中国开云app下载官方网站 中国橡机行业商务年鉴之技术创新
◆ 橡胶机械节能新技术及其应用
能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础。过去100多年里，发达国家先后完成了工业化，消耗了地球上大量的自然资源，特别是能源资源。作为当今世界上最大的发展中国家，中国坚持节约资源和保护环境的基本国策，把建设资源节约型、环境友好型社会放在工业化、现代化发展战略的突出位置，努力增强可持续发展能力，建设创新型国家，继续为世界经济发展和繁荣作出更大贡献。
我国“十一五”规划纲要明确提出了降低能源强度的目标，要求单位国内生产总值能耗比2005年降低20%；“十二五”规划更进一步提出了降低碳排放强度的节能减排目标，要求单位国内生产总值能耗和二氧化碳排放分别降低16%和17%，主要污染物排放总量减少8%至10%。近年来，在上述指标的推动下，国内橡胶机械企业纷纷响应号召，积极将各种新能源、新方法和新技术应用于橡胶机械设备及其生产制造上，收到了良好效果。
1．变频技术
橡胶工业生产中除密炼机外，有许多设备在运行过程中的负荷是变化的，也有一些设备采用整流子电机变速的技术，这些都可以运用变频技术进行改造，从而达到节能的目的。
在炼胶工序，通过在密炼机液压站、胶片冷却装置、冷却水泵等设备或部位安装变频器，可便于控制电机的转速，减少系统生热，最终实现节约用电、降低维修费用的目的。
在压出工序，无论是胎面、胎侧还是内胎胎筒和胶条等型胶的压出，将变频技术应用于挤出机、压出联动皮带及送胶皮带的控制上，可提高前后工序的协调性，减少无用功的消耗，达到节能30%的效果。
在成型工序，已成功地将变频技术应用于钢丝圈压出缠绕联动生产线、成型机等设备的控制上。钢丝圈压出缠绕联动生产线经改造后，提高了设备整体控制稳定性，运行安全可靠，钢丝圈搭头长度准确，质量和效率都得到提高，能耗和故障明显降低，生产效率可提高20%。成型机电机改用变频器控制后，利用变频器的软启动功能，将主电机的直接启动方式改为变频启动，使主电机在低电流状态下运行，改变电机长期处于超负荷的状态，解决了电机频繁烧坏的难题，而且设备运行更平稳，保证了胎坯成型质量，能耗明显降低，节电效率达到25%左右。
在动力供应方面，变频技术已成功地应用于锅炉的鼓、引风机、各种水泵、空压机等设备和部位上。通过使用变频器，方便控制速度，从而提高生产效率，节约用电，降低运行费用。动力站水泵机组采用变频调速驱动时，可节能30%。供汽锅炉采用交流变频调速控制给煤机炉排电机速度，可有效提高燃煤性能而节煤。
2．远红外加热
远红外加热具有效率高、穿透力强的特点，除用于加热动态脱硫罐外，还可用于卧式硫化罐等设备的加热。加热硫化罐时，与用蒸汽加热硫化相比，节能35%。青岛天利达橡塑机械有限公司与青岛国人橡胶研究院合作，研发成功远红外加热轮胎硫化罐。在轮胎硫化罐内设置远红外加热器作为轮胎硫化时的外温能源，彻底省去锅炉这个耗能大、污染严重、热效率低的设备，使轮胎生产有史以来第一次摆脱了锅炉的束缚，能够在相对洁净的环境中运营；同时使用远红外加热热效率非常高，真正起到了环保高效的作用。
3．导热油加热
导热油加热技术具有下列优点：⑴节能率高，节能效果显著；⑵温度调控方便易行；⑶无压力运行，使用安全可靠，运行费用低；⑷设备构成简单，制造、使用成本低；⑸最佳加热温度范围在100℃～380℃内，适用加热范围广；⑹可循环使用，符合绿色环保原则。
据成功经验，当用于平板硫化机加热硫化时，与蒸汽加热相比，可节能10%，提高生产效率20%，热板温差控制在±2℃之内。内蒙古立诚橡塑机械有限公司的12000×240mm桥式橡胶水坝接幅平板硫化机采用导热油作为热源后，其运行成本比蒸汽或电热可降低约1/3。
4．太阳能
众所周知，太阳能是清洁能源，无需消耗资源。将太阳能用于锅炉给水加温和生活用水加温，一般将水温升至50℃，此时利用太阳能的能效最高。利用太阳能无需支出能源费用，仅需投资费用和设备保养费用。据山东泰山轮胎有限公司测算，收回投资费用需要6年时间。山东豪迈集团股份有限公司（以下简称：豪迈集团）太阳能利用项目入列国家金太阳示范项目。该项目装机容量8WM，在山东豪迈集团旗下的豪迈科技、豪迈制造共4个厂区建设。建成后，豪迈集团生产、办公用电将由太阳能发电供给。
5.密炼机节能
密炼机混炼是混炼工艺中的最主要方式，目前其混炼工艺主要是传统的多段混炼法，胶料多次通过密炼机，反复经历高温和冷却，其能耗相当大。如果能够降低密炼机混炼的能耗，其节能意义重大，一方面可以降低橡胶企业的生产成本，另一方面可以推动橡胶工业的节能减排。
目前应用于降低密炼机能量消耗的新方法有：⑴设计/选用新型转子，确保胶料所受剪切和搅拌次数增多，配合剂分散更快、更均匀。⑵提高密炼室和转子的热交换能力。具体做法是通过采用高强度合金精密铸造的转子，增大传热面积，以便更多地带走混炼过程产生的热量，减少胶料升温，从而降低单位炼胶量的能耗。⑶采用变速混炼工艺。配备可调速电机，在混炼周期内分时段控制密炼机转子速度。⑷提高密炼机加工装配精度和质量，减少阻力损失。
6.硫化机节能
硫化工序是橡胶制品生产过程中耗能最多的环节，以轮胎硫化为例，通常占到企业热源消耗的90%以上，如何创新思维，优化工装设备及生产工艺，做好节能降耗，直接影响到企业的节能效果及经济效益。
目前从硫化设备入手，开展节能降耗的新方法有：⑴采用导热油技术，替代蒸汽加热热板方式。导热油，又称有机热载体或热介质油，作为中间传热介质应用在工业换热过程中。导热油通过导热油炉，利用循环油泵强制液相循环，将热能输送给用热设备后，继而返回重新加热的直流式特种工业炉。导热油可在较低的运行压力下，获得较高的工作温度，有效降低管线和锅炉的工作压力，泄漏率低，应用比较安全。导热油热传导效率高、热损失小，升温快、降温慢。温度控制精确，受热相对均匀。与导热油接触的设备、管线、受热件的使用寿命会成倍延长。大大减少了设备和管线的维护工作量。与蒸汽加热相比，导热油的加热省略了水处理系统和设备，提高了系统热效率。可以减少加热系统的初投资和操作费用。导热油应用在硫化机外温加热上，可简化控制方式和管线的布局，温度控制精确，热板和管线的使用寿命会成倍延长，维护成本将会大大降低;由于是导热油循环加热，使上下热板、模套受热更加均匀，波动小。⑵减小非硫化时间，提高设备效率。桂林橡胶机械厂通过对各用户的非硫化时间的统计，发现由于使用的习惯的不同，各厂非硫化时间差别很大。通过对硫化机各部件运动时间的分析，结合设备的实际情况，制订出各部件最佳的运动时间，同时优化程序设计，并采用4极电机，使1600硫化机的非硫化时间缩短了40%左右。⑶采用热板替代蒸锅。拿1600硫化机来比较，蒸锅单个容积为2.07 m3，一副上下热板的容积为0.07 m3，加上模套容积约为0.13 m3，两者相比，蒸锅容积是热板容积的16倍；加上蒸锅受热件多，硫化结束后要排外压，模具会冷却。改用热板后，外压蒸汽消耗比蒸锅降低非常明显，据相关企业测算，能耗降低30%左右。
7.轮胎工艺能源优化
工艺能源优化是兼顾到节能和环保两方面需求的综合解决方案。我国轮胎行业的首个能源优化项目，是通过将无疏水阀不等压蒸汽供热系统和海水淡化技术应用于轮胎生产过程，实现节能减排和资源综合利用。
该项目由硫化车间蒸汽节能和污水资源化两个子项目构成。硫化车间蒸汽节能子项目采用世界最先进的无疏水阀不等压蒸汽供热系统，取消了传统的疏水阀，从根本上解决了疏水阀管理难的问题，具有能效高、蒸汽无泄漏、系统免维修等优点。使用表明，节汽率达到37.7%，大大超出了20%的预定标准，每年可节约标煤0.69万吨，节水12.6万吨，减排二氧化碳1.79万吨，减排二氧化硫96吨，消除了屋面排汽现象。污水资源化子项目采用生化初步处理结合膜分离深度处理的方式，以较低的运行费用实现污水的回收再利用，处理后的水与饮用纯净水水质相当，并可减少废水处理系统的占地面积。
该项目由中国化学工业桂林工程有限公司和双钱集团（如皋）轮胎有限公司共同开发，自2012年9月建成投入使用后，运行状态良好，达到预期效果。无疏水阀不等压蒸汽供热系统是我国供热系统技术领域中唯一获得国家发明专利授权的新型供热技术，也是首例领先于发达国家的供热技术。
