Trong một thế giới lý tưởng, hệ thống làm mát quy trình có thể hoạt động mà không tốn bất kỳ chi phí nào, đồng thời có thể hoạt động hoàn hảo để giữ cho quy trình nhựa hoạt động trơn tru và có lãi. Tuy nhiên, vì không có thế giới hoàn hảo, lựa chọn tốt nhất tiếp theo là đạt được sự cân bằng thích hợp giữa các phương pháp lập kế hoạch và công nghệ hệ thống ngày nay để đáp ứng nhu cầu làm mát của các hoạt động với chi phí hiệu quả.

Sau đây là các phương pháp hay nhất trong kế hoạch làm mát quy trình và những phát triển mới nhất về công nghệ hữu ích cho các bộ xử lý nhựa.

Ngoài những điều cơ bản

Cho dù trong khuôn ép phun, khuôn thổi hay khuôn đùn, mục tiêu của quá trình làm mát là thiết lập một quá trình nhất quán và có thể lặp lại. Để đạt được điều này, cần có một cách tiếp cận dựa trên thực tế chặt chẽ để hiểu các yêu cầu làm mát và các mục tiêu tổng thể của hoạt động, chẳng hạn như nhu cầu giảm chi phí vận hành, tăng sản lượng và tăng lợi nhuận trên mỗi bộ phận.

Điều cần thiết khi đánh giá hệ thống làm mát quy trình là đánh giá chi tiết vượt xa các tính toán truyền nhiệt cơ bản và các giả định cơ bản, chẳng hạn như nhiệt độ nước làm mát là động lực chính của năng suất và lợi nhuận.

Lập kế hoạch và chỉ định thành công một hệ thống làm mát quy trình phù hợp có nghĩa là cần phải đánh giá kỹ lưỡng bằng văn bản về tải truyền nhiệt, áp suất và tốc độ dòng chảy, cũng như các yêu cầu về nhiệt độ nước làm mát và mức tiêu thụ năng lượng trước khi đưa ra quyết định thiết bị. Nó cũng đòi hỏi sự hiểu biết rõ ràng về nhiều biến số liên quan đến hoạt động sản xuất, chẳng hạn như quy trình liên quan và vị trí địa lý của nhà máy.

Xác định tải truyền nhiệt

Bước cơ bản trong việc xác định chất làm mát quá trình là xác định tải truyền nhiệt cần thiết để làm nguội một loại nhựa nhất định được xử lý. Mục đích là để loại bỏ lượng nhiệt thích hợp từ nhựa nóng chảy để cho phép nó đông đặc ở một tỷ lệ thích hợp, do đó tránh khả năng bị cong vênh một phần và tỷ lệ phế liệu cao.

Tải trọng truyền nhiệt được xác định một phần bằng cách sử dụng các phương trình toán học cơ bản, có tính đến loại hạt nhựa được sử dụng và tổng khối lượng nhựa được xử lý và làm nguội trong một khung thời gian nhất định. Đây là một phương trình cơ bản vì các loại nhựa khác nhau được sử dụng trong các quy trình nhựa khác nhau có các giá trị nhiệt riêng và nhiệt độ sản phẩm ban đầu và cuối cùng khác nhau:

Q (BTU / hr) = C p (BTU / lb-˚F) xΔT (˚F) xṀ (lb / hr), giả sử

• Nhiệt độ ban đầu điển hình và nhiệt độ sản phẩm cuối cùng của loại nhựa cụ thể được sử dụng.

• Nhiệt dung riêng trung bình (C p), phụ thuộc vào nhiệt độ.

• Do sự thay đổi của nhiệt độ xử lý (nhựa ΔT) và hệ số nhiệt riêng nên hệ số an toàn là 20-25%.

Phương trình này tính toán lượng nhiệt cần phải loại bỏ khỏi sản phẩm trong một giờ. Nhiệt lượng riêng được định nghĩa là lượng nhiệt loại bỏ cần thiết để giảm nhiệt độ của một pound vật chất đi 1˚F. ΔT đại diện cho nhiệt độ ban đầu và sản phẩm cuối cùng, và Ṁ đại diện cho thông lượng. Chia kết quả cho 12,000 để có hệ số về trọng tải loại bỏ nhiệt. Trong nhiều năm, các hướng dẫn tốt đã được thiết lập cho hầu hết các loại nhựa có thể được sử dụng để ước tính nhanh tốc độ truyền nhiệt cần thiết cho mỗi ứng dụng (xem bảng bên dưới).

Hình cuối cùng cung cấp thông tin mà người ra quyết định có thể sử dụng để xác định kích thước của thiết bị (chẳng hạn như thiết bị làm lạnh) dựa trên công suất làm lạnh danh định (tấn) của thiết bị. Tuy nhiên, việc lựa chọn thiết bị chỉ dựa trên phương trình truyền nhiệt cơ bản này là không đủ để đảm bảo làm mát thích hợp, vì nó không tính đến các khía cạnh chính khác của truyền nhiệt, bao gồm áp suất và lưu lượng nước làm mát. Cả hai đều cần thiết để tối ưu hóa hiệu suất của các bộ trao đổi nhiệt (như khuôn ép, khuôn thổi, cuộn làm mát, v.v.) được sử dụng trong quá trình này.

Các nhà chế biến nhựa nên chọn hệ thống làm mát theo cách này để nâng cao chất lượng sản phẩm và tỷ suất lợi nhuận

Xác định áp suất và lưu lượng thích hợp

Để xác định áp suất và độ hỗn loạn thích hợp, và để đạt được nhiệt độ nước làm mát tốt nhất, trước tiên phải phân tích thiết bị trao đổi nhiệt. Đảm bảo dòng chảy thích hợp qua bộ trao đổi là một phần quan trọng của quá trình truyền nhiệt. Điều quan trọng, nó ảnh hưởng đến khả năng rút ngắn thời gian chu kỳ, độ lặp lại, giảm lãng phí và nâng cao chất lượng sản phẩm.

Ví dụ, trong quá trình đúc phun, phân tích thích hợp cần xem xét mọi khía cạnh của mỗi khuôn và nửa khuôn, bao gồm kích thước của kênh làm mát, số lượng mạch làm mát, số lượng mạch nối tiếp hoặc song song và khoảng cách của các kênh làm mát. Trong trường hợp này, mục tiêu là đảm bảo rằng nhiệt độ nước làm mát ΔT đi qua khuôn càng thấp càng tốt. Điều này đòi hỏi áp suất thích hợp để cho phép chất làm mát tản nhiệt cần thiết khi nó chảy từ mặt này sang mặt kia của khuôn.

Mục tiêu của dòng chảy thích hợp và do đó truyền nhiệt phải là để hạn chế sự tăng nhiệt độ (ΔT) của nước đi qua khuôn xuống 2 ° F hoặc thấp hơn. Bằng cách này, ngay cả trong khuôn có nhiều khoang, việc làm mát đồng đều và hiệu quả có thể được thực hiện trong toàn bộ khoang, đồng thời có thể duy trì chất lượng và chất lượng bộ phận nhất quán.

Sự hỗn loạn cao là cách để đạt được điều này. Nó là chức năng phân tích các yêu cầu trao đổi nhiệt, chẳng hạn như đạt được lưu lượng cao và giảm thiểu tải làm mát cần thiết cho chất làm mát ΔT, giảm áp suất (ΔP) và áp suất bơm. Nó cũng có thể xác định lựa chọn máy bơm chính xác và nhiệt độ nước làm mát cao nhất có thể.

Vì mỗi khuôn ép là duy nhất, như với hầu hết các thiết bị trao đổi nhiệt khác (chẳng hạn như khuôn thổi, cuộn làm mát, v.v.), phân tích chi tiết hơn về tải truyền nhiệt là rất quan trọng.

Phân tích tổng thể hoạt động

Hoạt động của mỗi bộ xử lý nhựa cũng là duy nhất, vì vậy cần phải tiến hành đánh giá kỹ thuật của thiết bị và quy trình trước khi xác định cấu hình và công nghệ làm mát quy trình tốt nhất. Có nhiều biến số cần xem xét.

Ví dụ, một hoạt động đúc thổi điển hình có thể cần phải làm mát toàn bộ quy trình của nhà máy ở một nhiệt độ, trong khi thiết bị ép phun có thể có 50 máy ép phun. Mỗi khuôn yêu cầu một nhiệt độ, lưu lượng và áp suất khác nhau. Trong thực tế, mỗi khuôn một nửa. Bộ làm mát trung tâm đôi khi thích hợp cho các hoạt động đúc thổi vì nó cung cấp nước làm mát ở nhiệt độ. Tuy nhiên, một hệ thống tích hợp sử dụng bộ làm mát đoạn nhiệt trung tâm kết hợp với bộ làm mát / điều khiển nhiệt độ kết hợp phía bên máy (TCU) sẽ phù hợp nhất cho các hoạt động ép phun vì nó cung cấp khả năng kiểm soát nhiệt độ chính xác rất cần thiết, áp suất cao và cao tốc độ dòng chảy cho từng khuôn và nửa khuôn.

Các yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến việc lựa chọn công nghệ làm mát quá trình, chẳng hạn như tổng lượng nước tiêu thụ của nhà máy. Ví dụ, một số nhà máy có thể chọn bộ làm mát trung tâm đoạn nhiệt kín thay vì tháp giải nhiệt hở để giảm đáng kể lượng nước tiêu thụ.

Một xem xét quan trọng khác là tiêu thụ năng lượng. Nếu nhà máy hướng tới mục tiêu giảm tiêu thụ năng lượng, nhà máy có thể chọn bộ làm mát chất lỏng trung tâm cách nhiệt với bộ làm mát phía máy dành riêng cho từng quy trình. Cấu hình này có thể giúp giảm tiêu thụ năng lượng vì bộ làm mát đoạn nhiệt sử dụng không khí xung quanh để làm mát nước xử lý khi có điều kiện, đồng thời tắt bộ làm mát phía máy. Khả năng xảy ra cơ hội “làm mát miễn phí” này phụ thuộc vào một số biến, bao gồm vị trí địa lý của nhà máy điện và nhiệt độ nước làm mát cần được duy trì.

Cho dù đó là giảm tiêu thụ nước, giảm tiêu thụ năng lượng hoặc các mục tiêu khác liên quan đến hoạt động, phương pháp lập kế hoạch phù hợp sẽ đưa nhà máy đi đúng hướng để lựa chọn giải pháp làm mát quy trình thích hợp.

Công nghệ đánh giá

Điều quan trọng như phương pháp lập kế hoạch và thiết kế hệ thống là nhu cầu đánh giá bản thân công nghệ làm mát, đặc biệt là khi nhiều tiến bộ đã được phát triển trong những năm gần đây để cung cấp thiết bị không chỉ có chức năng “tính toán”.

Ở trên cùng là các nút điều khiển để giám sát và tối ưu hóa hiệu suất tổng thể của hệ thống, cũng như các thành phần riêng lẻ như bộ làm mát trung tâm và bộ làm mát phía máy / TCU.

Bộ điều khiển chính trên hệ thống tích hợp ngày nay được thiết kế để tự động tối ưu hóa hệ thống, đồng thời có khả năng giám sát, thu thập và đánh giá dữ liệu cho từng thành phần hệ thống làm mát. Công nghệ điều khiển được sử dụng trên từng thành phần hệ thống cũng đã được phát triển. Một ví dụ là khả năng ghi lại và giám sát mức tiêu thụ năng lượng của các bộ làm mát / TCU riêng lẻ. Làm như vậy cho phép bộ xử lý đo lường chi phí kW / pound nhựa được sử dụng để làm mát quy trình và xem xét chi phí để tăng lợi nhuận.

Áp suất và lưu lượng thích hợp cũng đã thúc đẩy sự phát triển liên tục của bộ làm mát phía máy được trang bị máy bơm lưu lượng cao để đạt được áp suất và dòng chảy phù hợp trên các bộ trao đổi nhiệt khác nhau (khuôn, cuộn, v.v.) để đảm bảo chất lượng bộ phận và giảm chất thải.

Việc bảo trì liên tục cũng ảnh hưởng đến việc lựa chọn thiết bị. Ví dụ, bộ làm mát đoạn nhiệt trung tâm vòng kín khác với tháp giải nhiệt sử dụng quá trình bay hơi. Thay vào đó, bộ làm mát đoạn nhiệt trung tâm bơm nước trở lại trong quá trình này đến bộ trao đổi nhiệt dạng ống vây và làm mát nó bằng luồng không khí xung quanh. Trong điều kiện nhiệt độ môi trường xung quanh cao trong phòng đoạn nhiệt, một số hệ thống tạo ra một tia nước nhỏ vào luồng không khí đi vào. Sương mù bay hơi ngay lập tức, làm mát không khí trước khi nó chạm vào cuộn dây làm mát mang nước cho quá trình xử lý. Quá trình này thực sự giúp loại bỏ tắc nghẽn bộ trao đổi nhiệt và các vấn đề liên quan đến bảo trì khác được tìm thấy trong hệ thống làm mát bay hơi hở.

Một công nghệ khác phải được điều chỉnh để phù hợp với tăng trưởng kinh doanh. May mắn thay, sự phát triển của hệ thống làm mát theo quy trình mô-đun cho phép bộ vi xử lý dễ dàng mở rộng khi cần thêm công suất làm mát (thay vì trước đây), do đó tiết kiệm tiền.

Liên kết đến bài viết này : 

Các nhà chế biến nhựa nên chọn hệ thống làm mát theo cách này để nâng cao chất lượng sản phẩm và tỷ suất lợi nhuận

Tuyên bố Tái bản: Nếu không có hướng dẫn đặc biệt, tất cả các bài viết trên trang web này là bản gốc. Vui lòng ghi rõ nguồn để tái bản: https: //www.cncmachiningptj.com/,thanks!


Các nhà chế biến nhựa nên chọn hệ thống làm mát theo cách này để nâng cao chất lượng sản phẩm và tỷ suất lợi nhuậnĐộ chính xác 3, 4 và 5 trục Cơ khí CNC dịch vụ cho gia công nhôm, berili, thép cacbon, magiê, gia công titan, Inconel, bạch kim, siêu hợp kim, axetal, polycarbonate, sợi thủy tinh, than chì và gỗ. Có khả năng gia công các bộ phận có đường kính lên đến 98 inch. và dung sai độ thẳng +/- 0.001 in. Các quy trình bao gồm phay, tiện, khoan, doa, ren, khai thác, tạo hình, khía, gia công phản lực, gia công kim loại, doa và cắt laser. Các dịch vụ thứ cấp như lắp ráp, mài không tâm, xử lý nhiệt, mạ và hàn. Sản xuất nguyên mẫu và số lượng thấp đến cao được cung cấp với số lượng tối đa 50,000 chiếc. Thích hợp cho năng lượng chất lỏng, khí nén, thủy lực và van các ứng dụng. Phục vụ các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ, máy bay, quân sự, y tế và quốc phòng. [email protected] ) trực tiếp cho dự án mới của bạn.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *