一种闭环氮气循环硫化系统的制作方法

1.本发明涉及轮胎硫化设备领域，特别涉及一种闭环氮气循环硫化系统。


背景技术：

2.轮胎氮气硫化过程中需要往胶囊内充入大量的高压氮气，在硫化结束后为避免能源的浪费会对氮气进行回收。回收后的氮气经过滤、冷干处理后再进一步使用。目前，轮胎厂将车间内所有硫化机硫化完成后的高温高压氮气集中回收，在此回收过程中，硫化完的氮气余热被浪费，且降低了氮气利用率，增加了氮气主管路内的氮气消耗。


技术实现要素：

3.本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种闭环氮气循环硫化系统。
4.一种闭环氮气循环硫化系统，由加热装置、高压氮气进气阀、回收氮气出阀、安全阀、储气罐、排空阀、气体压缩装置、回收氮气进阀和压力传感器组成；系统管道与轮胎胶囊进出口连接形成回路，回路上依次装有加热装置、回收氮气出阀、安全阀、储气罐、气体压缩装置和回收氮气进阀，在加热装置和回收氮气出阀之间的管道上连接高压氮气进旁路，并装有高压氮气进气阀，在储气罐和气体压缩装置之间的管道上连接排空旁路，并装有排空阀，在回收氮气进阀和轮胎胶囊出口之间的管道上装有压力传感器。
5.由本发明的一种优选方案，所述气体压缩装置由回收氮气进单向阀、回收氮气出单向阀、转轮连杆机构、活塞机构、传动轴、电机组成，电机通过传动轴与转轮连杆机构连接，活塞杆穿过气缸b端排气孔与滑块和滑道连接，回收氮气进单向阀和回收氮气出单向阀与气缸a端两个导气孔连接，回收氮气进管道与回收氮气进单向阀连接，回收氮气出管道与回收氮气出单向阀连接；气体压缩装置为系统提供动力，使氮气在系统内完成循环。
6.由本发明的一种优选方案，所述转轮连杆机构由转轮、连杆、滑块和滑道依次连接组成。
7.由本发明的一种优选方案，所述活塞机构由气缸、活塞、活塞杆组成；所述气缸a端有两个导气孔，通过管道与回收氮气进单向阀和回收氮气出单向阀连接，所述气缸b端有一个气孔，所述活塞杆穿过b端的气孔与活塞和滑块连接，所述活塞与气缸内壁形成密封。
8.由本发明的一种优选方案，所述气体压缩装置由电机转动，通过传动轴带动转轮连杆机构往复运动，从而使活塞在气缸内进行压缩和膨胀运动，达到进气和排气的效果。
9.由本发明的一种优选方案，管路上装有加热装置对管路中的氮气进行加热硫化。
10.由本发明的一种优选方案，所述气体压缩装置还包括完成抽真空动作。
11.由本发明的一种优选方案，管路上装有储气罐，气体压缩装置回收和抽真空的氮气储存在储气罐内。
12.由本发明的一种优选方案，储气罐和回收氮气出阀之间的管路上装有安全阀，当储气罐内压力达到最大容许压力后，安全阀进行泄压，保障系统的安全。
13.由本发明的一种优选方案，储气罐和气体压缩装置之间的管道上连接有排空旁路，并装有排空阀，在特殊工况下可将系统内气体压力排空。
14.由本发明的一种优选方案，管路上装有压力传感器，检测系统内部压力，控制各切断阀的动作。
15.本发明的有益效果是：
16.利用闭环氮气循环硫化系统，硫化完成后的氮气被完全循环利用，高压氮气进回路只需要进行补压动作，可以减少氮气主管路的氮气消耗，降低制氮机的能耗，提高氮气的利用率；
17.利用闭环氮气循环硫化系统，实现了对系统内氮气的余热进行回收利用，降低加热装置的运行功率，节能环保；
18.利用闭环氮气循环硫化系统，热工管路中的氮气回收管路和抽真空管路合并成一路，使整个热工管路更简单；
19.利用闭环氮气循环硫化系统，系统内无风机和抽真空泵，且阀的数量减少，成本更低。
附图说明
20.图1为本发明的结构示意图
21.图2为本发明中的气体压缩装置示意图
22.图中：1、轮胎胶囊；2、加热装置；3、高压氮气进气阀；4、回收氮气出阀；5、安全阀；6、储气罐；7、排空阀；8、回收氮气进单向阀；9、气缸；10、活塞；11、活塞杆；12、滑块和滑道；13、转轮；14、传动轴；15、连杆；16、回收氮气出单向阀；17、电机；18、回收氮气进阀；19、压力传感器。
具体实施方式
23.结合附图，对本发明作进一步描述：
24.如图1所示，一种闭环氮气循环硫化系统，由加热装置(2)、高压氮气进气阀(3)、回收氮气出阀(4)、安全阀(5)、储气罐(6)、排空阀(7)、气体压缩装置、回收氮气进阀(18)和压力传感器(19)组成。
25.系统管道与轮胎胶囊(1)进出口连接形成回路，回路上依次装有加热装置(2)、回收氮气出阀(4)、安全阀(5)、储气罐(6)、气体压缩装置和回收氮气进阀(18)；在加热装置(2)和回收氮气出阀(4)之间的管道上连接高压氮气进旁路，并装有高压氮气进气阀(3)；在储气罐(6)和气体压缩装置之间的管道上连接排空旁路，并装有排空阀(7)；在回收氮气进阀(18)和轮胎胶囊(1)出口之间的管道上装有压力传感器(19)。
26.气体压缩装置由回收氮气进单向阀(8)、回收氮气出单向阀(16)、转轮连杆机构、活塞机构、传动轴(14)、电机(17)组成；电机(17)通过传动轴(14)与转轮连杆机构连接，活塞杆(11)穿过气缸(9)b端排气孔与滑块和滑道(12)连接，回收氮气进单向阀(8)和回收氮气出单向阀(16)与气缸(9)a端两个导气孔连接，回收氮气进管道与回收氮气进单向阀(8)连接，回收氮气出管道与回收氮气出单向阀(16)连接；气体压缩装置为系统提供动力，使氮气在系统内完成循环。
27.进行氮气回收步序时，回收氮气进阀(16)打开，其余阀均为关闭状态，电机(15)转动，通过传动轴(12)带动转轮连杆机构使活塞(8)进行压缩膨胀运动；当活塞(8)向b端运动时，活塞机构做膨胀运动，管路中的氮气通过回收氮气进单向阀(6)进入气缸(7)内；当活塞(8)向a端运动时，活塞机构做压缩运动，气缸内的氮气通过回收氮气出单向阀(14)进入储气罐(5)内；待压力传感器(17)检测到系统内压力为负压时，关闭回收氮气进阀(16)，关闭电机(15),硫化完成；
28.到下一次硫化进行高压氮气进步序时，打开回收氮气进阀(16)和回收氮气出阀(4)，储气罐(5)内的氮气流入整个管路；
29.通过压力传感器(17)检测管道内压力是否达到设定值，若未达到设定值，则开启高压氮气进气阀(3)进行补压，压力传感器(17)检测管道内压力达到设定值后，关闭高压氮气进气阀(3)；
30.高压氮气进步序完成后，打开加热装置(2)和电机(15)，通过传动轴(12)带动转轮连杆机构使活塞(8)进行压缩膨胀运动；当活塞(8)向b端运动时，活塞机构做膨胀运动，管路中的氮气通过回收氮气进单向阀(6)进入气缸(7)内；当活塞(8)向a端运动时，活塞机构做压缩运动，气缸内的氮气通过回收氮气出单向阀(14)进入储气罐(5)内，活塞机构循环往复做上述运动，使氮气在系统中循环加热。
31.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种闭环氮气循环硫化系统，由加热装置(2)、高压氮气进气阀(3)、回收氮气出阀(4)、安全阀(5)、储气罐(6)、排空阀(7)、气体压缩装置、回收氮气进阀(18)和压力传感器(19)组成；系统管道与轮胎胶囊(1)进出口连接形成回路，回路上依次装有加热装置(2)、回收氮气出阀(4)、安全阀(5)、储气罐(6)、气体压缩装置和回收氮气进阀(18)，在加热装置(2)和回收氮气出阀(4)之间的管道上连接高压氮气进旁路，并装有高压氮气进气阀(3)，在储气罐(6)和气体压缩装置之间的管道上连接排空旁路，并装有排空阀(7)，在回收氮气进阀(18)和轮胎胶囊(1)出口之间的管道上装有压力传感器(19)。2.根据权利要求1所述的一种闭环氮气循环硫化系统，其特征在于：所述气体压缩装置由回收氮气进单向阀(8)、回收氮气出单向阀(16)、转轮连杆机构、活塞机构、传动轴(14)、电机(17)组成，电机(17)通过传动轴(14)与转轮连杆机构连接，活塞杆(11)穿过气缸(9)b端排气孔与滑块和滑道(12)连接，回收氮气进单向阀(8)和回收氮气出单向阀(16)与气缸(9)a端两个导气孔连接，回收氮气进管道与回收氮气进单向阀(8)连接，回收氮气出管道与回收氮气出单向阀(16)连接；气体压缩装置为系统提供动力，使氮气在系统内完成循环。3.根据权利要求1所述的一种闭环氮气循环硫化系统，其特征在于：所述转轮连杆机构由转轮(13)、连杆(15)、滑块和滑道(12)依次连接组成。4.根据权利要求1所述的一种闭环氮气循环硫化系统，其特征在于：所述活塞机构由气缸(9)、活塞(10)、活塞杆(11)组成；所述气缸(9)a端有两个导气孔，通过管道与回收氮气进单向阀(8)和回收氮气出单向阀(16)连接，所述气缸(9)b端由一个排气孔，所述活塞杆(11)穿过b端的排气孔与活塞(10)和滑块(12)连接，所述活塞(10)与气缸(9)内壁形成密封。5.根据权利要求1所述的一种闭环氮气循环硫化系统，其特征在于：所述气体压缩装置由电机(17)转动，通过传动轴(14)带动转轮连杆机构往复运动，从而使活塞(10)在气缸(9)内进行压缩和膨胀运动，达到进气和排气的效果。6.根据权利要求1所述的一种闭环氮气循环硫化系统，其特征在于：管路上装有加热装置(2)对管路中的氮气进行加热硫化。7.根据权利要求1所述的一种闭环氮气循环硫化系统，其特征在于：所述气体压缩装置还包括完成抽真空动作。8.根据权利要求1所述的一种闭环氮气循环硫化系统，其特征在于：管路上装有储气罐(6)，气体压缩装置回收和抽真空的氮气储存在储气罐(6)内。9.根据权利要求1所述的一种闭环氮气循环硫化系统，其特征在于：所述储气罐(6)和回收氮气出阀(4)之间的管路上装有安全阀(5)，当储气罐(6)内压力达到最大容许压力后，安全阀(5)进行泄压，保障系统的安全。10.根据权利要求1所述的一种闭环氮气循环硫化系统，其特征在于：所述储气罐(6)和气体压缩装置之间的管道上连接有排空旁路，并装有排空阀(7)，在特殊工况下可将系统内气体压力排空。11.根据权利要求1所述的一种闭环氮气循环硫化系统，其特征在于：管路上装有压力传感器(19)，检测系统内部压力，控制各切断阀的动作。

技术总结
本发明公开了一种闭环氮气循环硫化系统，由加热装置，高压氮气进气阀，回收氮气出阀、安全阀、储气罐、排空阀、气体压缩装置，回收氮气进阀，和压力传感器组成。其技术方案要点是将硫化完成后管路内的氮气抽真空并储存在储气罐内，在下一次硫化时循环使用。这种全封闭式电磁加热循环硫化系统能够提高氮气利用率，减少氮气主管路内的氮气消耗，同时循环利用了回收氮气的余热，节能环保。节能环保。节能环保。


技术研发人员：曾舒嘉 马鑫磊
受保护的技术使用者：兴能（深圳）专业技术有限公司
技术研发日：2023.03.29
技术公布日：2023/7/17