فرآیند خنک کاری کارایی قالب را افزایش می‌دهد – بخش دوم
روش های خنک کننده
همان‌طور که قبلاً ذکر شد، روش های متعددی وجود دارد که قالبسازان را قادر به خنک کردن قالب ها می کند. معمولاً روش‌های سنتی شامل یک پیکربندی مرکزی برای فرآیند خنک کنندگی است که به صورت یک برج خنک کننده باز، شامل هوا و یا آب سرد شده در سردکن‌های مرکزی است. این روش ها اغلب در کوتاه مدت کارایی خود را در شناسایی و اعتبار سنجی ویژگی های مورد نیاز برای بهینه سازی قالب برای رسیدن به اوج بهره وری از دست می دهند. آن ها همچنین می توانند در مسیر سود آوری قرار بگیرند.
یک برج تبرید باز آب خنک کننده را به طور مستقیم هم برای دستگاه و هم برای قالب فراهم می کند. برج خنک کننده اجازه می دهد یک بخش کوچک از آب در هوای در حال جریان تبخیر شده و به این ترتیب باعث می شود جریان آب موجود در حد قابل توجهی خنک شود. اگر برج تبرید به عنوان یک سیستم مرکزی استفاده شود، نمی تواند دمای آب خنک کننده را به طور مؤثر کنترل کند، چرا که این سیستم نمی تواند آب را تا زیر دمای مخزن در محیط سرد کند. به عبارت دیگر، افزایش رطوبت جو، باعث کمتر شدن ظرفیت برج تبرید می شود.
یکی دیگر از چالش های مربوط به برج های خنک کننده تبخیری کیفیت آب نامرغوب است که باعث ایجاد آلودگی و رسوب در داخل کانال های خنک کننده‌ی قالب می شود . این رسوب مانند یک عایق عمل کرده و بهرهوری انتقال حرارت را کاهش می دهد . بنابراین، حذف مکرر مکانیکی رسوب از مسیر آب یک ضرورت است .
برای یک سیستم باز هوایی نیز خطر بیماری های منتقل‌شده با آب مانند لژیونلا وجود دارد، چرا که معمولاً آب راکد در حوضه برج تبرید جمع شده و زمینه‌ی رشد زیستی موجودات زنده را فراهم کرده سپس بخارآب آلوده و یا قطرات کوچک آب آلوده در محیط اطراف پخش شده و باعث بیماری می شوند .
برای جلوگیری از مشکلات مرتبط با آب کثیف برخی از قالب سازان برای خنک کردن قالب و ماشین آلات به نصب سردکن های سرد کننده ی هوا روی آورده اند. این سردکن های هوا سرد برای حذف گرما هوای محیط را از طریق یک مدار مبرد سرد می کنند درست شبیه به یک تهویه هوا خانگی ؛ که گرما را از هوای داخل خانه گرفته و به فضای خارج از خانه پخش می‌کنند. ازآنجا که این روند خنک کنندگی به خنک کردن هوای کل فضای مورد نظر وابسته است، بنابراین روشی پر هزینه است. دمای بالای هوای محیط، منجر به بالاتر رفتن درجه حرارت کمپرسور و درنتیجه پایین آمدن بهرهوری این کمپرسور و افزایش انرژی الکتریکی مورد نیاز برای سرد کردن آب می شود .
همچنین راه‌اندازی سردکن هوا پیچیدگی هایی دارد، به عنوان مثال در برخی از محیط ها هوای سرد شده توسط سرد کن، پاسخگوی دمای بالای محیط نیست. این دمای خنک کنندگی توسط طراحی قالب و زمان چرخه موردنظر تعیین می شود. در چنین مواردی، برای افزایش دمای خنک کنندگی و درنتیجه بهینه سازی دستگاه، به یک TCU نیاز داریم . نیاز به گرم کردن آبی که قبلاً خنک شده است به لحاظ مصرف انرژی ، هزینه های عملیاتی را افزایش می دهد . صرف نظر از اینکه از کدام یک از فرآیندهای مرکزی سنتی برای خنک کنندگی استفاده شده باشد؛ قالبسازان و قالبگیران هر دو با مشکل بالا و پائین رفتن فشار آب ( و درنتیجه جریان) در اثر افزایش یا کاهش تعداد ماشین هایی که باید خنک شوند؛ مواجه هستند. نوساناتی که در فشار و جریان ایجاد می شود مشابه نوساناتی است که هنگام استفاده از آب در واحدهای مسکونی رخ می دهد.
۱- در اتاق پیش خنک کننده، در شرایط دمای محیطی بالا، قطرات ریز آب وارد جریان هوای ورودی می‌شوند.
۲- غبار تبخیر بلافاصله، هوا را قبل از تماس با کویل های خنک‌کننده‌ی حامل آب سرد می کنند .
۳- پروسه‌ی موردنظر دما را به حد نقطه‌ی تنظیم و یا کمتر از آن کاهش می دهد. سپس آب سرد شده مجدداً برای سرد کردن ماشین های قالب گیری به گردش درمی آید.
۴- کنترلر مبتنی بر ریزپردازنده به طور خودکار دمای خنک کننده را تحت کنترل در می آورد .
این سیستم حلقه بسته، مشکلات مرتبط با آب کثیف را مرتفع کرده و نسبت به پیکربندی سنتی مقدار آب و انرژی کمتری به کار می برد؛ چرا که برابری خنک کنندگی برج خنک کننده و سردکن هوا را از بین برده است .
حلقه ی بسته ی کولر مایع و ترکیب سردکن / TCU نیز سادگی بیشتر و هزینه‌ی کمتری را در نسبت به یک برج تبرید / سردکن مرکزی / پیکربندی TCU ارائه می دهد ، چرا که برای انجام مأموریت خود به تجهیزات کمتری نیاز دارد . همچنین مصرف کم آب و انرژی باعث صرفه جویی و افزایش طول عمر سیستم می شود . به‌علاوه ، هزینه های نگهداری مربوط به برج های خنک کننده حذف و هزینه های مرتبط با مواد شیمیایی سیستم آماده سازی نیز کم می شود .
سیستم یکپارچه شامل ترکیب سردکن / TCUs که شامل سیستم های خنک‌کننده آب سرد و بسته به دستگاه مورد نظر یک یا دو مدار TCU است ؛ که در داخل یک اتاقک جمع و جور به هم مرتبط شده اند. در این مدل انعطاف پذیری بیشتری را شاهدیم؛ چرا که هر یک از سردکن / TCU ها به یک قالب و سازه اختصاص داده شده و مستقل از واحدهای دیگر عمل می کند. به این ترتیب قالب از بقیه‌ی تجهیزات جدا بوده، و می توان نسبت به تأمین یک جریان بالا که فرآیند تغذیه ی آب به هر دستگاه را تضمین می کند، همچنین از فشار ثابت منبع، دما و تحویل یک جریان آشفته بالا در سراسر قالب اطمینان حاصل کرد.
ترکیب سردکن / TCU همچنین کنترل هر نیمه قالب و ظرفیت گرمایش و سرمایش دقیق مورد نیاز آن را به طور مستقل انجام می دهد. کاربران می توانند دمای هر منطقه را به راحتی به دماهای مختلف از ۲۴ درجه سانتی گراد (برای سیستم‌های غیر گلیکول) تا ۹۵ درجه سانتی گراد تنظیم کنند. علاوه بر این، ترکیب سردکن / TCUs با سرو تنظیم مناسب که دارای سه شیر کنترل است دما را کنترل کرده و درجه حرارتی پایدار و دقیق در سیستم ایجاد می‌کند؛ طوری که برای یک قالب داده‌شده و مواد خاص آن می‌توان یک تنظیم دقیق درجه حرارت داشت. دریچه ورود آب سرد از مدار تبرید به داخل قالب را به‌دقت کنترل می‌کند. ترکیب این کنترل با کنترل شدید اجاقک‌ها، درجه حرارت قالب را می‌توان با دقت ۰٫۲۵± درجه سانتی گراد از نقطه تنظیم ثابت نگه داشت.
یکی دیگر از مزایای یک سیستم حلقه بسته‌ی یکپارچه “خنک کنندگی رایگان” است؛ به این معنی که کولر مایع مرکزی در دمای مورد نظر آب را فراهم کرده و نیازی به استفاده از آب سرد ،سردکن نیست. بدین ترتیب صرفه جویی قابل توجهی انجام می شود. به علاوه این واحد گردش کمپرسور خود را به طور خودکار برای خنک کردن سیستم تا درجه حرارت مورد نیاز مدیریت کرده و تنها سطح خنک کنندگی مورد نیاز را تأمین می کند. آب تمیز کولر مرکزی عهده دار باقی روند خنک کردن سیستم است به این ترتیب نیاز مجدد به خنک کاری را مرتفع می کند. نیاز به استفاده از کمپرسورهای با قدرت بالا در و متعاقباً هزینه ها به طور قابل توجهی کاهش می یابد .
برای حفظ توان رقابتی، قالبسازان باید برای افزایش سرعت چرخه، از طراحی قالب گرفته تا آزاد سازی آن / باز / خارج کردن محصول و هر عملیات دیگری بین این موارد تمرکز کنند. کسانی که پارامترهای مختلف خنک کنندگی را مورد بررسی و ارزیابی قرار می دهند متوجه خواهند شد که با کمک این سیستم می توانند بیشتر از قبل مشتریان خود را راضی نموده و هم زمان سودآوری خود را بهبود ببخشند .
منبع : اینترنت
برگردان : ایران ملد
