برج خنک کننده در صنعت تزریق

برج خنک کننده دستگاه تزریق پلاستیک، برج خنک کننده ای است که وظیفه خنک نمودن دستگاه تزریق پلاستیک را به عهده دارد. برج خنک کننده چیست ؟  این برج خنک کننده بسته به نیازهای دستگاه تزریق پلاستیک طراحی شده و از تجهیزات خاص مورد نیاز آن بهره مند است.وظیفه دستگاه تزریق تبدیل دانه های ریز جامد پلیمر به سیال روان و انتقال آن به درون قالب می باشد تا قطعه نهایی فرم بگیرد، پس از آن نیاز است تا دستگاه و قطعه نهایی خنک شود و درجه حرارت دستگاه کنترل شود که در این مرحله از برج خنک کن استفاده می گردد.

تزریق پلاستیک یک فرآیند مهم در تولید و ساخت انواع قطعات پلاستیکی بوده و وظیفه برج خنک کننده (کولینگ تاور)، خنک کردن قالب و روغن در دستگاه تزریق را بر عهده دارد. کولینگ تاور تزریق پلاستیک در واقع با تولید دائم آب سرد و گردش آن در مبدل‌ های روغن و در اطراف قالب باعث سهولت عملیات تولید قطعات پلاستیکی می‌ شود.

برج‌ های خنک کننده این سیستم عموماً با دو ظاهر مکعبی و مخروطی (استوانه‌ ای)، در محیط بیرون کارخانجات تزریق پلاستیک قرار می گیرند و با تماس دائمی هوای خنک بیرون با آب، باعث خنک تر شدن آب و انتقال آن به بخش های مختلف می‌ شوند.

ویژگی های برج خنک کننده دستگاه تزریق پلاستیک

دستگاه تزریق پلاستک از دو قسمت اصلی قالب گیری و تزریق تشکیل شده است. ابتدا دانه های ریز پلاستیک داخل قیف ریخته شده و و به داخل سیلندر می رود و با گردش دورانی به جلو رانده می شود. در پوسته سیلندر المنت های حرارتی قرار گرفته است که دانه های جامد پلاستیک را به مایع تبدیل می کند و به داخل قالب تزریق می کند.

قیمت قالب از دو بخش متحرک و ثابت تشکیل شده است که نیروی فشار دهنده آنها به روی هم با مقدار تن اعلام می شود. پس از تبدیل پلاستیک جامد به مایع و تبدیل آن به قطعه نهایی نیاز است تا حرارت از قطعه گرفته شود. برج خنک کن در این دستگاه، آب خنک را از لوله های انعطاف پذیر وارد دالان های مخصوص تعبیه شده، بروی قالب کرده و مجموعه قطعه و قالب را خنک نماید.

انتخاب کولینگ تاور دستگاه تزریق پلاستیک

برای انتخاب کولینگ تاور مناسب سیستم تزریق پلاستیک باید شرایط دمایی طراحی دستگاه و نوع برج خنک کننده را مورد بررسی قرار داد. همانطور که در مطلب طراحی برج خنک کننده اشاره نمودیم، یک برج خنک کننده می تواند دمای آب را تا 3 درجه بالای دمای مرطوب محیط خنک نماید.

بنابراین در خرید سیستم خنک کننده دستگاه تزریق، باید توجه نمایید که دستگاه در چه منطقه جغرافیایی نصب می شود و حداکثر دمای مرطوب در آن منطقه چه مقدار است. برج های خنک کننده خشک  نوعی دیگر از انواع سیستم‌های خنک کننده صنعتی میباشد که به واسطه هوای خشک محیط موجب کاهش دمای آب شده و به آن برج خنک کننده می گویند.

برای این کار در ابتدا باید دو مورد زیر را مورد بررسی قرار داد:

1. سایز اتصالات ورود آب جهت خنک کاری قالب و سیستم و بدست آوردن دبی مجموع مورد نیاز
2. دمای آب خنک مورد نیاز اعلام شده در کاتالوگ سازنده دستگاه تزریق پلاستیک

حال به عهده کارشناس است که بررسی نماید چه نوع کولینگ تاوری مناسب دستگاه تزریق پلاستیک می باشد. آیا دبی مورد نیاز با دبی نرمال کولینگ تاور مطابقت دارد و آیا برج خنک کن می تواند دمای مورد نیاز دستگاه را تأمین نماید و آن را خنک نماید، یا نیاز به چیلر برای خنک کردن دستگاه می باشد؟ همین طور در نظر داشته باشید که دستگاه های تزریق، شرایط دمایی متفاوتی را نیاز دارند.

1-چرا از برج خنک کننده در خنک کاری دستگاه تزریق استفاده می شود؟

کولینگ تاور قالباً مصرف برق بسیار کمی دارد، فضای کمی را اشغال می کند و می تواند به صورت تحت فشار آب سرد زیادی را با دمای 25 درجه سانتی گراد تولید نماید. این ویژگی اصلی که در عملکرد برج خنک کاری آب وجود دارد باعث گردیده شده است که امروزه بکارگیری آن در صنایع تزریق پلاستیک و اکسترود توسعه فراوانی پیدا کند.

برج خنک کننده همچنین به دلیل داشتن هزینه ی تامین بسیار مناسب میتواند راندمان تولید را با کمترین میزان سرمایه افزایش دهد. قیمت برج خنک کننده همانطور که میتوانید اطلاع پیدا کنید به نسبت چیلرهای برقی بسیار پایین بوده و از طرفی دیگر کارایی آن گاهاً در ظرفیتهای بزرگ به مراتب بیشتر از چیلر خواهد بود.

البته اگر تولید کننده برج خنک کننده استانداردهای لازم جهت ساخت این تجهیز را رعایت نکند ممکن است در آینده نزدیک تبعات بدی را بر سیستم تزریق پلاستیک وارد نماید. دیر سرد شدن قالب، عدم شکل گیری درست و صحیح قطعه پلاستیکی، کاهش میزان تولید دستگاه تزریق و آسیب به روغن چرخشی درون دستگاه از مهمترین مشکلاتی است که ممکن است برای شما پیش بینی گردد.

با توجه موارد اعلام شده بهتر است که در هنگام خرید برج خنک کننده تمامی موارد لازم از بابت توصیه های مهندسی در مراحل ساخت کولینگ تاور را به یک شرکت معتبر سازنده بسپارید.

2-برج خنک کننده آب با چه دمایی را وارد دستگاه تزریق پلاستیک می کند؟

یکی از مهمترین و اصولی ترین سوالهای کلیدی در طراحی سیستم تولید دستگاه تزریق دانایی نسبت به میزان دمای آب سرد خروجی از کولینگ تاور قلمداد می گردد. دمای آب سرد خروجی از کولینگ تاورهای دستگاه اکسترود یا تزریق عمدتاً وابسته به شرایط محیط اقلیم نصب ماشین است. مثلاً برای شهری همچون یزد که هوایی خشک داشته، کارکرد و عملکرد دستگاه خنک کننده آب به مراتب بهتر از شهری مثل اهواز با آب و هوای شرجی است.

به بیانی ساده تر به هر میزان رطوبت محیط محل نصب برج بالاتر باشد کارکرد دستگاه کولینگ تاور نیز ضعیف تر خواهد بود. دمای خروجی آب سرد در فصول تابستان در بدترین شرایط اقلیمی حدود 20 تا 30 درجه سانتی گراد در مناطق مختلف کشور ایران برآورد می گردد. در فصول سرد زمستان نیز دمای خروجی آب سرد برج خنک کننده به حدی خواهد بود که باید از ضد یخ یا سیستم آنتی فریز در تشتک استفاده نمود.

دمای خروجی آب سرد اگر بخواهیم بدانیم که در شهری که سکونت داریم از خروجی دستگاه خنک کننده تبخیری چقدر خواهد بود باید به مراجع هواشناسی منطقه مراجعه نمایید. در اطلاعات هواشناسی هر استان یا شهرستان، عدد و پارامتری تحت عنوان دمای مرطوب محیط (وت بالب) وجود دارد که معین کننده دمای هوای اشباع با رطوبت 100 درصد در آن منطقه می باشد.

با پیدا کردن دمای وت بالب محیط محل نصب برج خنک کن میتوانید به راحتی به دمای خروجی آب در این ماشین برودتی دست پیدا کنید. چرا که دمای خروجی آب خنک از برج خنک کن همواره 5 درجه بالاتر از دمای مرطوب محیط است. یعنی اگر دمای وت بالب در شهری مثل زنجان 19درجه است، خروجی آب کولینگ تاور دمایی معادل 24 درجه سلسیوس خواهد داشت.

انواع برج خنک کننده تزریق پلاستیک

1-برج خنک کننده مکعبی مدار باز:

پر کاربردترین سیستم طراحی شده در خطوط سرمایشی روغن و قالب در دستگاه تزریق مختلف تیپ مکعبی کولینگ تاور است. مدل مکعبی برج خنک کننده دارای سیستم پاششی آب ثابت توسط دوش ها یا نازلهای ضد رسوبی است که آب داغ خروجی بخش قالب و روغن را مستقیماً بر روی پکینگها پاشش می‌نمایند.

بهره وری از پاشش آب ثابت مهمترین مزیت این دستگاه در مقایسه با سایر انواع برجهای خنک کننده به شمار می‌آید. هوا توسط یک فن یا پروانه مکشی در بالای کولینگ تاور به داخل و ارتباطش با آب داغ پاششی وظیفه خنک کاری آن را عهده پذیر است.

2-برج خنک کننده مخروطی یا مدور:

نوع دیگر از انواع کولینگ تاور وجود دارد که امروزه ظاهری استوانه‌ای شکل داشته و به برج خنک کننده گرد یا مدور نیز معروف می‌باشد. این مدل از انواع خنک کننده آب دارای یک سیستم پاششی آب تحت فشار هستند. علت جلبک زدن برج خنک کننده چیست ؟ جلبک‌ها در دمای بالا رشد بهتری دارند. دمای آب در برج خنک کننده، معمولاً بین 20 تا 30 درجه سانتیگراد است که شرایط مناسبی برای رشد جلبک‌ها فراهم می‌کند.

آب با فشار بالای 2 بار وارد کلگی توزیع آب در برجهای خنک کننده شده و از قسمت لوله‌های آرم خروجی، آب را بر روی پکینگها هدایت می‌کند. هوای خشک و خنک نیز همانند کولینگ تاور مکعبی با مکش از قسمت کرکره ورودی هوا (لوور) به سمت فن بالا مکش شده و در تماس با آب گرم باعث خنک شدن آب خواهد شد.