Чиллер для восковых моделей: расчёт прессов запрессовки

Чиллер для запрессовки восковых моделей рассчитывают по двум нагрузкам: воск при 60–70 °C запрессовывают в пресс-форму и там он застывает, отдавая тепло воде, а гидравлика пресса греет масло. Калькулятор считает холодопроизводительность по числу прессов, массе воска в час и приводу гидравлики и показывает расход воды.

Расчёт чиллера для запрессовки восковых моделей

Прессов Воск на пресс, кг/ч

Привод гидравлики пресса, кВт

Температура воды, °C Запас 10 % 15 % 20 %

Выносной конденсатор

Требуемый чиллер

15,5

кВт

Воск в формах, кВт

4,44

Гидравлика, кВт

9,00

Расход воды, м³/ч

2,66

Температура воды, °C

15

Подобрать чиллер на 15,5 кВт

Подбор модели откроется на сайте производителя xiron.ru

Оборудование не укладывается в калькулятор? Опишите задачу словами — ассистент посчитает нагрузку и подберёт чиллер

Что охлаждаете, сколько и при какой температуре Посчитать и подобрать

Откуда берётся тепло

• Воск. Модельный состав запрессовывают жидким или пастообразным; в форме он остывает до 20–30 °C и затвердевает, на килограмм уходит около 200 кДж с учётом затвердевания.
• Гидравлика пресса. Насосная станция пресса превращает около 30 % мощности привода в тепло масла, как в задаче о чиллере для гидростанции.
• Обогрев инжектора. Бак и сопло с воском обогреваются; это тепло уходит в воздух, а не в воду, и в нагрузку чиллера не входит.

Модель должна остыть в форме быстро, но без усадочных раковин: воду держат 12–18 °C. Чем стабильнее вода, тем точнее размер модели и меньше брак отливки.

Формула

Q_в = n × G × 200 / 3600

Q_г = n × P × 0,3

Q = (Q_в + Q_г) × (1 + k)

• Q_в — тепло воска, кВт; n — число прессов; G — воск на один пресс, кг/ч; 200 — тепло воска при остывании с 65 до 25 °C с затвердеванием, кДж/кг, ориентировочно.
• Q_г — тепло гидравлики, кВт; P — мощность привода гидростанции пресса, кВт; 0,3 — доля мощности, уходящая в масло.
• k — запас, доля. Нагрев воды 5 °C, расход V = Q / (1,163 × 5).

Если прессы пневматические, гидравлики нет, и в поле ставят 0. Сами отливки после прокалки форм в печи считают отдельно: охлаждение печи — задача о чиллере для индукционного нагрева или для вакуумной печи.

Пример расчёта

Четыре пресса по 20 кг/ч воска, привод гидравлики 7,5 кВт, вода 15 °C, запас 15 %.

1. Воск: Q_в = 4 × 20 × 200 / 3600 = 4,44 кВт.
2. Гидравлика: Q_г = 4 × 7,5 × 0,3 = 9,00 кВт.
3. С запасом: Q = (4,44 + 9,00) × 1,15 = 15,46 кВт, округлённо 15,5 кВт.
4. Расход воды: V = 15,46 / (1,163 × 5) = 2,66 м³/ч.

Типовые ошибки

• Считать только воск. В примере воск даёт треть нагрузки; чиллер на 5 кВт не удержит масло гидравлики, и к обеду формы теплеют, модели выходят с утяжинами.
• Слишком холодная вода. При воде 7–8 °C поверхность модели застывает раньше, чем воск дойдёт до тонких мест, и модель недоливается; на холодной форме летом выпадает конденсат.
• Нет развязки по прессам. Без балансировочных клапанов ближние к чиллеру прессы получают воду, дальние — нет, и размеры моделей плавают; ветки настраивают, как в справочнике о балансировке системы.
• Жёсткая вода в каналах форм. Каналы алюминиевых форм тонкие и зарастают накипью за сезон; контур заполняют подготовленной водой — о воде для чиллера.

Вопросы и ответы

Сколько холода нужно прессу для восковых моделей?

Пресс для восковых моделей отдаёт воде около 200 кДж на килограмм воска — остывание с 65 до 25 °C вместе с затвердеванием — плюс около 30 % мощности привода гидравлики: четыре пресса по 20 кг/ч с гидростанциями 7,5 кВт требуют около 15,5 кВт с запасом. Настольному ювелирному прессу на 1–3 кг/ч хватает мини-чиллера.

Какую температуру воды держать на пресс-форме восковых моделей?

На пресс-форме восковых моделей держат воду 12–18 °C: модель должна остыть быстро, но без усадочных раковин, а стабильная температура даёт точный размер модели и меньше брака отливки. Эти температуры в серийном диапазоне чиллеров.

Как считать пневматические прессы?

У пневматических прессов гидравлики нет, и в расчёте остаётся только тепло воска: 200 кДж на килограмм в час, делённые на 3600. Обогрев инжектора и бака с воском в нагрузку чиллера не входит — это тепло уходит в воздух.