lavorazione cnc · 2021年11月12日 0

Przetwórcy tworzyw sztucznych powinni w ten sposób wybierać systemy chłodzenia, aby poprawić jakość produktu i marżę zysku

W idealnym świecie system chłodzenia procesu może działać bez żadnych kosztów, a jednocześnie może działać idealnie, aby proces obróbki tworzyw sztucznych przebiegał płynnie i opłacalnie. Jednakże, ponieważ nie ma idealnego świata, kolejną najlepszą opcją jest znalezienie odpowiedniej równowagi między metodami planowania a dzisiejszą technologią systemową, aby sprostać potrzebom chłodzenia w opłacalny sposób.

Poniżej przedstawiono najlepsze praktyki w planie chłodzenia procesu oraz najnowsze osiągnięcia w technologiach przydatnych dla przetwórców tworzyw sztucznych.

Poza podstawami

Niezależnie od tego, czy chodzi o formowanie wtryskowe, rozdmuchiwanie czy wytłaczanie, celem chłodzenia procesu jest ustalenie spójnego i powtarzalnego procesu. W tym celu potrzebne jest rygorystyczne, oparte na faktach podejście, aby zrozumieć wymagania dotyczące chłodzenia i ogólne cele operacji, takie jak potrzeba obniżenia kosztów operacyjnych, zwiększenia produkcji i zwiększenia rentowności na część.

Jest to niezbędne przy ocenie systemów chłodzenia procesów pod kątem szczegółowych ocen, które wykraczają daleko poza podstawowe obliczenia wymiany ciepła i podstawowe założenia, takie jak temperatura chłodziwa jako główny czynnik wydajności i rentowności.

Pomyślne zaplanowanie i określenie odpowiedniego systemu chłodzenia procesu oznacza, że ​​przed podjęciem decyzji dotyczących wyposażenia wymagana jest dokładna udokumentowana ocena obciążenia wymiany ciepła, ciśnienia i natężenia przepływu, a także wymagań dotyczących temperatury chłodziwa i zużycia energii. Wymaga również jasnego zrozumienia wielu zmiennych związanych z operacjami produkcyjnymi, takich jak zaangażowany proces i położenie geograficzne fabryki.

Określ obciążenie wymiany ciepła

Podstawowym krokiem w określaniu chłodziwa procesowego jest określenie obciążenia wymiany ciepła wymaganego do schłodzenia danej przetwarzanej żywicy. Celem jest usunięcie odpowiedniej ilości ciepła ze stopionej żywicy, aby umożliwić jej krzepnięcie w odpowiednim tempie, unikając w ten sposób możliwości wypaczenia części i dużej ilości odpadów.

Obciążenie przenikania ciepła jest częściowo określane za pomocą podstawowych równań matematycznych, które uwzględniają rodzaj użytej żywicy z tworzywa sztucznego oraz całkowitą liczbę kilogramów żywicy do przetworzenia i schłodzenia w danym przedziale czasowym. Jest to podstawowe równanie, ponieważ różne typy żywic stosowanych w różnych procesach plastycznych mają różne wartości ciepła właściwego oraz temperatury początkowej i końcowej produktu:

Q(BTU/h)=C p(BTU/lb-˚F)xΔT(˚F)xṀ(lb/h), zakładając

• Typowa temperatura początkowa i temperatura produktu końcowego danej użytej żywicy.

• Średnie ciepło właściwe (C p), które zależy od temperatury.

• Ze względu na zmiany temperatury przetwarzania (ΔT żywicy) i właściwego współczynnika ciepła współczynnik bezpieczeństwa wynosi 20-25%.

To równanie oblicza ilość ciepła, która musi zostać odprowadzona z produktu na godzinę. Ciepło właściwe jest definiowane jako ilość ciepła wymaganego do obniżenia temperatury funta materii o 1˚F. ΔT reprezentuje początkową i końcową temperaturę produktu, a Ṁ reprezentuje przepustowość. Podziel wynik przez 12,000 XNUMX, aby uzyskać współczynnik tonażu odprowadzania ciepła. Przez lata opracowano dobre wytyczne dla większości żywic, które można wykorzystać do szybkiego oszacowania szybkości wymiany ciepła wymaganej dla każdego zastosowania (patrz tabela poniżej).

Ostateczna liczba zawiera informacje, które decydenci mogą wykorzystać do określenia wielkości sprzętu (takiego jak agregaty chłodnicze) w oparciu o znamionową wydajność chłodniczą (w tonach) sprzętu. Jednak dobór sprzętu na podstawie samego podstawowego równania wymiany ciepła nie wystarcza do zapewnienia prawidłowego chłodzenia, ponieważ nie uwzględnia innych kluczowych aspektów wymiany ciepła, w tym ciśnienia i przepływu chłodziwa. Oba są niezbędne do optymalizacji wydajności wymienników ciepła (takich jak formy wtryskowe, rozdmuchowe, walce chłodzące itp.) stosowanych w procesie.

Przetwórcy tworzyw sztucznych powinni w ten sposób wybierać systemy chłodzenia, aby poprawić jakość produktu i marżę zysku

Określ odpowiednie ciśnienie i przepływ

Aby określić odpowiednie ciśnienie i turbulencje oraz uzyskać najlepszą temperaturę chłodziwa, wymiennik ciepła musi zostać najpierw poddany analizie. Zapewnienie prawidłowego przepływu przez wymiennik jest ważną częścią procesu wymiany ciepła. Co ważne, wpływa na możliwość skrócenia czasu cyklu, powtarzalność, redukcję odpadów oraz poprawę jakości produktu.

Na przykład w przypadku formowania wtryskowego odpowiednia analiza powinna uwzględniać każdy aspekt każdej formy i połówki formy, w tym rozmiar kanału chłodzącego, liczbę obwodów chłodzących, liczbę obwodów szeregowych lub równoległych oraz rozstaw kanałów chłodzących. W tym przypadku celem jest zapewnienie możliwie najniższej temperatury chłodziwa ΔT przechodzącego przez formę. Wymaga to odpowiedniego ciśnienia, aby chłodziwo mogło rozproszyć wymagane ciepło, gdy przepływa z jednej strony formy na drugą.

Celem prawidłowego przepływu, a tym samym wymiany ciepła, powinno być ograniczenie wzrostu temperatury (ΔT) wody przechodzącej przez formę do 2°F lub mniej. W ten sposób, nawet w formie wielogniazdowej, można przeprowadzić równomierne i efektywne chłodzenie w całej wnęce, a także zachować stałą jakość i jakość części.

Sposobem na osiągnięcie tego są wysokie turbulencje. Jest to funkcja analizy wymagań dotyczących wymiany ciepła, takich jak osiąganie wysokiego przepływu i minimalizowanie obciążenia chłodzenia wymaganego dla ΔT chłodziwa, spadku ciśnienia (ΔP) i ciśnienia pompy. Może również określić właściwy dobór pompy i najwyższą możliwą temperaturę wody chłodzącej.

Ponieważ każda forma wtryskowa jest wyjątkowa, podobnie jak w przypadku większości innych wymienników ciepła (takich jak formy rozdmuchowe, walce chłodzące itp.), bardziej szczegółowa analiza obciążenia wymiany ciepła ma kluczowe znaczenie.

Ogólna analiza operacji

Działanie każdego przetwórcy tworzyw sztucznych jest również wyjątkowe, dlatego przed określeniem najlepszej konfiguracji i technologii chłodzenia procesu konieczne jest przeprowadzenie oceny technicznej sprzętu i procesu. Należy wziąć pod uwagę wiele zmiennych.

Na przykład typowa operacja formowania z rozdmuchiwaniem może wymagać schłodzenia całego procesu fabrycznego w jednej temperaturze, podczas gdy sprzęt do formowania wtryskowego może mieć 50 wtryskarek. Każda forma wymaga innej temperatury, przepływu i ciśnienia. W rzeczywistości każda połowa formy. Chłodnica centralna jest czasami odpowiednia do operacji formowania z rozdmuchiwaniem, ponieważ dostarcza wodę chłodzącą o określonej temperaturze. Jednak zintegrowany system, który wykorzystuje centralną chłodnicę adiabatyczną w połączeniu z połączoną chłodnicą/jednostką sterowania temperaturą (TCU) po stronie maszyny, będzie najbardziej odpowiedni do operacji formowania wtryskowego, ponieważ zapewnia bardzo potrzebną precyzyjną kontrolę temperatury, wysokiego ciśnienia i wysokiego natężenie przepływu dla pojedynczych form i półform .

Na wybór technologii chłodzenia procesu wpływają również inne czynniki, takie jak całkowite zużycie wody w instalacji. Na przykład, niektóre fabryki mogą wybrać adiabatyczne centralne chłodnice z zamkniętą pętlą zamiast otwartych wież chłodniczych, aby znacznie zmniejszyć zużycie wody.

Inną ważną kwestią jest zużycie energii. Jeśli zakład dąży do zmniejszenia zużycia energii, może wybrać izolowaną centralną chłodnicę płynu z chłodnicami po stronie maszyny dedykowanymi do każdego procesu. Ta konfiguracja może pomóc w zmniejszeniu zużycia energii, ponieważ chłodnica adiabatyczna wykorzystuje powietrze z otoczenia do chłodzenia wody procesowej, gdy pozwalają na to warunki, jednocześnie wyłączając chłodnicę po stronie maszyny. Możliwość takiego „swobodnego chłodzenia” zależy od wielu zmiennych, w tym od położenia geograficznego elektrowni i temperatury chłodziwa, która ma być utrzymywana.

Niezależnie od tego, czy chodzi o zmniejszenie zużycia wody, zmniejszenie zużycia energii, czy o inne cele operacyjne, właściwa metodologia planowania wprowadzi zakład na właściwą ścieżkę, aby wybrać odpowiednie rozwiązanie chłodzenia procesu.

Technologia oceny

Równie ważna jak metoda planowania i projektowania systemu jest potrzeba oceny samej technologii chłodzenia, zwłaszcza że w ostatnich latach dokonano wielu postępów, aby zapewnić sprzęt, który ma więcej niż tylko funkcję „obliczeniową”.

Na górze znajdują się elementy sterujące do monitorowania i optymalizacji ogólnej wydajności systemu, a także poszczególnych komponentów, takich jak centralna chłodnica i chłodnica po stronie maszyny/TCU.

Główny sterownik w dzisiejszym zintegrowanym systemie został zaprojektowany tak, aby automatycznie optymalizować system, mając jednocześnie możliwość monitorowania, gromadzenia i oceny danych dla każdego elementu systemu chłodzenia. Opracowano również technologię sterowania wykorzystywaną w każdym elemencie systemu. Przykładem jest możliwość rejestrowania i monitorowania zużycia energii przez poszczególne chłodnice/TCU. Dzięki temu przetwórca może zmierzyć koszt w kilowatach tworzywa sztucznego użytego do chłodzenia procesu i rozważyć koszt w celu zwiększenia zysku.

Właściwe ciśnienie i przepływ przyczyniły się również do ciągłego rozwoju chłodnic po stronie maszyny wyposażonych w pompy o wysokim przepływie w celu uzyskania odpowiedniego ciśnienia i turbulencji na różnych wymiennikach ciepła (formy, walce itp.), aby zapewnić jakość części i zmniejszyć ilość odpadów.

Ciągła konserwacja wpływa również na dobór sprzętu. Na przykład centralna chłodnica adiabatyczna z obiegiem zamkniętym różni się od wieży chłodniczej, która wykorzystuje proces parowania. Zamiast tego, centralna chłodnica adiabatyczna pompuje wodę powracającą w procesie do wymiennika ciepła z lamelami i chłodzi ją strumieniem otaczającego powietrza. W warunkach wysokiej temperatury otoczenia w pomieszczeniu adiabatycznym niektóre systemy pulsują drobną mgiełką wody w strumieniu powietrza. Mgła natychmiast odparowuje, schładzając powietrze, zanim dotrze do wężownicy chłodzącej, która przenosi wodę procesową. Proces ten faktycznie eliminuje zanieczyszczenie wymiennika ciepła i inne problemy związane z konserwacją występujące w otwartych systemach chłodzenia wyparnego.

Kolejna technologia musi być dostosowana do rozwoju biznesu. Na szczęście opracowanie modułowego systemu chłodzenia procesów umożliwia łatwą rozbudowę procesora, gdy potrzebna jest dodatkowa moc chłodzenia (a nie wcześniej), co pozwala zaoszczędzić pieniądze.

Link do tego artykułu: 

Przetwórcy tworzyw sztucznych powinni w ten sposób wybierać systemy chłodzenia, aby poprawić jakość produktu i marżę zysku

Oświadczenie o przedruku: Jeśli nie ma specjalnych instrukcji, wszystkie artykuły na tej stronie są oryginalne. Proszę wskazać źródło przedruku: https://www.cncmachiningptj.com/,thanks!


Przetwórcy tworzyw sztucznych powinni w ten sposób wybierać systemy chłodzenia, aby poprawić jakość produktu i marżę zyskuPrecyzja 3, 4 i 5-osiowa Obróbka CNC usługi dla obróbka aluminium, beryl, stal węglowa, magnez, obróbka tytanu, Inconel, platyna, superstop, acetal, poliwęglan, włókno szklane, grafit i drewno. Zdolne do obróbki części do 98 cali. średnica toczenia. i +/- 0.001 cala tolerancja prostoliniowości. Procesy obejmują frezowanie, toczenie, wiercenie, wytaczanie, gwintowanie, gwintowanie, formowanie, radełkowanie, pogłębianie, pogłębianie, rozwiercanie i cięcie laserowe. Usługi drugorzędne, takie jak montaż, szlifowanie bezkłowe, obróbka cieplna, galwanizacja i spawanie. Prototyp i produkcja od małych do dużych ilości oferowana z maksymalnie 50,000 XNUMX sztuk. Nadaje się do zasilania płynów, pneumatyki, hydrauliki i zawór Aplikacje. Obsługuje przemysł lotniczy, lotniczy, wojskowy, medyczny i obronny. PTJ opracuje strategię, aby zapewnić najbardziej opłacalne usługi, które pomogą Ci osiągnąć swój cel, Zapraszamy do kontaktu z nami ( [email protected] ) bezpośrednio do nowego projektu.