.空压机节能 在空压机实际运行中，可以通过这样一些措施来达到节能的目的，如：合理配置输气管道，减少管道的弯道压力损失与空气泄漏；合理润滑，采用低黏度润滑性能较好的润滑油来降低摩擦耗；在保证实际用风量的同时尽可能低设定空压机的排气压力，因为排气压力设定越低所消耗的轴功率越少；定期对空压机进行维护保养，发挥机器的最佳性能；另外还可以通过选择高效的电动机来达到节能的目的。这些措施并不能完全挖掘出空压机的节能潜力。 在轮胎的生产中由于有时候用风量不均衡，空压机供风量一般大于实际用风量，为保持储气压力不变，就必须要采用调节方式。目前压缩机的能量调节方式有：压缩机间歇控制运行；吸气调节；气缸卸载；热气旁通能量调节；分挡变速调节输气量；无级变速调节。空压机一般采用压缩机间歇运行或空载运行来调节能量。空压机间歇运行会带来压缩机频繁起停，增大电能损耗，引起电网波动增大，同时也会影响设备寿命；而空载运行则会加剧设备磨损，增加了运营成本，造成能源的浪费。因此这些调节方式并不经济适用。 随着近年来电力电子技术的发展，变频调速已经成为理想的高效调速节能技术之一，它主要通过变频器频率变化来实现空压机转速的变化进而调节空压机的能量，能够在一定范围内连续进行能量调节，满足空压机轻载时的运行需要，使制风量与实际用风量相匹配。经很多企业实践证明：对空压机采用变频调节的方法可大大提高轻载运行时的工作效率，降低空压机的能耗，创造较好的经济效益，对轮胎生产行业企业经济运转有着重要的意义。 四.结束语 总之，传统的轮胎生产工艺由于轮胎部件多，工序多，消耗的能量也多。因此需要对生产工艺进行改良和创新，但目前大多企业只是进行局部的工艺改进和简单的扩大生产，必然产生巨大的能源浪费，需要企业意识到此局限性，加大创新力度，促进能源和经济的可持续发展。 参考文献： 1胡镕显,杨光露.信息化助推节能减排的思考与实践J.价值工程,2011,(20). 2陈海军,唐利群.能源计量监控管理系统在轮胎工业生产中的应用设计J.橡塑技术与装备,2010