Чиллер для ПЭТ-преформ: расчёт по гнёздам и циклу

Чиллер для литья ПЭТ-преформ рассчитывают по количеству ПЭТ, которое пресс-форма перерабатывает за час, плюс тепло гидравлики машины. Производительность считают не по паспорту, а по форме: число гнёзд, вес преформы и время цикла. Калькулятор посчитает холодопроизводительность и расход воды на форму и маслоохладитель.

Расчёт чиллера для литья преформ

Гнёзд в форме, шт Вес преформы, г

Цикл, с Мотор насоса, кВт

Вода на форму, °C Запас 10 % 15 % 20 %

Выносной конденсатор

Требуемый чиллер

47,5

кВт

ПЭТ, кг/ч

230,4

Пресс-форма, кВт

28,8

Гидравлика, кВт

12,5

Расход воды, м³/ч

8,17

Подобрать чиллер на 47,5 кВт

Подбор модели откроется на сайте производителя xiron.ru

Откуда берётся тепло

• Пресс-форма. Расплав ПЭТ с температурой около 280 °C нужно быстро охладить в форме, иначе преформа мутнеет из-за кристаллизации. Поэтому воду на форму подают холодную, обычно 8–12 °C.
• Доохлаждение после формы. Преформы снимают ещё тёплыми и доохлаждают в трубках плиты съёма робота. Это тоже вода от чиллера; в расчёте тепло формы и доохлаждения считается вместе.
• Гидравлика. У гидравлических машин около четверти мощности привода переходит в нагрев масла. Маслоохладитель стоит на той же воде. У электрических машин этой нагрузки нет, в калькуляторе для них ставят 0.
• Горячеканальная система. Часть мощности нагревателей горячих каналов уходит в плиты формы и тоже снимается водой.

Формула

Производительность по ПЭТ:

G = n × m × 3600 / (1000 × τ)

G — производительность, кг/ч; n — число гнёзд в форме; m — вес преформы, г; τ — время цикла, с.

Q = (G × 450 / 3600 + 0,25 × N) × (1 + z / 100)

Q — холодопроизводительность чиллера, кВт; 450 — теплосъём с ПЭТ от расплава до съёма, кДж/кг, ориентировочно, как в расчёте для термопластавтомата; N — мощность мотора насоса гидравлики, кВт, для электрической машины — 0; z — запас, %.

V = Q / (1,163 × 5)

V — расход воды, м³/ч, при нагреве воды на 5 °C, как в расчёте мощности по расходу и температурам.

Пример расчёта

Машина с 32-гнёздной формой льёт преформы весом 28 г с циклом 14 с. Мотор насоса гидравлики 50 кВт, вода на форму 10 °C, запас 15 %.

1. Производительность: G = 32 × 28 × 3600 / (1000 × 14) = 230,4 кг/ч.
2. Тепло формы: 230,4 × 450 / 3600 = 28,8 кВт.
3. Тепло гидравлики: 0,25 × 50 = 12,5 кВт.
4. Холодопроизводительность: Q = (28,8 + 12,5) × 1,15 = 47,495 кВт, округлённо 47,5 кВт.
5. Расход воды: V = 47,495 / (1,163 × 5) = 8,17 м³/ч.

Как выглядит установка на 47,5 кВт — компрессоры, потребление, расход воды, габариты и масса — показано на странице чиллера 45 кВт; температуру воды там задают свою.

Типовые ошибки

• Производительность по паспорту машины. Паспорт указывает предельную пластикацию, а тепло определяет то, что реально проходит через форму: гнёзда × вес × циклы. Расчёт по паспорту даёт неверный чиллер в любую сторону. Та же ошибка у термоформовочных машин, где считают по массе листа с облоем.
• Тёплая вода на форму. При воде 15–20 °C преформа охлаждается медленнее: цикл растёт, а толстые преформы мутнеют. Экономия на чиллере оборачивается потерей производительности линии; если контур общий с другим оборудованием, нужную температуру формы получают подмесом по расчёту температуры смешения.
• Конденсат на форме летом. Вода 8–10 °C холоднее точки росы в цеху, и на форме выпадает влага, которая портит поверхность преформ. Зону формы закрывают и осушают воздух в ней, а не поднимают температуру воды; точку росы для цеха считают в расчёте теплоизоляции трубопроводов.
• Масло на сухой градирне. Она даёт воду на 5–10 °C теплее наружного воздуха и в жару масло перегревается. Масло охлаждают от того же чиллера или отдельного, как в расчёте для гидростанции. Выдув бутылок из преформ — отдельная нагрузка: чиллер для выдувной машины.