בעולם אידיאלי, מערכת קירור התהליך יכולה לפעול ללא כל עלות, ובמקביל יכולה לעבוד בצורה מושלמת כדי לשמור על תהליך הפלסטי בצורה חלקה ורווחית. עם זאת, מכיוון שאין עולם מושלם, האפשרות הבאה הטובה ביותר היא למצוא איזון מתאים בין שיטות התכנון לבין טכנולוגיית המערכת של היום כדי לענות על צורכי הקירור של הפעולות בצורה חסכונית.

להלן שיטות העבודה המומלצות בתוכנית קירור התהליך והפיתוחים האחרונים בטכנולוגיות שימושיות עבור מעבדי פלסטיק.

מעבר ליסודות

בין אם בהזרקה, יציקה או יציקת שחול, המטרה של קירור תהליך היא לבסס תהליך עקבי וניתן לחזור עליו. לשם כך יש צורך בגישה קפדנית מבוססת עובדות כדי להבין את דרישות הקירור והמטרות הכוללות של הפעולה, כמו הצורך להפחית עלויות תפעול, להגדיל את הייצור ולהגדיל את הרווחיות לחלק.

זה חיוני בעת הערכת מערכות קירור תהליך להערכות מפורטות החורגות הרבה מעבר לחישובי העברת חום בסיסיים ולהנחות בסיסיות, כגון טמפרטורת נוזל הקירור כמניע העיקרי של פרודוקטיביות ורווחיות.

תכנון וציון מוצלח של מערכת קירור תהליך מתאימה פירושו שנדרש הערכה מתועדת יסודית של עומס העברת חום, לחץ וקצב זרימה, כמו גם דרישות טמפרטורת נוזל קירור וצריכת אנרגיה לפני קבלת החלטות ציוד. זה גם דורש הבנה ברורה של משתנים מרובים הקשורים לפעולות ייצור, כגון התהליך המעורב והמיקום הגיאוגרפי של המפעל.

קבע עומס העברת חום

השלב הבסיסי בקביעת נוזל קירור התהליך הוא קביעת עומס העברת החום הנדרש לקירור שרף נתון לעיבוד. המטרה היא להסיר את הכמות הנכונה של חום מהשרף המותך כדי לאפשר לו להתמצק בקצב מתאים, ובכך למנוע אפשרות של עיוות חלק ושיעור גרוטאות גבוה.

עומס העברת החום נקבע בחלקו על ידי שימוש במשוואות מתמטיות בסיסיות, הלוקח בחשבון את סוג השרף הפלסטי המשמש ואת סך הקילוגרמים של שרף שיש לעבד ולקרר במסגרת זמן נתונה. זוהי משוואה בסיסית מכיוון שלסוגים שונים של שרפים המשמשים בתהליכים פלסטיים שונים יש ערכי חום ספציפיים שונים וטמפרטורות התחלתיות וסופיות של המוצר:

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

• הטמפרטורה ההתחלתית האופיינית וטמפרטורת המוצר הסופי של השרף הספציפי שבו נעשה שימוש.

• החום הסגולי הממוצע (C p), התלוי בטמפרטורה.

• עקב שינויים בטמפרטורת העיבוד (שרף ΔT) ומקדם חום ספציפי, מקדם הבטיחות הוא 20-25%.

משוואה זו מחשבת את כמות החום שיש להסיר מהמוצר בשעה. חום סגולי מוגדר ככמות הסרת החום הנדרשת כדי להפחית את הטמפרטורה של קילוגרם של חומר ב-1˚F. ΔT מייצג את טמפרטורת המוצר הראשונית והסופית, ו-Ṁ מייצג תפוקה. חלקו את התוצאה ב-12,000 כדי לקבל מקדם עבור הטונאז' של הסרת חום. במהלך השנים, נקבעו קווים מנחים טובים עבור רוב השרפים שניתן להשתמש בהם כדי להעריך במהירות את קצב העברת החום הנדרש עבור כל יישום (ראה טבלה למטה).

הנתון הסופי מספק מידע שמקבלי ההחלטות יכולים להשתמש בו כדי לקבוע את גודל הציוד (כגון צ'ילרים) בהתבסס על כושר הקירור המדורג (טונות) של הציוד. עם זאת, בחירת ציוד המבוססת על משוואת העברת חום בסיסית זו בלבד אינה מספיקה כדי להבטיח קירור תקין, מכיוון שהיא אינה לוקחת בחשבון היבטים מרכזיים אחרים של העברת חום, כולל לחץ וזרימה של נוזל קירור. שניהם חיוניים למיטוב הביצועים של מחליפי חום (כגון תבניות הזרקה, תבניות נשיפה, גלילי קירור וכו') המשמשים בתהליך.

קבע את הלחץ והזרימה המתאימים

כדי לקבוע את הלחץ והטורבולנציה המתאימים, וכדי להשיג את טמפרטורת נוזל הקירור הטובה ביותר, יש לנתח תחילה את מחליף החום. הבטחת זרימה תקינה דרך המחליף היא חלק חשוב בתהליך העברת החום. חשוב לציין, זה משפיע על היכולת לקצר את זמן המחזור, יכולת החזרה, להפחית בזבוז ולשפר את איכות המוצר.

לדוגמה, בהזרקה, ניתוח נכון צריך לשקול כל היבט של כל תבנית וכל חצי תבנית, כולל גודל תעלת הקירור, מספר מעגלי הקירור, מספר המעגלים הסדרתיים או המקבילים והמרווח בין תעלות הקירור. במקרה זה, המטרה היא להבטיח שטמפרטורת נוזל הקירור ΔT העוברת דרך התבנית תהיה נמוכה ככל האפשר. זה דורש לחץ מתאים כדי לאפשר לנוזל הקירור לפזר את החום הנדרש כשהוא זורם מצד אחד של התבנית לצד השני.

המטרה של זרימה נכונה ולכן העברת חום צריכה להיות להגביל את עליית הטמפרטורה (ΔT) של המים העוברים דרך התבנית ל-2°F או פחות. כך גם בתבנית רב חללים ניתן לבצע קירור אחיד ויעיל בכל החלל ולשמור על איכות ואיכות חלקים עקביים.

ערבולות גבוהות היא הדרך להשיג זאת. זוהי הפונקציה של ניתוח דרישות החלפת חום, כגון השגת זרימה גבוהה ומזעור עומס הקירור הנדרש עבור נוזל הקירור ΔT, ירידת לחץ (ΔP) ולחץ המשאבה. זה גם יכול לקבוע את בחירת המשאבה הנכונה ואת טמפרטורת מי הקירור הגבוהה ביותר האפשרית.

מכיוון שכל תבנית הזרקה היא ייחודית, כמו ברוב מחליפי החום האחרים (כגון תבניות נשיפה, גלילי קירור וכו'), ניתוח מפורט יותר של עומס העברת החום הוא קריטי.

ניתוח כולל של פעולות

גם פעולתו של כל מעבד פלסטי היא ייחודית, ולכן יש צורך לבצע הערכה טכנית של הציוד והתהליך לפני קביעת התצורה הטובה ביותר וטכנולוגיית קירור התהליך. יש הרבה משתנים שצריך לקחת בחשבון.

לדוגמה, פעולת יציקת מכה טיפוסית עשויה להזדקק לקירור כל תהליך המפעל בטמפרטורה אחת, בעוד שציוד ההזרקה עשוי לכלול 50 מכונות הזרקה. כל תבנית דורשת טמפרטורה, זרימה ולחץ שונים. למעשה, כל חצי עובש. הצידנית המרכזית מתאימה לעיתים לפעולות יציקת מכה מכיוון שהיא מספקת מי קירור בטמפרטורה. עם זאת, מערכת משולבת המשתמשת במקרר אדיאבטי מרכזי בשילוב עם יחידת בקרת טמפרטורה משולבת בצד המכונה (TCU) תתאים ביותר לפעולות הזרקה מכיוון שהיא מספקת את בקרת הטמפרטורה המדויקת הנחוצה, לחץ גבוה וגבוה קצב זרימה עבור תבניות בודדות וחצי תבניות.

גורמים נוספים משפיעים גם על בחירת טכנולוגיית קירור התהליך, כגון צריכת המים הכוללת של המפעל. לדוגמה, מפעלים מסוימים עשויים לבחור במצנרים אדיאבטיים מרכזיים בלולאה סגורה במקום במגדלי קירור פתוחים כדי להפחית משמעותית את צריכת המים.

שיקול חשוב נוסף הוא צריכת האנרגיה. אם המפעל שואף להפחית את צריכת האנרגיה, הוא יכול לבחור במקרר נוזלים מרכזי מבודד עם מצננים בצד המכונה המוקדשים לכל תהליך. תצורה זו יכולה לסייע בהפחתת צריכת האנרגיה מכיוון שהמצנן האדיאבטי משתמש באוויר הסביבה כדי לקרר את מי התהליך כאשר התנאים מאפשרים זאת, תוך כיבוי המצנן בצד המכונה. האפשרות להזדמנות "קירור חופשי" זו תלויה במספר משתנים, לרבות המיקום הגיאוגרפי של תחנת הכוח וטמפרטורת נוזל הקירור שיש לשמור.

בין אם מדובר בהפחתת צריכת מים, הפחתת צריכת אנרגיה או מטרות אחרות הקשורות לתפעול, מתודולוגיית תכנון נכונה תעלה את המפעל על הנתיב הנכון לבחירת פתרון קירור התהליך המתאים.

טכנולוגיית הערכה

חשוב לא פחות משיטת התכנון והתכנון של המערכת הוא הצורך להעריך את טכנולוגיית הקירור עצמה, במיוחד מאחר שפותחו בשנים האחרונות התקדמות רבה על מנת לספק ציוד שיש לו יותר מסתם פונקציית "חישוב".

בחלק העליון יש בקרות לניטור ואופטימיזציה של הביצועים הכוללים של המערכת, כמו גם רכיבים בודדים כמו המצנן המרכזי והמצנן/TCU בצד המכונה.

הבקר הראשי במערכת המשולבת של היום נועד לבצע אופטימיזציה אוטומטית של המערכת, תוך יכולת לנטר, לאסוף ולהעריך נתונים עבור כל רכיב של מערכת הקירור. כמו כן פותחה טכנולוגיית הבקרה המשמשת בכל רכיב מערכת. דוגמה לכך היא היכולת להקליט ולנטר את צריכת האנרגיה של מצננים/TCUs בודדים. פעולה זו מאפשרת למעבד למדוד את עלות קילו-ואט/פאונד של הפלסטיק המשמש לקירור התהליך ולשקול את העלות כדי להגדיל את הרווח.

לחץ וזרימה תקינים קידמו גם את הפיתוח המתמשך של מצננים בצד המכונה המצוידים במשאבות בזרימה גבוהה להשגת לחץ ומערבולת נאותים על מחליפי חום שונים (תבניות, גלילים וכו') כדי להבטיח את איכות החלקים ולהפחתת הפסולת.

תחזוקה רציפה משפיעה גם על בחירת הציוד. לדוגמה, מצנן אדיאבטי מרכזי בלולאה סגורה שונה ממגדל קירור המשתמש בתהליך אידוי. במקום זאת, המצנן האדיאבטי המרכזי שואב את המים המוחזרים בתהליך אל מחליף החום עם הסנפיר ומקרר אותו עם זרימת האוויר שמסביב. בתנאי טמפרטורת סביבה גבוהים בחדר אדיאבטי, מערכות מסוימות מזרימות ערפל דק של מים לתוך זרימת האוויר הנכנסת. הערפל מתאדה באופן מיידי, מקרר את האוויר לפני שהוא פוגע בסליל הקירור הנושא את מי התהליך. תהליך זה למעשה מבטל עיקול מחליף חום ובעיות אחרות הקשורות לתחזוקה שנמצאות במערכות קירור באידוי פתוחות.

יש להתאים טכנולוגיה אחרת לצמיחה עסקית. למרבה המזל, הפיתוח של מערכת קירור תהליכים מודולרית מאפשר למעבד להתרחב בקלות כאשר יש צורך בקיבולת קירור נוספת (ולא בעבר), ובכך לחסוך כסף.

קישור למאמר זה: 

מעבדי פלסטיק צריכים לבחור מערכות קירור בדרך זו כדי לשפר את איכות המוצר ושולי הרווח

הצהרה מחודשת: אם אין הוראות מיוחדות, כל המאמרים באתר זה מקוריים. אנא ציין את המקור להדפסה חוזרת: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

דיוק 3, 4 ו -5 צירים עיבוד CNC שירותים עבור עיבוד שבבי אלומיניום, בריליום, פלדת פחמן, מגנזיום, עיבוד טיטניום, אינקונל, פלטינה, סגסוגת על, אצטל, פוליקרבונט, פיברגלס, גרפיט ועץ. מסוגל לעבד חלקים עד 98 אינץ' סיבוב קוטר. ו-+/-0.001 אינץ' סובלנות ישרות. תהליכים כוללים כרסום, חריטה, קידוח, קידוח, השחלה, הקשה, גיבוש, קביעה, קידוח נגדי, שקיעה נגדית, קידוח ו חיתוך לייזר. שירותים משניים כגון הרכבה, השחזה ללא מרכז, טיפול בחום, ציפוי וריתוך. אב טיפוס וייצור בנפח נמוך עד גבוה מוצע עם מקסימום 50,000 יחידות. מתאים לכוח נוזל, פנאומטיקה, הידראוליקה ו שסתום יישומים. משרת את תעשיות התעופה והחלל, המטוסים, הצבא, הרפואה והביטחונית. PTJ תתכנן איתך אסטרטגיה כדי לספק את השירותים המשתלמים ביותר כדי לעזור לך להגיע ליעד שלך, ברוכים הבאים ליצירת קשר ( sales@pintejin.com ) ישירות לפרויקט החדש שלך.