冷水機(jī)（冰水機(jī)）在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
近年隨著我國(guó)加入WTO,生產(chǎn)制造業(yè)進(jìn)入了一個(gè)黃金時(shí)期，同時(shí)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求亦有較大程度的提高。其實(shí)，在提高產(chǎn)品的過(guò)程中，廠(chǎng)家往往忽略了一個(gè)細(xì)微而重要的因素。在生產(chǎn)過(guò)程中，由于機(jī)械、模具及工業(yè)反應(yīng)不斷產(chǎn)生熱量，當(dāng)溫度超過(guò)物料之承受程度產(chǎn)品質(zhì)量就不穩(wěn)定，以塑料產(chǎn)品和電鍍生產(chǎn)為例.塑料產(chǎn)品生產(chǎn)中冷卻時(shí)間占全周期80%以上，冷卻時(shí)間減少之重要性由此可見(jiàn)，冷凍水能及時(shí)吸收熱量，使模腔溫度快速降低，加速產(chǎn)品定型，縮短開(kāi)面。電鍍生產(chǎn)中,冷凍水能將電鍍?nèi)芤簻囟冉档?并將溫度恒定在某一范圍內(nèi)，使金屬分子隨著穩(wěn)定電流快速附向鍍件表面，使產(chǎn)品平滑和密度增加。工業(yè)冷水機(jī)(溫度范圍：+20℃ TO -25℃可調(diào))廣泛應(yīng)用于多種工業(yè)生產(chǎn) —— 1.化工（學(xué)）工業(yè)2.塑料制品、塑料容器、制膜 、塑鋼型材、管材、電線(xiàn)、電纜護(hù)套、輪胎行業(yè)3.電鍍及機(jī)床切削液冷卻行業(yè)4.制藥行業(yè)5.電子行業(yè)6.五金工業(yè)7. 食品及飲料行業(yè)8.制鞋行業(yè)9.實(shí)驗(yàn)室10.醫(yī)療設(shè)備11.光學(xué)儀器等。
1．化工行業(yè)
主要用于化工反應(yīng)釜（化工換熱器）的降溫冷卻，及時(shí)帶走因化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的巨大熱量從而達(dá)到降溫（冷卻）的目的，用以提高產(chǎn)品質(zhì)量。
2．塑料產(chǎn)品、塑料容器、食品包裝膜、醫(yī)用包裝膜等的制造行業(yè)
●塑料產(chǎn)品（電視機(jī)、計(jì)算機(jī)、洗衣機(jī)、手機(jī)、冰箱、空調(diào)、塑料玩具、汽車(chē)塑料配件等等）的注塑工藝中，能否及時(shí)有效地冷卻（降溫），將直接影響產(chǎn)品的外表光潔度及外形合格率，從而影響生產(chǎn)效率，影響生產(chǎn)成本及企業(yè)利潤(rùn)。
●塑料容器（吹瓶）及包裝膜的生產(chǎn)，則更離不開(kāi)冷水機(jī)（冰水機(jī)）。塑料容器在生產(chǎn)過(guò)程中如不能及時(shí)冷卻定型,生產(chǎn)出來(lái)的容器將不飽滿(mǎn),壁厚不均，色澤不明亮，甚至無(wú)法成型,造成產(chǎn)品品質(zhì)較低。包裝膜的生產(chǎn)中如沒(méi)有冷水（風(fēng)）的冷卻成型則無(wú)法生產(chǎn)出合格地產(chǎn)品。如使用冷水機(jī)（冰水機(jī)）提供的冷水（風(fēng)）來(lái)冷卻，不但能大大提高產(chǎn)品質(zhì)量，而且還能提高生產(chǎn)效率。
3．電鍍液、液壓油及機(jī)床切削刀具冷卻液的冷卻
●電鍍生產(chǎn)中，電鍍液在電鍍反應(yīng)中不段地產(chǎn)生熱量，從而使電鍍?nèi)芤簻囟戎饾u升高，當(dāng)電鍍?nèi)芤簻囟雀叱龉に嚨囊髸r(shí)，對(duì)生產(chǎn)出的電鍍制品表面鍍層的牢固度、均勻度、平整度及表面光潔度有著較大影響。而選擇用冷水機(jī)（冰水機(jī)）提供的凍在電子組件的生產(chǎn)過(guò)程中需使組件在特定溫度下保持或冷卻，電子組件的性能參數(shù)才能控制在設(shè)計(jì)的狀態(tài)。水來(lái)冷卻并保持電鍍?nèi)芤旱暮銣?，將?duì)電鍍生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)效率有較大提高。
●機(jī)床切削刀具冷卻液的冷卻，刀具刃部溫度的控制將直接影響刀具的使用壽命及產(chǎn)品質(zhì)量。
4．制藥行業(yè)
制藥行業(yè)主要用于生產(chǎn)車(chē)間溫度、濕度的控制及生產(chǎn)原料藥過(guò)程中反應(yīng)熱的帶出
5．電子行業(yè)
在電子組件的生產(chǎn)過(guò)程中需使組件在特定溫度下保持或冷卻，電子組件的性能參數(shù)才能控制在設(shè)計(jì)的狀態(tài)。
關(guān)于冷水機(jī)選用的幾個(gè)問(wèn)題
一、如何選配冷水機(jī)
事實(shí)上，一副模具就是一個(gè)換熱器，熱量由融熔的塑料傳入模具，再由模具傳入不斷循環(huán)的冷卻介質(zhì)——冰水中，只有很小一部分進(jìn)入空氣和注塑機(jī)的壓模板。眾所周知，塑料成型的周期，相當(dāng)大的部分用于冷卻，有時(shí)可占到塑料成型周期的80%以上，因此將冷卻時(shí)間控制到最小是絕對(duì)必要的。例如，一副模具成型周期一般要20秒，如將原來(lái)冷卻水塔的水改用冷水機(jī)產(chǎn)生的冰水進(jìn)行冷卻，它可縮短到16秒。盡管最初選擇配備的冷水機(jī)造價(jià)要高些，但它可使產(chǎn)量提高20%，在長(zhǎng)期的生產(chǎn)中，能取得很大的收益。那么，如何來(lái)選擇冰水能量呢？從上面我們即可知道，它與成型材料的比熱、熔膠時(shí)的溫度，重量以及制品脫模時(shí)的溫度有關(guān)。一副模具 所需的冰水能量之計(jì)算公式為： Q=W×C×△T×S
式中：Q為所需冰水能量 kcal/h;
W為塑料原料重量 kg/h;
C為塑料原料比熱kcal/kg℃;
△T為熔膠溫度與制品脫模時(shí)的溫度差℃（見(jiàn)附表）；
S為安全系數(shù)（一般取1.35-2.0），當(dāng)單機(jī)匹配時(shí)，一般選擇小值，而當(dāng)一臺(tái)冷水機(jī)與多臺(tái)模具相配時(shí)取大值，如選擇風(fēng)冷式冷水機(jī)時(shí)，S也應(yīng)適當(dāng)選擇大一點(diǎn)。
例如：一副模具生產(chǎn)PP制品，每小時(shí)生產(chǎn)量約50kg,問(wèn)冷卻需要量為多少？應(yīng)配備多大的冷水機(jī)為合適？
Q=50×0.48×200×1.35=6480(kcal/h);
每小時(shí)需6480kcal/h冷卻量，可選用PR冷水機(jī)過(guò)程中，很難取得比較完整的數(shù)據(jù)。根據(jù)我們以往多年規(guī)劃，配套銷(xiāo)售的經(jīng)驗(yàn)，△T=200℃，它是眾多常用制品經(jīng)過(guò)多年統(tǒng)計(jì)后的一個(gè)平均值。
如果模具上附有熱膠道，還應(yīng)將熱膠道的能量加入冷量的計(jì)算，一般熱膠道是以KW為單位，計(jì)算時(shí)應(yīng)將單位轉(zhuǎn)換成kcal/h,1KW=860kcal/h。如果供給工廠(chǎng)的水量充足，溫度較低，成本也較低，此時(shí)就不需要使用冷水機(jī)，這一般是不太現(xiàn)實(shí)的，除非工廠(chǎng)能在水溫較低的大湖邊；另一種是利用城市深井供水來(lái)滿(mǎn)足溫度和流量的需要，但往往成本太高。對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置可以使用這種方法，但對(duì)于工廠(chǎng)，這樣做是不切實(shí)際的。
二、冰水溫差
模具冷卻流體（冰水）的溫度一般受制于加工材料和制品形狀而發(fā)生較大變化，如聚乙烯薄壁燒杯，模具要求冰水溫度在0℃以下；而其它絕大多數(shù)情況下，模具所要求的冰水的溫度都在5℃以上，微電腦全功能冷水機(jī)能提供5℃以上的冰水，低溫型智能溫控冷水機(jī)能滿(mǎn)足5℃以下及至0℃以下的要求。
模具進(jìn)出口處冰水的溫差往往是根據(jù)制品要求來(lái)設(shè)定的，在許多情況下，溫差為3-5℃時(shí)是較好的，但有時(shí)也需要溫差有1-2℃。溫差越小，意味著把同樣的熱量帶出去，需要的冰水流量就越大，反之需要的流量越小。比如：溫差為5℃時(shí)，流量需要60L，而到溫差為2℃時(shí)，流量則需要150L。
三、冰水流量
一副模具所需的冰水流量直接與模具要帶走的熱量和冰水進(jìn)出模具的溫差有關(guān)。例如；要將6480kcal/h的熱量從模具上帶走，若溫差為3℃，那么至少需要的流量為多少？冰水流量Q=6480÷3÷60=36（L/min）。
四、冰水水質(zhì)的處理
水的軟化，在使用冷水機(jī)的過(guò)程中，也是一個(gè)不可忽視的問(wèn)題，對(duì)水的PH值也需要不斷地觀測(cè)，較佳PH值應(yīng)等于7，大于7的PH值會(huì)產(chǎn)生可怕的腐蝕現(xiàn)象，如不采取措施，會(huì)在蒸發(fā)器、模具內(nèi)生垢，會(huì)起隔熱的作用，嚴(yán)重時(shí)，使其能量的轉(zhuǎn)換效果降低30%。很明顯這就要求考慮對(duì)硬水的軟化。比較有效的方法，可在系統(tǒng)中配置一臺(tái)電子硬水軟化器，這樣的軟化器是以離子交換原理設(shè)計(jì)制作的。根據(jù)流量的不同可配置不同規(guī)格的軟化器，直接連接在循環(huán)水管路中，一般配置有水處理軟化器所需費(fèi)用也不會(huì)太高，也可定期向循環(huán)系統(tǒng)中加入一定比例的除垢劑。
五、冰水機(jī)流量、壓力
一般注塑成型模具冷卻，冰水的壓力選擇0.1~0.2Mpa，即可滿(mǎn)足要求，而微電腦全功能冷水機(jī)能滿(mǎn)足這個(gè)要求，當(dāng)壓力要求高于0.2Mpa時(shí)，需另行規(guī)劃，以利采用相應(yīng)壓力的水泵以滿(mǎn)足系統(tǒng)供水之需要。
流量與管徑之間的關(guān)系表：
管徑 3/8″ 1/2″ 3/4″ 1" 1'/4″ 1'/2″ 2″ 3″
流量 12 20 35 60 90 130 230 560
六、液壓油和料筒喂料段的冷卻
通常液壓油和料筒喂料段采用冷卻水塔的水來(lái)冷卻，因?yàn)檫@不僅是較佳的方法，單就生產(chǎn)成本看，也是極經(jīng)濟(jì)的，除非對(duì)其溫度有特定的要求，可用冰水對(duì)其進(jìn)行冷卻。
七、冰水管道的保溫
冰水管道必須進(jìn)行保溫隔熱，因?yàn)楣艿栏魺岵粌H能阻止冷量的嚴(yán)重?fù)p失，而且也阻止了在管外壁上形成的結(jié)露水。例如：冰水溫度10℃，環(huán)境溫度為30℃，一根25米長(zhǎng)，表面積為25m2金屬管道的熱輻射可達(dá)750kcal/h，這差不多是3HP壓縮機(jī)產(chǎn)生的制冷量的10%，5HP壓縮機(jī)產(chǎn)生的制冷量的6%左右。
冷水機(jī)與模具的連接，通常采用增強(qiáng)膠管連接，因?yàn)檫@樣的膠管其本身就有隔熱的功能，但長(zhǎng)度超過(guò)5m，也要考慮適度的保溫隔熱性。
附表：不同的模塑材料需要的注塑和模具溫度和比容熱。
材料 注塑溫度℃ 模具溫度℃ 比容熱Kcal/kg℃
聚乙烯 160～310 0～70 0.55
聚苯乙烯 185～250 0～60 0.35
尼龍NYLON 230～300 25～70 0.58
聚碳酸脂PC 280～320 70～130 0.03
聚丙烯PP 200～280 0～80 0.48
ABS 180～260 40～80 0.40
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不同壓縮機(jī)對(duì)于低溫冷水機(jī)的使用是有一定的區(qū)別的，但是區(qū)別不是很大，由于不同的壓縮機(jī)的款式不同，運(yùn)行的時(shí)候注意點(diǎn)也是不一樣的，比如說(shuō)是離心式低溫冷水機(jī)在運(yùn)行前的時(shí)候需要了解什么呢？
在了解離心式低溫冷水機(jī)之前，我們先了解了解離心式低溫冷水機(jī)的結(jié)構(gòu)組成，主要由離心式壓縮機(jī)、主電動(dòng)機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、節(jié)流裝置、壓縮機(jī)入口能量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、抽氣回收裝置、潤(rùn)滑油系統(tǒng)、安全保護(hù)裝置及微電腦控制系統(tǒng) 。
制冷劑作為冷媒在常溫下易揮發(fā),吸收介質(zhì)的熱量使水介質(zhì)降溫;冷媒在蒸發(fā)器里中變成低溫低壓的氣體,冷媒通過(guò)壓縮機(jī)做功提供動(dòng)力變成低溫高壓的氣體進(jìn)入冷凝設(shè)備,在冷凝設(shè)備中通過(guò)與冷卻介質(zhì)的熱交換帶走熱量變?yōu)榈蜏馗邏阂后w,最后通過(guò)膨脹閥的節(jié)流、減壓又把低溫低壓的液體送回蒸發(fā)設(shè)備中完成冷媒的循環(huán)利用。
其中蒸發(fā)器和冷凝器采用的臥式管殼式結(jié)構(gòu)，低溫冷水機(jī)制冷劑都在殼側(cè)流動(dòng)，并且在蒸發(fā)器的上部有擋液網(wǎng)，以防止蒸發(fā)飛濺的制冷劑液滴直接被壓縮機(jī)吸入 。
離心式低溫冷水機(jī)的節(jié)流裝置是將冷凝器底部積存的高壓、常溫制冷劑液體節(jié)流降壓為低壓、低溫的制冷劑液體進(jìn)入蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)制冷。
同時(shí)，離心式低溫冷水機(jī)的潤(rùn)滑油系統(tǒng)利用油泵、油冷卻器、油過(guò)濾器及調(diào)節(jié)閥門(mén)等組成，此系統(tǒng)向壓縮機(jī)、齒輪軸、主電動(dòng)機(jī)軸的軸承和齒輪的嚙合面供油潤(rùn)滑、冷卻。離心式低溫冷水機(jī)的結(jié)構(gòu)日趨緊湊，其油泵一般為內(nèi)置式，浸沒(méi)于油箱中。
離心式低溫冷水機(jī)在使用過(guò)程中，需要注意制冷劑的充加和排放，制冷劑初次充加時(shí)，一般按額定充加量的50%～60%為宜，以制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)淹沒(méi)1/3的傳熱管即可，在機(jī)組試運(yùn)轉(zhuǎn)后，可根據(jù)制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)的沸騰情況考慮是否再行充加。
離心式低溫冷水機(jī)這些常識(shí)還是需要了解清楚的，更好的使用離心式低溫冷水機(jī)。
冰機(jī)按結(jié)構(gòu)和工作原理上的差別可分為活塞式、螺桿式、離心式等幾種不同形式。根據(jù)蒸發(fā)冷凝裝置的連接方式可分為單筒和雙筒,單筒即蒸發(fā)器和冷凝器一體R123 (制冷劑)常采用單筒,雙筒即蒸發(fā)器和冷凝器分開(kāi)設(shè)置, R134a常采用這種方式。根據(jù)冷凝設(shè)備的冷卻介質(zhì)可分為水冷式和風(fēng)冷式。水冷式又稱(chēng)開(kāi)式制冷效果較好,但需要冷卻水。風(fēng)冷式靈活方便,無(wú)需冷卻水,適合缺水地區(qū)或需移動(dòng)場(chǎng)合使用。
標(biāo)簽: 低溫冷水機(jī) 低溫冷水機(jī) 離心式低溫冷水機(jī)使用前應(yīng)了解什么？_低溫冷水機(jī)
一、回氣管及壓縮機(jī)機(jī)殼結(jié)霜： 可能造成的原因：
1.膨脹閥開(kāi)啟度過(guò)大；2.冷媒過(guò)多；3.熱負(fù)荷過(guò)?。?
排除方案：1.調(diào)整膨脹閥；2.排放部份冷媒；3.增大熱負(fù)荷或打開(kāi)凍水回路旁通閥；
二、水泵不出水：可能造成的原因：1.水泵轉(zhuǎn)向反向；2.葉輪堵塞；3.水壓、水量不足 排除方案：1.糾正水泵電機(jī)轉(zhuǎn)向；2.清洗水泵葉輪；3；檢查水泵密封，檢查進(jìn)水量
三、冷凍水泵流量不足：可能造成的原因：1.葉輪或水管堵塞；2.葉輪損壞；3.過(guò)濾器堵塞 排除方案：1.清洗葉輪或水泵；2.更換葉輪凍；3. 清洗過(guò)濾器
三、機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)中高壓過(guò)高（排氣溫度過(guò)高）：可能造成的原因：1.冷卻水流量過(guò)少或水溫過(guò)高（檢查冷卻水泵、開(kāi)啟冷卻塔風(fēng)扇）；2.冷凝器銅管/翅片積垢多，換熱效果差；3.冷媒過(guò)多；4.膨脹閥開(kāi)啟度過(guò)??； 排除方案 ：1.加大冷卻水流量或降低水溫；2.清洗換熱器；3.排放部份冷媒；4.適當(dāng)調(diào)整膨脹閥開(kāi)啟度；
四、機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)低壓過(guò)低：可能造成的原因：1.冷媒不足；2.過(guò)濾器堵塞；3.膨脹閥開(kāi)啟度過(guò)??；4.毛細(xì)管堵塞； 排除方案：1.補(bǔ)漏，補(bǔ)充冷媒或調(diào)整膨脹閥；2.清洗或更換過(guò)濾器；3.適當(dāng)調(diào)整膨脹閥開(kāi)啟度；4.清洗或更換毛細(xì)管；
五、機(jī)組啟動(dòng)不了或啟動(dòng)后立即停機(jī)：可能造成的原因：1.電源斷電或電壓過(guò)低；2.溫控器調(diào)設(shè)不當(dāng)，使觸頭常開(kāi)；3.冷卻水未開(kāi)，聯(lián)鎖電路斷開(kāi)；4.保護(hù)器件作用后未復(fù)位；
排除方案： 1.排除電路故障按機(jī)組要求供電；2.重新調(diào)整溫控設(shè)定值；3.開(kāi)冷卻水系統(tǒng)，接通聯(lián)鎖電路按一次停機(jī)按鈕后再開(kāi)機(jī)。
注意： 1.排除以上故障前都應(yīng)先檢查各電源連接線(xiàn)路是否有斷開(kāi)、破損、短路等，避免在維修時(shí)帶來(lái)不必要的麻煩。
2.當(dāng)機(jī)器故障時(shí)，應(yīng)當(dāng)請(qǐng)專(zhuān)業(yè)的制冷人士檢查維護(hù)。
3.定期清洗設(shè)備及管道，過(guò)濾器。
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