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用環戊烷作發泡機的聚氨酯發泡機設備系統的改

整理:山東九旭 發布時間:2019-05-13 14:27
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  摘要:闡述了采用環戊烷替代CFC-11發泡機的聚氨酯發泡機改造的合理性和經濟性??偨Y了改用環戊烷作為發泡機的聚氨酯發泡機的改造要汽、內容和具體改造的方案。
 
  關鍵詞:環戊烷;發泡機;聚氨酯發泡機;改造
 
  氯氟烴類化合物是聚氨酯發泡機塑料理想的發泡機,在聚氨酯發泡機塑料行業一直被廣泛采用,但20世紀70年代末,環保專家研究發現這類化合物的分解物破壞臭氧生態環境,是造成大氣中臭氧層空洞的主要原因。因此,整體淘汰消耗臭氧層物質(ODS)已經成為必然趨勢,我國規定在2007年7月1日前必須完全淘汰CFC-11發泡機。CFC-11一代替代品有H CFC-23與H CFC-1411)等,H C FC-23與HCFC-1411)同樣會消耗臭氧層,但是破壞程度較小,大概是CFC-11的1(1'/0左右[‘],因此用它們生產的產品仍然是非環保的,終究要被淘汰。而環戊烷是環保型發泡機(ODP值=Q GWP< 0 001),從生產工藝、產品質量、經濟性等綜合考慮,用環戊烷發泡機的發泡工藝比較受青睞。但環戊烷屬于閃點低、易揮發、易燃易爆的危險化學品,當環戊烷氣體在空氣中的質量分數達到L 4%一8 TIo范圍時,就可能引起爆炸[z1,因此對發泡設備的密封和防爆性能有嚴格的要求。采用以環戊烷為發泡機的發泡工藝,對原發泡設備是更新還是改造,是擺在許多聚氨酯發泡機塑料生產廠家面前必須選擇的問題。對原發泡設備在防爆部位進行改造,完全可以適應新發泡工藝的要求,因此,采用以環戊烷作發泡機的發泡工藝,選擇對原設備進行改造是一種經濟適用的選擇。
 
  本工作簡要總結了用環戊烷作為發泡機,對聚氨酯發泡設備系統的改造要點、內容和具體改造方案。
 
  一,環戊烷發泡機設備系統的改造
 
  環戊烷高壓發泡機由多元醇、助劑等與環戊烷混合的組合料系統和異氰酸酷系統組成。由于異氰酸酷組分系統不含環戊烷,不需要進行改造,因此,用環戊烷作發泡機的發泡機的改造主要是對多元醇循環系統進行改造。
 
  1.1多元醇環戊烷混合料罐
 
  多元醇環戊烷混合料罐由攪拌裝置、壓力開關、氮氣減壓閥、單向閥和防爆氣動球閥等組成。具體改造如下:
 
  (1)多元醇環戊烷混合料罐攪拌裝置中的攪拌電機改成防爆電機,防爆等級不低于EX<lII ATE防護等級在IP54以上。
 
  ( 2)為滿足防爆要求,料罐里的預壓氣體為氮氣,加一套氮氣壓力開關、氮氣減壓閥和單向閥。
 
  (3)為了嚴格控制加料過程中多元醇、環戊烷混合料溢出,在多元醇、環戊烷混合料罐上內置超高液位報警裝置,以防加料超過規定值,液位一旦達到極限,立即報警。
 
  (4)料罐配有外置可視液位計,四點控制,即控制加料液位、停止加料液位、液位超高或超低報警。
 
  (5)加料口加一個單向閥和防爆氣動球閥,用電器控制實現自動加料。
 
  (6)出料口也需要加上一個手動球閥和一個防爆氣動球閥,同樣采用自動輸料,當系統報警時,氣動球閥關閉。
 
  1.2多元醇環戊烷混合料計量單元
 
  改造前,一般混合料計量單元與異氰酸酷料計量單元安裝在一起。用環戊烷作為發泡機,其混合料計量單元與異氰酸酷料計量單元就要分開安裝。改造方法如下:
 
  ( 1)根據防爆要求,多元醇混合料計量單元必須用圍房隔離,可以設計一個泵架,用來固定混合料計量單元。多元醇計量泵上的電機更換為防爆電機,以符合GB50058-92《防爆和火災危險環境電力裝置設計規范》中防爆等級大于EX<lII AT3以上、防護等級在IP54以上的規定。電機和泵之間的聯接改用磁性聯軸器,以防泄漏和電火花。
 
  ( 2)泵的進出口高壓、低壓壓力表更換成防爆壓力傳感器,其壓力信號輸送到電控柜可轉換為數顯,以實現自動控制。
 
  ( 3)多元醇環戊烷混合料過濾部分一般采用自清潔過濾器,過濾器拆開以后用DOP替代二氯甲烷清洗并對其外表重新油漆。若刮片結晶嚴重,很難清洗干凈,過慮效果不佳,一定要更新,否則會在管路中產生一個瓶頸,出現抽空現象,影響泵抽吸量,電機驅動過濾上的電機改成防爆型電機,防護等級在IP54以上。
 
  1.3流量測試單元
 
  根據產品要需,多元醇、環戊烷混合的組合料和異氰酸酷在試機時必須通過流量測試來調整兩種組分的流量,使其按一定的比例進行混合。測試單元有混合頭測試,流量測試等。流量測試單元改造如下:
 
  ( 1)多元醇、環戊烷混合料測試部分都需要加防爆設置,電磁換向閥改為防爆電磁閥。
 
  ( 2)回流測試閥好安裝在一個隔離間里,可以與計量單元和混合料罐單元安裝在一起,通過風機排氣。
 
  ( 3)異氰酸酷測試閥只需清洗干凈,清潔時,一定要徹底拆開。
 
  1.4混合頭部分
 
  兩種組分經過計量后在混合頭進行高壓碰撞混合,混合后再注入模腔進行聚氨酯發泡。因此,產品質量直接取決于混合頭的混合效果,混合頭是發泡機的核心部件,直接影響到注射精度和產品質量,維修不當還可能會危及發泡操作人員。具體改造方法如下:
 
  ( 1)混合頭必須進行防爆改造,如電氣控制防爆、防靜電接地等。
 
  ( 2)在閉模澆注中,為了防止環戊烷氣體與空氣接觸,可以直接在混合頭加裝充氮裝置,即把充氮氣管直接安在混合頭噴射口處,再由電器程序來控制,在每次發泡注射之前先注射氮氣,這樣就由手動充氮氣變成完全自動充氮氣。
 
  ( 3)混合頭的清洗應該由專業人員進行,組裝需要達到一定的要求。螺釘擰緊力要一致,不能太緊也不能太松,不能裝墊圈;油缸接近開關要調到適當的位置,使油缸到達指定的位置剛好能感應到;裝配完后要經過20MPa以上的壓力試驗,保證無泄漏。
 
  用環戊烷作發泡機的聚氨酯發泡機的改造是一項專業技能非常強的工作,一定要在專業人員指導下進行,或者委托專業制造商進行改造。實踐證明,舊設備的改造完全達到生產要求和國家防爆有關規定。隨著ODS的淘汰,用環戊烷為發泡機的聚氨酯發泡機的改造必將得到越來越多的推廣。
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