水冷式冷凍機組

低溫冷凍機組載冷劑濃度配比表-乙二醇水溶液的熱物理特性

載冷劑 載冷劑是用來將制冷機所產生的冷熱量傳遞給被冷卻或加熱對象的中間物質。常用的載冷劑有空氣、水、鹽水、有機化合物及其水溶液,選用原則首先是換熱器中的載冷劑不凍結。 a).鹽水溶液 氯化鈣水溶液 比熱 密度 冰點   常用為氯化鈉（Nacl）水溶液，氯化鈣水溶液（CaCL2）。鹽水溶液對金屬有強烈的腐蝕作用，因而會腐蝕管道和設備。其腐蝕性與鹽的純度和溶液中的含氧量有關�？刹扇〈胧�： ①用高純度鹽配制鹽水溶液； ②減少溶液與空氣接觸的機會,采用閉式循環系統或鹽水箱上加蓋； ③加一定量的緩蝕劑，使溶液量弱堿性，其PH值保持在7.5~8.5間。常用為：氫氧化鈉（NaOH）和重鉻酸鈉（Na2Cr2O7），質量配比為NaOH：Na2Cr2O7=27：100。 b).有機化合物載冷劑    常用為乙二醇水溶液和三元溶液（質量百分數40%乙二醇，20%乙醇，40%水，冰點為-64℃），該類載冷劑對設備無任何腐蝕性，但有較低的揮發性，因此建議做成密閉循環系統。      c). 常用載冷劑使用溫度和配比質量濃度表。

 

使用溫度℃	載冷劑	質量濃度%	起始凝固溫度℃	密度kg/m3	比熱 kJ/kg.K	動力粘度×k Pa.s
0℃	氯化鈣水溶液	12	-7.2	1111	3.465	2.5
	乙二醇水溶液	16	-7	1020	3.89	2.84
-5℃	氯化鈣水溶液	16	-12	1140	3.2	3.14
	乙二醇水溶液	23.6	-13	1030	3.77	5.10
-10℃	氯化鈣水溶液	20	-17	1180	3.06	4.88
	乙二醇水溶液	31.2	-17	1040	3.64	6.67
-15℃	氯化鈣水溶液	22	-22	1200	2.95	5.8
	乙二醇水溶液	40	-22	1070	3.35	11.7
-20℃	氯化鈣水溶液	24.5	-27	1230	2.85	8.1
	乙二醇水溶液	45	-27.5	1080	3.23	19.0
-25℃	氯化鈣水溶液	26	-32	1240	2.81	12.9
	乙二醇水溶液	50	-33.8	1088	3.11	30.5
-30℃	氯化鈣水溶液	27.5	-38.6	1260	2.74	13.6
	乙二醇水溶液	53	-37.9	1100	3.05	50.5
-35℃	氯化鈣水溶液	28.5	-43.5	1270	2.7	24.5
	乙二醇水溶液	57	-44	1103	2.95	83.5

關于冷凍機選用的幾個問題
一、如何選配冷凍機
　　事實上，一副模具就是一個換熱器，熱量由融熔的塑料傳入模具，再由模具傳入不斷循環的冷卻介質——冰水中，只有很小一部分進入空氣和注塑機的壓模板。眾所周知，塑料成型的周期，相當大的部分用于冷卻，有時可占到塑料成型周期的80%以上，因此將冷卻時間控制到***小是絕對必要的。例如，一副模具成型周期一般要20秒，如將原來冷卻水塔的水改用冷凍機產生的冰水進行冷卻，它可縮短到16秒。盡管***初選擇配備的冷凍機造價要高些，但它可使產量提高20%，在長期的生產中，能取得很大的收益。那么，如何來選擇冰水能量呢？從上面我們即可知道，它與成型材料的比熱、熔膠時的溫度，重量以及制品脫模時的溫度有關。一副模具　　所需的冰水能量之計算公式為： 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的溫度差℃（見附表）；
　　S為安全系數（一般取1.35-2.0），當單機匹配時，一般選擇小值，而當一臺冷凍機與多臺模具相配時取大值，如選擇風冷式冷凍機時，S也應適當選擇大一點。
　　 例如：一副模具生產PP制品，每小時生產量約50kg,問冷卻需要量為多少？應配備多大的冷凍機為合適？
Q=50×0.48×200×1.35=6480（kcal/h）;
　　每小時需6480kcal/h冷卻量，可選用PR冷凍機過程中，很難取得比較完整的數據。根據我們以往多年規劃，配套銷售的經驗，△T=200℃，它是眾多常用制品經過多年統計后的一個平均值。
　　如果模具上附有熱膠道，還應將熱膠道的能量加入冷量的計算，一般熱膠道是以KW為單位，計算時應將單位轉換成kcal/h,1KW=860kcal/h。如果供給工廠的水量充足，溫度較低，成本也較低，此時就不需要使用冷凍機，這一般是不太現實的，除非工廠能在水溫較低的大湖邊；另一種是利用城市深井供水來滿足溫度和流量的需要，但往往成本太高。對實驗裝置可以使用這種方法，但對于工廠，這樣做是不切實際的。
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，微電腦全功能冷凍機能提供5℃以上的冰水，低溫型智能溫控冷凍機能滿足5℃以下及至0℃以下的要求。
　　模具進出口處冰水的溫差往往是根據制品要求來設定的，在許多情況下，溫差為3-5℃時是***理想的，但有時也需要溫差有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，流量需要60L，而到溫差為2℃時，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出模具的溫差有關。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、冰水水質的處理
　　水的軟化，在使用冷凍機的過程中，也是一個不可忽視的問題，對水的PH值也需要不斷地觀測，***佳PH值應等于7，大于7的PH值會產生可怕的腐蝕現象，如不采取措施，會在蒸發器、模具內生垢，會起隔熱的作用，嚴重時，使其能量的轉換效果降低30%。很明顯這就要求考慮對硬水的軟化。***有效的方法，可在系統中配置一臺電子硬水軟化器，這樣的軟化器是以離子交換原理設計制作的。根據流量的不同可配置不同規格的軟化器，直接連接在循環水管路中，一般配置有水處理軟化器所需費用也不會太高，也可定期向循環系統中加入一定比例的除垢劑。
五、冷凍機流量、壓力
　　一般注塑成型模具冷卻，冰水的壓力選擇0.1~0.2Mpa，即可滿足要求，而微電腦全功能冷凍機能滿足這個要求，當壓力要求高于0.2Mpa時，需另行規劃，以利采用相應壓力的水泵以滿足系統供水之需要。
流量與管徑之間的關系表：
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冷卻，因為這不僅是***佳的方法，單就生產成本看，也是極經濟的，除非對其溫度有特定的要求，可用冰水對其進行冷卻。
七、冰水管道的保溫
　　冰水管道必須進行保溫隔熱，因為管道隔熱不僅能阻止冷量的嚴重損失，而且也阻止了在管外壁上形成的結露水。例如：冰水溫度10℃，環境溫度為30℃，一根25米長，表面積為25m²金屬管道的熱輻射可達750kcal/h，這差不多是3HP壓縮機產生的制冷量的10%，5HP壓縮機產生的制冷量的6%左右。
　　冷凍機與模具的連接，通常采用增強膠管連接，因為這樣的膠管其本身就有隔熱的功能，但長度超過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
  水冷機是制冷水機器，又稱冰水機、冷凍水機、制冷機等。能夠循環制造高低溫、恒溫、恒壓、恒流的循環冷凍水。蒸汽壓縮冷水機組包括四個主要組成部分的蒸汽壓縮式制冷循環（壓縮機，蒸發器，冷凝器，循環泵），這些機器可以實現不同的制冷劑。壓縮式制冷機利用冷媒作為制冷劑，以達到制冷效果很強的親和力。水冷機工作原理如圖所示。
　冷水機在工業應用，冷凍水或其它液體的冷卻泵是通過流程或實驗室設備。工業冷水機是用于控制產品，機制和工廠機械冷卻的各行各業。它們通常用于塑料工業的注塑和吹塑成型，金屬加工切削油，焊接設備，壓鑄 和機加工，化學加工，制藥制定，食品和飲料加工，造紙，水泥加工，真空系統，X射線衍射，電力供應和發電站，分析設備，半導體，壓縮空氣和氣體冷卻。它們還用于冷卻高熱能，如核磁共振成像儀和激光專門的工程項目，并在醫院，賓館和校園。近年隨著我國加入WTO,生產制造業進入了一個黃金時期，同時市場競爭激烈對產品質量的要求亦有較大程度的提高。很多的領域都可能會使用到冷水機，例如在生產過程中，由于機械、模具及工業反應不斷產生熱量，當溫度超過物料之承受程度產品質量就不穩定。塑料容器在生產過程中如不能及時冷卻定型,生產出來的容器將不飽滿,壁厚不均，色澤不明亮，甚至無法成型, 造成產品品質較低。有很多塑膠制品廠，或是需要冷水機將機器用的循環水和循環油冷卻的朋友，在購買工業冷水機的時候，往往不知道用什么類型的冷水機，才能達到自己要求的制冷效果，或是說不知道什么樣的機器更適合自己的生產車間。那么現在，眾高制冷機（ ）告訴大家一些冷水機的選型方法。希望能對朋友們有些幫助。

在很多場合，制冷劑不可能自己冷卻被冷卻物，所以需要載冷劑，

常見的載冷劑：水，油，鹽水（氯化鈣，工業鹽等等），乙二醇。等等

水      缺點：不能走零度以下；                 優點：便宜

油      優點：能夠用于不能沾水的地方或導電的地方；缺點：價格昂貴，針對性強

鹽水     缺點：會腐蝕管道，吸水性強，需要隨時檢查濃度；優點：便宜，能走零度以下。要不濃度不對結冰了，會很悲劇

乙二醇   優點：昂貴，會揮發，需要設計閉式系統，如必須開式系統；缺點：沒有腐蝕性，除了運行成本會像印鈔機一樣要你命。昂貴，沒有其他幾種冷劑的缺點。

一、冷水機的分類：
首先，我們要分清楚冷水機的類型：一般冷水機分為水冷和風冷兩種。
風冷冷水機，內含有水箱和水泵，無需冷卻塔散熱。安裝移動方便。但是對環境要求高，首先，因為它是以熱風循環來制冷的，所以，如果安裝車間的通風效果不好的話，會直接影響到冷水機的制冷效果。另外，如果您想把冷水機放在有濕度要求的無塵車間里的話，會在機頂產生大量水蒸氣。
水冷冷水機，分為開放式冷水機，密封式(有的稱為箱型冷水機)和螺桿式冷水機。水冷式冷水機，都要另外加裝冷卻塔和水泵，才能達到較好的冷卻效果。開放式的冷水機，還要另外裝一個水箱，密封式就不必了，因為他自身內置了水箱。開放式一般會安裝在車間外，便于檢修，但因其不夠美觀，所以就產生了密封式的水冷型冷水機。密封式的水冷冷水機是一個箱體結構，安裝方便，使用方便，在美森制冷的客戶群中比較受歡迎。但是如果您對制冷量的要求非常大的話，就建議您選用螺桿式的冷水機了，如果您對冷水機的壓縮機要求達到100HP以上時，我們會建議您用螺桿式冷水機。
二、冷水機的配備：
1、壓縮機；2、泵浦；3、電腦PC板，觸摸式控制，安全方便；4、溫控器：液晶顯示溫控電子板；5、膨脹閥、過濾器；6、內置外覆絕熱材
料的304不銹鋼水箱1個；7、電器
8、安全保護系統
壓縮機延時起動保護        冰水泵過載及指示燈
壓縮機過載保護            馬達反轉保護及指示燈
壓縮機過載保護及指示燈    冷媒不足保護及指示燈
冷媒高壓安全閥            散熱不良保護及指示燈
故障警報蜂鳴器
三、冷水機對塑膠機械的作用：
1、冷水機應用于塑料加工機械成型模具冷卻，能夠大大提高塑料制品表面光潔度，減少塑料制品表面紋痕和內應力，使產品不縮水、不變形，便于塑料制品的脫模，加速產品定型，從而*地提高塑料成型機的生產效率；
2、冷水機應用于數控機床、坐標鏜床、磨床、加工中心、組合機床以及各類精密機床主軸潤滑和液壓系統傳動媒的冷卻，能夠精確地控制油溫，有效地減少機床的熱變形，提高機床的加工精度。
四、冷水機選型溫馨提示：
1、標冷水機溫差為5度，（20度降15度），假如一臺CBE-3ALC的冷水機每小時的標準冷水機流量為0.5個立方。那么您在試用這臺冷水機的時候
不能只看冷水機的流量，還要看您需要的溫度是多少，假如您試用的溫度是從58度降到7度，溫差很大的話，那么就會減少每小時的冷凍水流量，從3.5個立方減到1個多立方。若您要是需要每小時3.5個立方的流量的冷水機，則要選擇更大一些的機型。
2、在試用冷水機的時候，還要看您是直接冷卻，還是間接冷卻。直接冷卻就是把水直接進冷水機，凍水出來直接進行您需要的產品里面冷卻，直接冷卻的效果明顯要好。間接冷卻就相當于把水放在盆子里，在盆子上面在放一個小盆子，小盆子里面放要冷卻的產品，相對來說間接冷卻的效果要差一些。所以，您在選型的時候，要考慮到這方面的。
3、一些用戶使用水池進行冷卻，有以下弊端：
l  水質較差，容易堵塞機器水道，造成更大的損失。
l  浪費水資源，提高用戶成本。
l  天氣過熱的時候，水溫達不到要求，影響產品品質和效率。
冷水機運用于各行業
塑料、塑膠行業用冷水機：塑料加工機械成型模具冷卻，能夠大大提高塑料制品表面光潔度，減少塑料制品表面紋痕和內應力，使產品不縮水、不變形，便于塑料制品的脫模，加速產品定型，從而*地提高塑料成型機的生產效率。
 
    擠出線材及抽粒行業用冷水機：很明顯，水槽是個開放式的容器，所以，我們在選配冷水機時，要注意一點，冷水機的蒸發器，應選用殼管式，不可以選用盤管式的。其原因如下：盤管式冷水機的蒸發器，是一個開放式的水箱，當冷水機停止工作時，泵浦沒有壓力，水槽的水位一般高于冷水機，此時，水槽的水會回流到冷水機的水箱，造成冷水機的水箱溢水。殼管式則不同，其蒸發器是一個閉回路，不會有溢水的問題。
 
    控機床、座標鏜床、磨床、加工中心、組合機床以及各類精密機床用冷水機：應用于數主軸潤滑和液壓系統傳動媒的冷卻，能夠精確地控制油溫，有效地減少機床的熱變形，提高機床的加工精度。提高機械潤滑的效率減少磨損及機械壽命。
 
    電子行業、超聲波清洗行業用冷水機：冷水機冷卻穩定電子元件內部在生產線上的分子結構,提高電子元件的合格率,能降低清洗劑溫度，冷凝氣態清洗劑，有效防止清洗劑的揮發。
 
    真空離子鍍膜行業用冷水機：離化源在初始工作時需加熱啟動，運行時需冷卻，冷卻系統故障將會導致離化源損壞。冷卻水必須用高壓水泵至離化源內的冷卻通道冷卻離化源。
 
    電鍍行業用電鍍冷水機：電鍍液冷卻,使金屬、非金屬分子穩定.冷水機使金屬分子隨著穩定的電流快速貼附上鍍件表面,增加鍍件的密度和平滑,縮短電鍍周期,提高質量,并可有效地回收各類昂貴的化學物質,工業制冷設備同理也適用于真空鍍膜工業。
 
A.直接冷卻：即鍍液直接通過過濾機或是過濾網進入冷凍機的蒸發器進行降溫再回到氧化槽。此冷卻方式的優缺點：冷卻時間短、效果好；缺點就是蒸發器需要做防腐處理（一般采用鈦合金），蒸發器里容易結垢，需定期清洗，否則影響制冷效果和機器運行。B.間接冷卻：氧化槽里鋪置鈦管，冷凍水通過鈦管帶走渡液熱量達到降溫目的；若鋪鈦管不便可添一換熱器（需是鈦合金制成）一邊走冷凍水一邊走鍍液。
    食品工業用冷水機：冷水機用于各類食品加溫后高速冷卻,使之能適用入罐及裝瓶要求,另外還有各類發酵食品需要不同的冷卻溫度以穩定發酵需要,提高發酵產品,保證發酵質量,同樣也使用于制藥業、化學工業制冷設備。
 
    研磨機行業用冷水機：三輥機在研磨過程，由于分子結構發生變化產生溫度，溫度過高影響原料的質量，生產效率，對設備磨損嚴重。運用冷水機循環冷卻控制溫度，可以大大提高生產量，減少設備的損壞。***重要的事保護員工安全。

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