سیستم خنک کننده در دستگاه های تزریق پلاستیک

فشار سیستم خنک کننده آبی بين 2/0تا 6/0 مگاپاسكال (bar 6~2) مي باشد.

سیستم خنک کننده آبی

سه مدار آب در سیستم خنک کننده وجود دارد:

  1. مدار خنک کننده روغن هیدرولیک
  2. مدار خنک کننده سيلندر - ماردون
  3. مدار خنک کننده قالب

سیستم، آب را به مبدل حرارتي روغن و مانيفولد (مقسم) آب می رساند. مقسم آب از طريق شيرهاي كنترل دبي، امكان تنظيم دقيق دماي قالب و سيلندر و ماردون را فراهم مي سازد.

تخلیه آب خنک کننده

تأمین آب خنک کننده را متوقف و آن را تخلیه نمایید. در هنگام تخليه، ماشين بايد خاموش باشد و فشار هيدروليك نسبتاً پايين باشد (شب ها در صورتی که احتمال انجماد آب باشد، باید آب موجود در مبدل روغن تخلیه شود. به منظور جلوگیری از آسیب به خنک کننده روغن و دیگر تجهیزات، آب باقیمانده باید با استفاده از هواي فشرده خشک شود).

این امر بسیار مهم است كه تمامی آب موجود در سیستم خنک کننده خشک شود. اگر آب مصرفي، آب چاه و یا آب تصفيه نشده است، ناخالصی ها باعث مسدود شدن فيلترها و لوله های تصفيه کننده می شود و میزان خنک کنندگی را كاهش مي دهد. در آن صورت، مؤکداً توصیه می شود که آب را قبل از استفاده در سیستم، تصفيه نمایید.

اگر آب خنک کننده از سیستم آب آشامیدنی تأمين مي شود، مسئول مربوطه باید اطمینان حاصل نماید که آب خنک کننده به هیچ وجه به داخل سیستم آب آشامیدنی برنمی گردد.

دبي آب

دبي آب تابعي از شرایط تزریق، دمای هوا، دما و كيفيت آب مي باشد.

میزان دبي معرفي شده در جدول زیر فقط به عنوان یک راهنما قابل استناد است و تعیین ميزان دقيق آن تنها در شرايط واقعي امكان پذير است.

دبي آب در دستگاه خنک کننده

قدرت موتور پمپ

دبي آب

قدرت موتور پمپ

دبي آب

kW 5/7

13 لیتر بر دقیقه

kW  55

5/94 لیتر بر دقیقه

kW 11

19 لیتر بر دقیقه

kW 75

129 لیتر بر دقیقه

kW 15

26 لیتر بر دقیقه

kW 90

155 لیتر بر دقیقه

kW 5/18

32 لیتر بر دقیقه

kW 110

190 لیتر بر دقیقه

kW 22

38 لیتر بر دقیقه

kW 135

234 لیتر بر دقیقه

kW 30

5/51 لیتر بر دقیقه

kW 155

269 لیتر بر دقیقه

kW 37

5/63 لیتر بر دقیقه

kW 220

383 لیتر بر دقیقه

kW 45

5/77 لیتر بر دقیقه

kW 330

576 لیتر بر دقیقه

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

توجه: در زمان كاركرد ماشين، دمای روغن هیدرولیک نباید از 55 درجه سلسيوس بیشتر شود.

میزان دبي آب خنک کننده در مقسم آب (براي قالب) نيز تابعي از شرايط تزريق است. (گرمكن = هيتر يا المنت)

قدرت هیتر

دبي آب

قدرت هيتر

دبي آب

kW 6

5/10 لیتر بر دقیقه یا بیشتر

kW 35

60 لیتر بر دقیقه یا بیشتر

kW 7

12 لیتر بر دقیقه یا بیشتر

kW 40

69 لیتر بر دقیقه یا بیشتر

kW 8

5/13 لیتر بر دقیقه یا بیشتر

kW 45

5/77 لیتر بر دقیقه یا بیشتر

kW 9

5/15 لیتر بر دقیقه یا بیشتر

kW 50

86 لیتر بر دقیقه یا بیشتر

kW 10

5/17 لیتر بر دقیقه یا بیشتر

kW 55

5/94 لیتر بر دقیقه یا بیشتر

kW 15

26 لیتر بر دقیقه یا بیشتر

kW 60

103 لیتر بر دقیقه یا بیشتر

kW 20

5/34 لیتر بر دقیقه یا بیشتر

kW 90

155 لیتر بر دقیقه یا بیشتر

kW 25

43 لیتر بر دقیقه یا بیشتر

kW 110

190 لیتر بر دقیقه یا بیشتر

kW 30

5/51 لیتر بر دقیقه یا بیشتر

kW 170

290 لیتر بر دقیقه یا بیشتر

kW 35

60 لیتر بر دقیقه یا بیشتر

kW 270

460 لیتر بر دقیقه یا بیشتر

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

وظیفه آب خنک کننده، خنک کردن سیستم است و مناسب ساير مصارف همچون آشاميدن نيست. طراحی تجهیزات و لوله ها بر اساس این اصل است که آب خنک کننده به 50 درجه سلسيوس برسد. .

 

روش های خنک کاری روغن و قالب دستگاه تزریق پلاستیک

سیستم هیدرولیک دستگاه های تزریق پلاستیک، هنگام کار حرارت تولید می نماید، برای خنک کردن روغن ماشین باید آب خنک را به مبدل وارد نمود تا با جذب حرارت آن را به هوای خارج دستگاه منتقل سازد .

همچنین در موقع تزریق مواد مذاب به قالب به تدریج دمای قالب تزریق پلاستیک بالا می رود، برای تولید قطعه با کیفیت، نیاز داریم که دمای قالب را در محدوده تعئین شده ثابت نگه داریم، به این منظور نیاز به سیستم خنک کننده داریم.

برای خنک کردن روغن و قالب راه های مختلفی وجود دارد، در ادامه به روش های خنک کاری و مزایا و معایب آنها مختصرا اشاره می کنیم :

وظیفه چیلر سرد کردن آب است، با در نظر گرفتن دمای آب سرد مورد نیاز و دقت  مورد نیاز و همچنین با در نظر گرفتن مسائل اقتصادی می توان چیلر مناسب را انتخاب نمود، در ادامه به تعدادی از انواع چیلر یا آب سرد کن که در صنایع پلاستیک مورد استفاده قرار می گیرد اشاره می کنیم:

چیلر های تبخیری: این نوع خنک کننده های آب که به نام برج خنک کننده یا کولینگ تاور هم شناخته می شوند، وسیله ای برای دفع حرارت آب به روش تبادل حرارت با هوا است، برج های خنک کننده با تبخیر آب حرارت آب را کاهش می دهند و برای استفاده مجدد به گردش در می آورند .

اجزای تشکیل دهنده برج خنک کننده: پنکه (فن)، پکینگ (الوار چوب ، آبریز )، حوضچه، پمپ آب

برج های خنک کننده در اشکال و از جنس های مختلف موجود است، جنس این برج ها فلزی، فایبر گلاسی و در شکل های استوانه، مکعب  ذوذنقه ای و نوع محرک جریان هوا، فن دار یا مکانیکی و یا با استفاده از جریان طبیعی هوا کار می کنند.

در صنعت پلاستیک از این نوع خنک کننده بیشتر برای خنک کردن روغن هیدرولیک دستگاه استفاده می کنند ، در تابستان دمای خنک شدن آب در تهران بین 20 تا 27 درجه سانتیگراد و در زمستان تا 15 درجه امکان خنک شدن آب وجود  دارد .

برای خنک کردن قالب پلیمرهایی مثل پلی اتیلن و پلی پروپیلن و موادی که ساختار کریستالی دارند می توان از این نوع خنک کننده استفاده نمود ولی در صورت نیاز به دمای خنک کاری دقیق و کمتر از 20 درجه سانتیگراد ضرورت دارد که از چیلر های کمپرسوری (تراکمی) استفاده نمائیم.

به دلیل هزینه  اولیه پائین و هزینه نگهداری کم این نوع آب سرد کن، در محل هائی که امکان استفاده از این سیستم باشد، مقرون به صرفه تر می باشد .

در چیلر های تراکمی، گاز فرئون 12 توسط کمپرسور متراکم می شود، این گاز بعد از متراکم شدن، وارد کندانسور شده و بوسیله حرارت یا آب خنک شده و به مایع تبدیل می شود، گاز تبدیل شده به مایع با عبور از شیر انبساط یا لوله موئین، وارد خنک کننده یا اواپوراتور می شود که فشار کمتری دارد و این کاهش فشار باعث ایجاد برودت در اپراتور یا خنک کننده می شود و سیالی را که در ارتباط با اپراتور است خنک می کند. در چیلر ها اپراتور داخل مخزن آب قرار می گیرد و باعث خنک شدن آب می شود .

اجزای اصلی چیلر های تراکمی  عبارتند از:

کمپرسور، کندانسور (متراکم کننده )، اواپوراتور (متساعد کننده )، شیر انبساط، پمپ سیرکولاسیون، مخزن آب

چند نوع کمپرسور یا متراکم کننده در چیلر ها مورد استفاده قرار می گیرد :

پیستونی، اسکرو، اسکرال و سانتریفوژ

از نظر ساختمان کمپرسور های چیلر به دو دسته تقسیم می شوند:

کمپرسور های هرمتیک  hermetic

کمپرسور های  semi hermetic

 در چیلر های صنعتی از دو نوع کمپرسور استفاده می شود:

Hermetic   ) جوشی و پرسی( که قابل باز شدن نیست و یکبار مصرف است.

Semi Hermetic (پیچی و قابل تعمیر)

معمولا در چیلر های با ظرفیت تبرید کمتر از 15 تن از کمپرسور های هرمتیک

و برای چیلر های بزرگتر از کمپرسور های Semi Hermetic   استفاده می کنند.

  • چگالنده یا کندانسور Condenser)  ) وسیله یا واحدی است که وظیفه خنک‌سازی سیال عامل و عمدتاً تبدیل بخار به مایع را بر عهده داردکه معمولاً با سرد کردن آن انجام میشود. در این کار حرارت نهان سیال عامل گرفته می شود وبه سیال خنک کن کندانسور منتقل می گردد.

کندانسورها از نظر سیال و فرآیند خنک کاری به دو دسته تقسیم می شوند:

  • کندانسورهوایی  Air Cooled Condenser) ) : از هوا بعنوان عامل خنک کننده کندانسور استفاده می شود.
  • کندانسور آبیWater cooled condenser) ): جهت چگالش سیال عامل از آب استفاده می شود.

در انتخاب چیلر باید به نوع کندانسور توجه نمود، هر یک از دو نوع کندانسور مزایا و معایبی دارند  که به بعضی از آنها اشاره می کنیم :

مزیت عمده چیلر خنک شونده با هوا، عدم نیاز به برج خنک کننده برای خنک کردن کندانسور می باشد .

حذف برج خنک کننده باعث کاهش هزینه های لوله کشی و تصفیه آب می شود .

معایب چیلر های هوا خنک: بعلت هوای گرم خروجی از کندانسور معمولا این چیلر ها در فضای باز نگهداری می شوند که باعث کوتاه شدن عمر چیلر می شود، عمر چیلر های هوایی حدود 15 سال است، در صورتی که عمر چیلر های آبی حدود 25 سال می باشد، بازدهی چیلر های هوایی کمتر از چیلر های آبی است. 

اجزای دیگر چیلر های تراکمی، اپراتور یا تبخیر کننده  قطعه ای است که باعث تبخیر یک مایع به گاز می گردد و برای تبخیر شدن حرارت محیط را جذب می کند، اپراتور ها انواع مختلفی دارند که به دو نمونه از اپراتور ها که بیشتر در چیلر های صنعتی استفاده می شوند اشاره می کنیم:

ساده یا کویل: از لوله های مسی یا استیل که بصورت مارپیچ شکل گرفته اند ساخته شده است  و مستقیما یا با صفحات اتصال دهنده، درون آب قرار می گیرد

ورقه ای یا پلیتی: این نوع تبخیر کننده از صفحات تو خالی که در آنها آب جریان دارد بعنوان تبخیر کننده استفاده می کند، مزیت این نوع اپراتور راندمان بهتر حرارتی و عیب آن، حساس بودن به ناخالصی و رسوب گرانی قیمت و ترکیدن در اثر یخ زدن

شیر انبساط: این شیر با کم کردن فشار مایع، باعث انبساط و تبخیر آن می شود، این شیر در اثر بالا رفتن فشار و دمای مایع خنک کننده مسیر  جریان مایع به سمت اپراتور را باز می نماید .

کنترل فشار بالا High Pressure Control : برای قطع پمپ به هنگام بالا رفتن فشار مدار خنک کاری استفاده می شود .

کنترل فشار پائین Low Pressure Control: کنترل فشار پائین برای زمانی است که فشار مکش به حدی پائین می اید که احتمال یخ زدن آب در اپراتور وجود دارد .

بعلت وجود ناخالصی و رسوب در آب باید آن را از فیلتر های مخصوص عبور داد، که برای این منظور از فیلتر های دیسکی با  دانه بندی مناسب استفاده می نمائیم، برای اطمینان از عبور جریان از فیلتر، قبل از آن فشار سنج نصب می کنیم و بالا رفتن فشار نشانه گرفتن فیلتر است .

پمپ سیرکولاسیون: برای جابجایی آب در سیستم خنک کاری از پمپ سیرکولاسیون، با حجم و فشار  مورد نیاز استفاده می شود .