| 臺州市摩亞機械科技有限公司
主營產品: 制氮機、隔膜式高壓壓縮機、氣輔壓力控制器等 |
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2015-3-12 閱讀(9146)
在模具變溫技術開始出現(xiàn)時也有采用過熱水作為加熱介質用于制造小制品,其主要原因是,高溫過熱水可以采用已有的過熱水模溫機在現(xiàn)場獲得。但隨著模具變溫技術的應用拓展和集成式蒸汽加熱模具變溫系統(tǒng)的開發(fā)成功,相對于高溫過熱水,采用飽和蒸汽作為加熱介質的技術特點和優(yōu)勢越來越明顯。
首先,從相同溫度下的飽和水蒸汽和過熱水的熱焓來比較,假設兩種介質的溫度均為180℃,1 kg蒸汽的熱焓值為2777kJ,而1 kg過熱水的熱焓值則為762kJ,即1 kg蒸汽至相同溫度的過熱水的相變就可釋放出2015kJ熱量來加熱模具。而這部分熱量如果由高溫過熱水降溫5℃來提供,就需要近100 kg的高溫過熱水通過并實現(xiàn)*換熱;而事實上很難達到*熱交換,即需要通過更多的高溫過熱水才能實現(xiàn)。在采用飽和蒸汽加熱模具時,可直接通過向模具的加熱/冷卻通道中補充飽和蒸汽維持蒸汽壓力來補充加熱模具所需的熱量,即利用相變熱加熱;而采用高溫過熱水加熱模具時,熱量傳遞后必然造成過熱水溫度降低,因此只能通過持續(xù)向模具的加熱/冷卻通道中供應相同溫度的過熱水,并使過熱水通過模具的加熱/冷卻通道才能補充加熱模具所需的熱量。采用高溫過熱水加熱模具,不僅需要較長的時間來實現(xiàn)加熱所需熱量的輸送,而且需要消耗額外的能量來實現(xiàn)高溫過熱水的輸送或循環(huán)。
第二,采用蒸汽作為加熱介質,飽和蒸汽的壓力與蒸汽的溫度有明確的對應關系,蒸汽壓力有明顯的均衡傳導特性,更重要的是蒸汽加熱的熱源是相變釋放的熱量,因此在通入蒸汽的所有加熱/冷卻通道中蒸汽的溫度能夠保持均勻一致,使需要加熱的模具部分獲得一致的溫升。采用過熱水進行加熱,雖然在加熱/冷卻通道中高溫過熱水的壓力具有傳導性,但是加熱模具需要的熱源是過熱水中的蓄熱,很難保證過熱水的溫度從進口到出口的一致性,需要加熱的模具部分無法在短時間內獲得一致的溫升。
由于飽和蒸汽和高溫過熱水的不同特性,決定了采用飽和蒸汽的加熱速率和效率大大好于采用過熱水。根據(jù)實驗數(shù)據(jù),同等條件下,采用過熱水加熱模具的溫升速率大約在1.5℃/秒,而采用飽和蒸汽的加熱速率可達到或超過3℃/秒。
第三,與模具加熱速率相對應的是:加熱速率越大,升溫過程中向無效部位傳遞的熱量越少;冷卻時需要從模具中帶走的熱量也相應減少,使模具的降溫速率越大。根據(jù)實驗數(shù)據(jù),同等條件下,采用高溫過熱水加熱時,模具冷卻的速率只有約1.8℃/秒;而采用飽和蒸汽加熱時,模具冷卻的速率可達到或超過2.5℃/秒;
第四,蒸汽加熱容易獲得更高的模具表面溫度和/或更快的冷卻速度,制品外觀面表面質量會更好,如更高光澤或更好的皮紋復制效果。