制冷式油冷機的基本概述和選型使用
工作原理
油冷機也叫冷油機,根據(jù)制冷系統(tǒng)原理,低溫低壓的液態(tài)冷媒在蒸發(fā)器里面與周圍水進行熱交換蒸發(fā)器吸收油的熱量,蒸發(fā)成低溫低壓的氣態(tài),蒸發(fā)過程中冷媒溫度不變,低溫低壓氣態(tài)的冷媒進入到壓縮機,經(jīng)壓縮機壓縮,被壓縮成高溫高壓的氣態(tài),然后進入冷凝器,在冷凝器里與室內(nèi)的介質(zhì)進行熱交換,高溫高壓的氣態(tài)的部份熱量被介質(zhì)吸收,介質(zhì)溫度升高,冷媒放熱冷凝器變成高溫高壓液態(tài),冷凝器過程溫度不變,然后進入膨脹閥進行節(jié)流,節(jié)流是迅速降溫的過程,冷媒變成低溫低壓的液態(tài),此過程后的冷媒再進入到蒸發(fā)器進行換熱蒸發(fā),從而實現(xiàn)制冷系統(tǒng)的整個過程,這種循環(huán)是連續(xù)進行的,油才得以連續(xù)不斷的制冷。
1、 按冷卻(散熱)方式
A、水冷式: (殼管式) 冷凝器加裝冷卻塔散熱。
B、風(fēng)冷式: (翅片式) 冷凝器通過機臺本身風(fēng)扇散熱。
2、按外形結(jié)構(gòu)
A、封閉式冷油機:有外箱鈑金【里面帶油泵及油箱《風(fēng)冷、水冷都可以這種說法》】。
B、開放式冷油機:無外箱(殼)、蒸發(fā)器、冷凝器為殼管式,壓縮機置于蒸發(fā)器上面,無油泵,要另外配水箱及循環(huán)油泵。
3、按蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)
A、閉式冷油機:指蒸發(fā)器是封閉式(殼管式)的,可在設(shè)備里面放置油泵,也可外置,可有外殼,也可以不用外殼,冷凝器根據(jù)風(fēng)冷式或水冷式來決定。
B、開式冷油機:蒸發(fā)器是開放式的,蒸發(fā)器為鋼管盤管式,放置于水箱里面,冷凝器根據(jù)水冷式或風(fēng)冷式來決定。
4、按壓縮機結(jié)構(gòu)
A、活塞式
B、渦漩式
C、螺桿式
D、離心式
1,切削加工
許多切削加工機床(加工中心、車床、銑床、鉆床等)中需要刀具或主軸高速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生熱量,在切削過程中亦產(chǎn)生大量的熱量。在這些機床設(shè)備中通常需冷卻的部分如主軸、切削液、潤滑油、液壓油、電控柜等,這樣就要油冷機(冷油機)對這些部件進行冷卻
2,非切削加工
如電火花機,拋光機、研磨機等。
使用冷油機組時油系統(tǒng)易容被一些鐵屑堵塞,因些必需加裝過濾器。
需要內(nèi)外循環(huán)油泵系統(tǒng)或封閉水箱系統(tǒng)。
1、通過冷卻油進、出口溫差來計算發(fā)熱量
Q = SH × De × F × DT / 60
Q: 發(fā)熱量 KW(注明:川本1P冷油機的發(fā)熱量約為2.5KW)
SH:比熱 油的比熱為 1.97KJ/Kg*C (1.97千焦耳/千克*攝氏度)
De: 比重 油的比重0.88Kg/L (0.88千克/升)
F: 流量 LPM (L/min 升/分鐘)
DT: 冷卻油進出口溫差(出口溫度-進口溫度)
注: "/ 60" 是用于將流量 升/分 變?yōu)?升/秒 ;1kW = 1kJ/s ;
例1: 冷卻水進油為15度,出油20度,流量20升/分鐘
發(fā)熱量 Q = 4.2 ×1 × 20 × (20-15) / 60 = 7KW
選擇冷水機冷量時可適當加大 20%-50% 即可選用 CBEY-04W
例2: 冷卻油進口為18度,出油26度,流量15升/分鐘
發(fā)熱量 Q = 1.97× 0.88×15×(26-18) /60 = 2.6KW
選擇冷水(油)機冷量時可適當加大 20%-50% 即可選用CBE-02A
2、通過設(shè)備的功率、發(fā)熱量估算
a、如用于主軸冷卻,可根據(jù)主軸電機功率的30%估算所需制冷機組的冷量。
例: 15KW電機,可選配4.5kw 或 5.8kw冷量的制冷機組;
3、通過油箱的溫升來計算發(fā)熱量
Q = SH × De × V × DT / 60
Q: 發(fā)熱量 KW
SH:油的比熱為 1.97KJ/Kg*C (1.97千焦耳/千克*攝氏度)
De: 比重 油的比重0.88Kg/L (0.88千克/升)
V: 油容量 L(升)包括水箱及管路中的總水容量
DT: )在一分鐘內(nèi)的最大溫升
注: "/ 60" 是用于將溫升 攝氏度/分變?yōu)?攝氏度/秒 ; 1kW = 1kJ/s;
注意: 測量時,油箱的溫度需略低于環(huán)境溫度;并且設(shè)備處于最大的負荷下工作。
例: 水箱容積 3000L 最大的水溫 0.6度/分鐘
發(fā)熱量 Q = 4.2 × 1 × 3000 × 0.6 / 60 = 126KW
選擇冷油機冷量時可適當加大 20%-50% 即可選用 CBEY-50W ;
補充說明:
1、冷油機的制冷量與環(huán)境溫度及出水溫度不同而變化;
2、設(shè)備實際發(fā)熱量亦會因為不同的工件、模具、參數(shù)等發(fā)生變化;
3、使用冷油機后溫度下降,連接管路、水箱、油箱、模具、主軸、設(shè)備表面溫度會低于環(huán)境溫度,因此會吸收熱量導(dǎo)致負荷增大;
4、在工業(yè)冷卻的實際應(yīng)用中很多情況是無法準確利用以上方法計算的,這時只能通過經(jīng)驗數(shù)據(jù)、同類設(shè)備類比等方法估算。
5、任何的計算方法都有可能會出現(xiàn)偏差,以致實際選用的制冷機組過大或過少,所以上面的方法僅作參考;
1、防止工作機械因油溫的變化而影響精度。
2、防止油質(zhì)因高溫劣化,保持油液粘度不變,使工作機械穩(wěn)定工作。
3、油溫控制以機體溫度(室溫)為依據(jù),用戶可根據(jù)機體溫度設(shè)定油溫,防止機械結(jié)構(gòu)產(chǎn)生熱變形。
4、沉浸式油液冷卻控溫裝置不受雜質(zhì)污染,不受切削金屬粉末等所干擾,清潔簡單、保養(yǎng)容易;安裝簡便,不占空間。
5、附有自動故障報警功能,可通過特定的方式及時提醒用戶對裝置進行檢修,以免機件損壞。
1、油冷機的開啟。每年3—11月份,要求操作者需要及時開啟油冷機,以保證設(shè)備的正常運轉(zhuǎn),規(guī)定每班設(shè)備開動時即開啟油冷機。
2、油冷機的觀察。油冷機設(shè)定有一定的制冷溫度值,操作者平常操作設(shè)備時,需要注意觀察油溫的顯示值,當油溫長期高于設(shè)定值時,需要及時向維修反映情況。
3、清理油箱。油冷機運行2周左右,應(yīng)打開油箱泄油口放油,以清除進入油箱匯中底部的水分。應(yīng)定期清理LO-C型機組的冷卻盤管,以防止冷卻能力降低。清理時應(yīng)避免損傷冷卻盤管,同時應(yīng)把油箱底部完全清理干凈。
4、清理空氣過濾網(wǎng)。每兩周清理一次空氣過濾網(wǎng)(環(huán)境較惡劣時每周至少一次)。清理時先將過濾網(wǎng)卸下,用吸塵器或空氣噴槍去除灰塵。污垢嚴重時應(yīng)使用溫度不超過40℃的溫水和中性洗滌劑清洗空氣過濾網(wǎng)。清洗后應(yīng)風(fēng)干水分,再裝回原處。
5、定期檢查。根據(jù)油的清潔程度,定期檢查、清洗吸油過濾網(wǎng),以防污物堵塞。
6、清潔機組表面。機組表面臟污時,應(yīng)采用中性洗滌劑或高品質(zhì)肥皂水用軟布擦洗。注意不得使用石油類、酸類溶劑、磨粉、鋼刷及砂紙等,以防噴塑表面破壞。
7、重新使用前檢查。長期放置重新使用或使用較長一段時間后,應(yīng)檢查油冷機換熱器是否被灰塵、污物堵塞。必要時應(yīng)使用干燥壓縮空氣、吸塵器或軟毛刷將其表面清理一遍。進行此項工作時注意不要損壞換熱器翅片。
1.冷凍油泵不可在油箱內(nèi)無油運轉(zhuǎn);
2.操作開關(guān)請盡理避免連續(xù)切換;
3.凍水溫度達到設(shè)定溫度時,壓縮機會自動停止運行,此屬正常現(xiàn)象;
4.溫度開關(guān)應(yīng)避免設(shè)定在5℃以下,防止蒸發(fā)器結(jié)冰(低溫冷凍機除外);
5.為確保油冷機機制冷效果,保持最佳狀態(tài),請定期清洗冷凝器及蒸發(fā)器和水過濾器。