橡胶电缆连续硫化生产线水汽平衡系统设计探讨孙竹，宋海峰摘要:简述了橡胶电缆的硫化过程及半悬链式橡胶电缆硫化生产线硫化管道及冷却管道长度的选择，介绍了橡胶硫化包覆过程中水汽平衡系统的组成及工作原理，围绕蒸汽压力控制、冷却水外循环、内循环三个方面对水汽平衡系统进行了设计探讨。关键词:橡胶电缆;生产线;硫化;管道设计;水汽平衡:TH12文献标志码:B:1671-5276(2014)04-0199-03DiscussiononDesignofWater-steamBalanceSystemofContinueVulcanizationＲubberLineSUNZhu，SONGHai-feng(Nan激ngTechnicalElectricalCo．，Ltd．，Nan激ng211199，China)Abstract:Thispaperbrieflydescribesthevulcanizationprocessofrubberlineandthelengthselectionofthevulcanizationandcool-0引言橡胶电缆因其包覆材料的特有性质在生产过程中广泛采用连续硫化生产工艺，做为生产线关键技术之一的水汽平衡控制系统其可靠性和稳定性对橡胶电缆制品的品质起着至关重要的作用。1—放线设备;2—储线器;3—上牵引;4—模具;5—硫化管道;6—冷却管道;7—下牵引;8—收线设备图1生产流程图橡胶电缆的生产流程1橡胶电缆的生产过程实质上就是胶料的硫化过程。硫化即胶料通过生胶分子间交联，形成三维网络结构的过程。连续硫化工艺则是挤包和硫化连接成一道工序的硫化工艺。橡胶电缆包覆层的硫化在硫化管内进行，硫化管道的布置形式通常有半悬链式和倾斜式两种，本文以半悬链式为例。图1中电缆线芯被上牵引牵至一定高度(形成悬链)经模具挤出包覆，再经过充满饱和蒸汽的硫化管道硫化，随后进入冷却管道冷却，硫化完成后的电缆冷却后经下牵引牵出管道，作为成品被收卷在收线设备上。2水汽平衡系统设计2．1硫化管道压力和温度的选择橡胶电缆包覆层硫化反应的加热介质通常采用饱和蒸汽，饱和蒸汽的温度与其压力有关，当蒸汽的压力达到一定数值时，蒸汽的温度也随之达到相应的数值。在实际生产过程中，蒸汽的压力和温度满足Antoine公式［1］:ln(P)=A－B/(T+C)，其中A、B、C为Antoine常数，T为饱和蒸汽的温度，P表1饱和蒸汽压力与其温度的关系压力/(MPa)0．10．20．30．40．50．60．70．80．9温度/(℃)压力/(MPa)119．9132．9142．8151．1158．1164．2169．2174．6179．11．01．11．21．31．41．51．61．71．8作者简介:孙竹(1961－)，女，江苏南京人，工程师，大专，研究方向:塑料电工机械、电缆包覆设备。MachineBuildingAutomation，Aug2014，43(4):199～201·199·孙竹，等·橡胶电缆连续硫化生产线水汽平衡系统设计探讨·电气与自动化·续表1温度/(℃)压力/(MPa)温度/(℃)183．21．9211．4187．12．0213．8190．82．1216．2194．22．2218．5197．42．3220．2200．52．4222．9203．42．5225206．2208．9制。按各部分功能，整个水汽平衡系统可分为以下3个部分:1)蒸汽压力控制部分;2)外循环部分;3)内循环部分。蒸汽压力控制部分控制着管道内的蒸汽压力，外循环部分控制管道内实际的水位，两个部分控制上相互独立，通过管道压力相互联系。冷却部分水泵的供给保持了水位在设定高度同时抵消了蒸汽压力的波动，实现动态平衡。内循环部分起着增强冷却效果减轻水位波动的作用。a)蒸汽压力控制部分蒸汽压力的控制关键在于对管道内蒸汽压力实时监测及管道内压力反馈。如图2所示，蒸汽压力控制部分主要由蒸汽控制阀组和远传压力表组成。远传压力表将实时监测到的管道压力信号送至控制系统，经运算处理后与系统设定的参数进行比较，由控制系统控制蒸汽阀组的进汽阀开启或关闭，管道内蒸汽的实际压力与设定压力保持一致。在蒸汽控制阀组内增设了安全阀，限定管道内的最大压力，保障安全。包覆层胶料的硫化时间很大程度上取决于饱和蒸汽的温度，不同配方的胶料硫化温度不尽相同，需要试验得到相应数据。在已知某种胶料一种温度下的硫化时间时，T2－T1［2］可以通过公式τ1=K×τ2(其中，τ为硫化时间，T10为硫化温度，K=2)求得在其他温度下的硫化时间，并可以求得在对应温度下电缆的生产速度。例如，要硫化一根10mm2的橡皮绝缘电缆，经配方试验确定在143℃温度下硫化时间为30min。假定线芯以80m/min的速度通过温度为143℃...