[發明專利]一種交聯電纜生產線交聯管氮氣純度自動控制裝置及方法

有效

• 申請號: 202010946730.6
• 申請日: 2020-09-10
• 公開（公告）號: CN112201406B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 盧俊良;張愛華;和國華;于克文;李經敏;李燕;莊儒浩
• 申請（專利權）人: 山東泰開電纜有限公司
• 主分類號: H01B13/00
• 分類號: H01B13/00;G05D11/13
• 代理公司: 濟南譽豐專利代理事務所(普通合伙企業) 37240
• 代理人: 王舵

本發明涉及一種交聯電纜生產線交聯管氮氣純度自動控制裝置及方法，其中的自動控制裝置包括控制器、與加熱段管壁固接且與加熱段內腔連通的進氣管，以及與預冷段管壁固接且與預冷段內腔連通的排氣管，進氣管和排氣管上分別安裝有與控制器電連接的電動閥門，預冷段管壁上安裝有與控制器電連接的氮氣純度檢測儀，氮氣純度檢測儀的檢測端伸至預冷段內腔。本發明通過在交聯管的預冷段靠近加熱段部位安裝氮氣純度檢測儀檢測管內氮氣純度，通過所檢測氮氣純度的高低來控制進氣管和排氣管上的電動閥門啟閉，從而將氮氣純度控制在要求的純度范圍內，提高了產品質量。

技術領域

本發明涉及電纜生產設備技術領域，尤其涉及到交聯電纜生產過程中的氮氣純度控制，具體是指一種交聯電纜生產線交聯管氮氣純度自動控制裝置及方法。

背景技術

目前中高壓交聯電纜大都采用干法交聯法來實現，干法交聯采用加入過氧化合物交聯劑的聚乙烯絕緣材料，通過三層共擠完成導體屏蔽層、絕緣層及絕緣屏蔽層的擠出后，連續均勻的通過高溫、且充滿高壓氮氣的交聯管加熱段，在加熱段管內完成交聯過程，然后依次經過預冷段、冷卻段逐步進行冷卻直至產品完成。氮氣作為惰性氣體在交聯過程中起著至關重要作用，電纜行業氮氣源的純度一般要求不低于99.5%，交聯管內壓力為1.0-1.2Mpa，生產過程中絕緣料在交聯過程會產生少量的廢氣，同時由于冷卻段冷卻介質為水，會產生一定數量的水蒸汽，這樣就會不斷降低氮氣純度，當低于一定數值時，絕緣層在交聯過程中會提前老化，焦化變色，影響熱延伸值，在后續試驗過程中會造成電纜絕緣層擊穿，并且隨著氮氣濃度降低，交聯副產物會逐漸增多，他們會附著在線纜表面，影響產品外觀質量，還會附著在硫化管內壁，積累多了會造成管道內部孔徑減小，產生劃傷電纜外屏蔽的情況。

針對上述問題，目前行業內沒有具體的解決措施和控制辦法，所以會經常出現絕緣層擊穿而分析不出原因的情況，造成巨大浪費。

發明內容

本發明針對上述問題，提供一種交聯電纜生產線交聯管氮氣純度自動控制裝置，實現了對交聯管內氮氣純度的控制，從而保證了產品質量。

本發明是通過如下技術方案實現的，提供一種交聯電纜生產線交聯管氮氣純度自動控制裝置，包括控制器、與加熱段管壁固接且與加熱段內腔連通的進氣管，以及與預冷段管壁固接且與預冷段內腔連通的排氣管，進氣管和排氣管上分別安裝有與控制器電連接的電動閥門，預冷段管壁上安裝有與控制器電連接的氮氣純度檢測儀，氮氣純度檢測儀的檢測端伸至預冷段內腔。

本方案通過氮氣純度檢測儀檢測預冷段內的氮氣純度，并將檢測信號傳至控制器，如果氮氣純度小于設定值，控制器控制兩電動閥門打開，高壓高純度氮氣經進氣管進入交聯管道的加熱段，并推動管道內原有的低純度氮氣由排氣管排出，從而提高交聯管道內的氮氣純度。

作為優化，所述氮氣純度檢測儀位于排氣管與加熱段之間。通過本優化方案的設置，使氮氣純度檢測儀位于交聯管預冷段上靠近加熱段的一側，即氮氣純度檢測儀位于排氣管的上游，檢測位置更合理，檢測準確性更高。

作為優化，排氣管位于預冷段的中間位置。本優化方案的排氣管設置位置處，電纜絕緣層交聯已經完成，處于逐步冷卻階段，此處水蒸氣濃度最高，便于將不合該氣體最大程度排出，保證加熱段氮氣的純度。

作為優化，氮氣純度檢測儀與加熱段之間的距離為3~3.5米。本優化方案的氮氣純度檢測儀更能準確檢測由加熱段進入預冷段的氮氣純度，在通入高純度氮氣時，保證加熱段內的氮氣純度符合要求。

作為優化，加熱段包括與預冷段連接的固定管，以及連通固定管與擠出機機頭的伸縮管，進氣管位于伸縮管上，距離固定管的距離為150mm。本優化方案的設置，使進氣管更加靠近擠出機三層共擠機頭，且不影響伸縮管的正常工作，從而最大可能的保證加熱段內高純度氮氣的充填量。