Чиллер для выдувной машины: расчёт холодопроизводительности

Холодопроизводительность чиллера для выдувной машины определяет масса полимера, которая остывает в форме: масса изделия с облоем, число гнёзд и время цикла. Калькулятор переводит их в килограммы в час, считает тепло и показывает расход воды.

Расчёт чиллера для выдувной машины

Полимер Полиэтилен низкого давления (ПЭВП) Полиэтилен высокого давления (ПЭНП) Полипропилен (ПП) Поликарбонат (ПК) ПВХ Масса изделия с облоем, г

Гнёзд, шт. Время цикла, с

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

Выносной конденсатор

Требуемый чиллер

6,6

кВт

Выпуск, кг/ч

28,8

Полимер, кВт

5,76

Расход воды, м³/ч

1,14

Температура воды, °C

10

Подобрать чиллер на 6,6 кВт

Подбор модели откроется на сайте производителя xiron.ru

Откуда берётся тепло

• Изделие в форме. Заготовка с температурой 180–220 °C раздувается, прижимается к холодной стенке формы и остывает до 40–60 °C. Это основная нагрузка.
• Облой. Излишки, которые форма отжимает по контуру, остывают вместе с изделием. Поэтому в расчёт идёт масса изделия с облоем, а не готовой детали.
• Масло гидравлики. У гидравлических машин его охлаждают отдельно; нагрузку считают как для гидростанции.

Расчёт относится к экструзионно-выдувным машинам: флаконы, канистры, бочки. Выдув ПЭТ-бутылок из преформ считают иначе: заготовку там греют в печи, и нагрузку берут из паспорта машины. Сами преформы отливают на ТПА — эта нагрузка посчитана в задаче о ПЭТ-преформах.

Формула

Выпуск машины по массе:

G = m × n × 3,6 / τ

G — выпуск, кг/ч; m — масса одного изделия с облоем, г; n — число гнёзд; τ — время цикла, с; 3,6 — перевод граммов в секунду в килограммы в час.

Тепло от полимера:

Q_п = G × q / 3600

Q_п — тепло от полимера, кВт; q — удельный теплосъём полимера, кДж/кг; 3600 — число секунд в часе.

Холодопроизводительность чиллера с запасом и расход воды:

Q = Q_п × (1 + k)

V = Q / (1,163 × 5)

Q — холодопроизводительность, кВт; k — запас в долях единицы, обычно 0,10–0,20; V — расход воды, м³/ч; 5 — нагрев воды в форме, °C; 1,163 — теплоёмкость кубометра воды, кВт·ч/(м³·°C), как в расчёте мощности по расходу и температурам.

Пример расчёта

Машина выдувает флакон из ПЭВП: масса с облоем 60 г, два гнезда, цикл 15 секунд. Вода 10 °C, запас 15 %.

1. Выпуск: 60 × 2 × 3,6 / 15 = 28,8 кг/ч.
2. Тепло от полимера: 28,8 × 720 / 3600 = 5,76 кВт.
3. Холодопроизводительность с запасом: 5,76 × 1,15 = 6,62 кВт, округлённо 6,6 кВт.
4. Расход воды: 6,62 / (1,163 × 5) = 1,14 м³/ч.

Как выглядит установка на 6,6 кВт — компрессоры, потребление, расход воды, габариты и масса — показано на странице чиллера 7 кВт; температуру воды там задают свою.

Типовые ошибки

• Берут массу готового изделия. Облой остывает в той же форме, а у канистр с ручкой он составляет заметную часть заготовки. Чиллер получается меньше нужного, и цикл приходится удлинять.
• Считают по самому лёгкому изделию. После переналадки на тяжёлое изделие или на большее число гнёзд выпуск в килограммах растёт. Считать нужно по самому нагруженному сочетанию массы, гнёзд и цикла. Листовые изделия считают так же по массе листа — задача о чиллере для термоформовочной машины.
• Подают слишком холодную воду летом. Если форма холоднее точки росы в цехе, на ней выпадает конденсат; точку росы считают в расчёте теплоизоляции трубопроводов. На поверхности изделия остаются пятна и матовые следы.
• Экономят на расходе воды. При малом расходе вода сильно нагревается в каналах, и форма охлаждается неравномерно. Изделие ведёт, а время охлаждения растёт. Те же формулы и ошибки — в задаче о чиллере для термопластавтомата.