摘要:闡述了采用環(huán)戊烷替代(}}河1發(fā)泡劑的聚氨酯發(fā)泡機(jī)改造的合理性和經(jīng)濟(jì)性。總結(jié)了改用環(huán)戊烷作為發(fā)泡劑的聚氨酯發(fā)泡機(jī)的改造要點、內(nèi)容和具體改造的方案。

 

　　關(guān)鍵詞:環(huán)戊烷;發(fā)泡劑;聚氨酯發(fā)泡機(jī);改造

 

　　氯氟烴類化合物是聚氨酯泡沫塑料zui理想的發(fā)泡劑，在聚氨酯泡沫塑料行業(yè)一直被廣泛采用，但20世紀(jì)70年代末，環(huán)保專家研究發(fā)現(xiàn)這類化合物的分解物破壞臭氧生態(tài)環(huán)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(zhì)()DS)已經(jīng)成為必然趨勢，我國規(guī)定在2007年7月1日前必須完全淘汰(}}連1發(fā)泡劑。0}連1第一代替代品有HC'FCr23與HO}}141咚，HC'FCr23與HC'FC}141樣會消耗臭氧層，但是破壞程度較小，大概是0}}11的10%左右‘”，因此用它們生產(chǎn)的產(chǎn)品仍然是非環(huán)保的，終究要被淘汰。而環(huán)戊烷是環(huán)保型發(fā)泡劑(()DP}(} = g  C}W玫0. 001 },從生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)性等綜合考慮，用環(huán)戊烷發(fā)泡劑的發(fā)泡工藝比較受青睞。但環(huán)戊烷屬于閃點低、易揮發(fā)、易燃易爆的危險化學(xué)品，當(dāng)環(huán)戊烷氣體在空氣中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到1. 4% -' 8. 7%范圍時，就可能引起爆炸!zi，因此對發(fā)泡設(shè)備的密封和防爆性能有嚴(yán)格的要求。采用以環(huán)戊烷為發(fā)泡劑的發(fā)泡工藝，對原發(fā)泡設(shè)備是更新還是改造，是擺在許多聚氨酯泡沫塑料生產(chǎn)廠家面前必須選擇的問題。對原發(fā)泡設(shè)備在防爆部位進(jìn)行改造，完全可以適應(yīng)新發(fā)泡工藝的要求，因此，采用以環(huán)戊烷作發(fā)泡劑的發(fā)泡工藝，選擇對原聚氨酯發(fā)泡設(shè)備進(jìn)行改造是一種zui經(jīng)濟(jì)適用的選擇。
 

用環(huán)戊烷作發(fā)泡劑的聚氨酯發(fā)泡機(jī)設(shè)備系統(tǒng)的改造
 

　　本工作簡要總結(jié)了用環(huán)戊烷作為發(fā)泡劑，對聚氨酯發(fā)泡設(shè)備系統(tǒng)的改造要點、內(nèi)容和具體改造方案。

 

　　1環(huán)戊烷發(fā)泡劑設(shè)備系統(tǒng)的改造環(huán)戊烷高壓發(fā)泡機(jī)由多元醇、助劑等與環(huán)戊烷混合的組合料系統(tǒng)和異氰酸酷系統(tǒng)組成。由于異氰酸酷組分系統(tǒng)不含環(huán)戊烷，不需要進(jìn)行改造，因此，用環(huán)戊烷作發(fā)泡劑的發(fā)泡機(jī)的改造主要是對多元醇循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行改造。

 

　　1. 1多元醇環(huán)戊烷混合料罐

 

　　多元醇環(huán)戊烷混合料罐由攪拌裝置、壓力開關(guān)、氮氣減壓閥、單向閥和防爆氣動球閥等組成。具體改造如下:

 

　　C1廖元醇環(huán)戊烷混合料罐攪拌裝置中的攪拌電機(jī)改成防爆電機(jī)，防爆等級不低于EX姐A'I},防護(hù)等級在B4以上。

 

　　C2偽滿足防爆要求，料罐里的預(yù)壓氣體為氮氣，加一套氮氣壓力開關(guān)、氮氣減壓閥和單向閥。

 

　　C3偽了嚴(yán)格控制加料過程中多元醇、環(huán)戊烷混合料溢出，在多元醇、環(huán)戊烷混合料罐上內(nèi)置超高液位報警裝置，以防加料超過規(guī)定值，液位一旦達(dá)到極限，立即報警。

 

　　C4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。

 

　　CS功口料口加一個單向閥和防爆氣動球閥，用電器控制實現(xiàn)自動加料。

 

　　C6)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(dāng)系統(tǒng)報警時，氣動球閥關(guān)閉。

 

　　1. 2多元醇環(huán)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(huán)戊烷作為發(fā)泡劑，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:

 

　　C 1 }}據(jù)防爆要求，多元醇混合料計量單元必須用圍房隔離，可以設(shè)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(jī)更換為防爆電機(jī)，以符合“X0058- 92《防爆和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》中防爆等級大于EX姐A'I}以上、防護(hù)等級在此4以上的規(guī)定。電機(jī)和泵之間的聯(lián)接改用磁性聯(lián)軸器，以防泄漏和電火花。

 

　　C2的進(jìn)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(zhuǎn)換為數(shù)顯，以實現(xiàn)自動控制。

 

　　C3 )}元醇環(huán)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D( )I潛代二氯甲烷清洗并對其外表重新油漆。若刮片結(jié)晶嚴(yán)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(chǎn)生一個瓶頸，出現(xiàn)抽空現(xiàn)象，影響泵抽吸量，電機(jī)驅(qū)動過濾器上的電機(jī)改成防爆型電機(jī)，防護(hù)等級在此4以上。

 

　　1. 3流量測試單元

 

　　根據(jù)產(chǎn)品要需，多元醇、環(huán)戊烷混合的組合料和異氰酸酷在試機(jī)時必須通過流量測試來調(diào)整兩種組分的流量，使其按一定的比例進(jìn)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:

 

　　C 1 >}元醇、環(huán)戊烷混合料測試部分都需要加防爆設(shè)置，電磁換向閥改為防爆電磁閥。

 

　　(2)回流測試閥zui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(fēng)機(jī)排氣。

 

　　C3屏氰酸酷測試閥只需清洗干凈，清潔時，一定要徹底拆開。

 

　　1. 4托架部分

 

　　通常發(fā)泡機(jī)都安裝在一個托架上，使整機(jī)美觀且便于搬運。由于環(huán)戊烷發(fā)泡劑易燃、易爆，盡可能把環(huán)戊烷易漏部位安裝在一個獨立的圍房內(nèi)，以便風(fēng)機(jī)把泄漏的環(huán)戊烷氣體排出室內(nèi)。因此，整體結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行改裝，托架必須要符合改裝后的要求。

 

　　C1才巴部件安裝在托架上，托架上設(shè)計有集液槽，以防多元醇、環(huán)戊烷混合料滲出后流出。還要設(shè)計一個圍房把這些組分圍起來，與外界隔離，防止環(huán)戊烷氣體與外部空氣混合。

 

　　C2)圍房里面的混合氣體也需及時排出，所以需要設(shè)計抽排風(fēng)裝置，從圍房的某個底部環(huán)戊烷氣體密度大于空氣)將混合氣體抽出，而在圍房對角的頂部開一個進(jìn)氣口，以便空氣對流。抽風(fēng)電機(jī)可以選雙速電機(jī)，正常工作時低速抽風(fēng)，當(dāng)混合氣體濃度過高而報警時，電機(jī)轉(zhuǎn)速加倍，抽風(fēng)加速。風(fēng)機(jī)設(shè)獨立電源或備用電源(即24壞停電)。為了檢測排風(fēng)狀況，需要安裝一個風(fēng)壓開關(guān)。

 

　　C3)圍房里需要安裝危險氣體探測器并且在控制系統(tǒng)里設(shè)置氣體濃度報警，探測器安裝位置應(yīng)該在距托架10高、且環(huán)戊烷易泄漏處。

 

　　1.5混合頭部分

 

　　兩種組分經(jīng)過計量后在混合頭進(jìn)行高壓碰撞混合，混合后再注入模腔進(jìn)行聚氨酯發(fā)泡。因此，產(chǎn)品質(zhì)量直接取決于混合頭的混合效果，混合頭是發(fā)泡機(jī)的核心部件，直接影響到注射精度和產(chǎn)品質(zhì)量，維修不當(dāng)還可能會危及發(fā)泡操作人員。具體改造方法如下:

 

　　C 1棍合頭必須進(jìn)行防爆改造，如電氣控制防爆、防靜電接地等。

 

　　C2閉模澆注中，為了防止環(huán)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(fā)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。

 

　　C3棍合頭的清洗應(yīng)該由專業(yè)人員進(jìn)行，組裝需要達(dá)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(guān)要調(diào)到適當(dāng)?shù)奈恢茫褂透椎竭_(dá)指定的位置剛好能感應(yīng)到;裝配完后要經(jīng)過20 MPa以上的壓力試驗，保證無泄漏。

 

　　1. 6溫控單元

 

　　模溫機(jī)、冷水機(jī)提供冷水或熱水，用來對混合料進(jìn)行加熱或冷卻，保證料溫在規(guī)定范圍內(nèi)。不同的廠家提供的模溫機(jī)結(jié)構(gòu)不一樣，但原理大同小異，所以在維修之前先理清機(jī)械部分和電器部分結(jié)構(gòu)和原理，維修好后，再由電器控制系統(tǒng)來實現(xiàn)自動控制。

 

　　1. 7自動潤滑系統(tǒng)

 

　　很多舊發(fā)泡機(jī)都是手動潤滑，為了提高自動化程度，可以增加計量泵自動潤滑裝置，把D()P}閏滑劑送到計量泵軸封處，可以對計量泵進(jìn)行間隔自動潤滑，時間間隔由電控程序設(shè)定。

 

　　1. 8電氣部分

 

　　發(fā)泡機(jī)的所有操作都由電氣控制部分來實現(xiàn)，電氣部分也極易產(chǎn)生火花，因此電氣部分主要是防爆改造。

 

　　爆炸危險區(qū)的電氣改造，必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)U}0058- 92《防爆和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范矯口(T1乞0257- 96《電氣裝置安裝工程爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電氣裝置施工及驗收規(guī)范》的相關(guān)要求。危險區(qū)的電氣設(shè)備都必須具備相應(yīng)的防爆等級;電氣裝置的布線和連接都必須符合相應(yīng)的密封要求。

 

　　為了加強(qiáng)對環(huán)戊烷泄漏和危險區(qū)排風(fēng)等狀況的監(jiān)控，必須增加相應(yīng)的報警裝置。并且在危險區(qū)內(nèi)非帶電的金屬體都必須防靜電接地，接地電阻應(yīng)G4}。在危險區(qū)內(nèi)的電傳感裝置必須通過隔離柵與電氣系統(tǒng)聯(lián)接。

 

　　2應(yīng)用效果

 

　　本單位已分別為海爾公司、科龍公司、大連賽德隆公司等(,F(型舊發(fā)泡機(jī)改造成環(huán)戊烷發(fā)泡機(jī)，實踐證明，改造周期為30天左右，速度快，設(shè)備能恢復(fù)原設(shè)備的精度，使用效果良好，運行安全、可靠。改造資金約是購買新設(shè)備資金的30%-' S00 o，有較高的經(jīng)濟(jì)效益。

 

　　3結(jié)束語

 

　　用環(huán)戊烷作發(fā)泡劑的聚氨酯發(fā)泡機(jī)的改造是一項專業(yè)技能非常強(qiáng)的工作，一定要在專業(yè)人員指導(dǎo)下進(jìn)行，或者委托專業(yè)制造商進(jìn)行改造。實踐證明，舊設(shè)備的改造完全達(dá)到生產(chǎn)要求和國家防爆有關(guān)規(guī)定。隨著()D黝淘汰，用環(huán)戊烷為發(fā)泡劑的聚氨酯發(fā)泡機(jī)的改造必將得到越來越多的推廣。