Чиллер для ТПА и охлаждение термопластавтомата: расчёт и выбор

TOPSTAR CMT — Системы охлаждения

Охлаждение — самый недооценённый элемент литьевого производства. Перегрев масла ускоряет износ насоса и снижает точность параметров. Нестабильная температура формы даёт коробление и нестабильные размеры. Правильная система охлаждения решает обе проблемы и сокращает цикл на 15–25%.

±1°Cточность поддержания температуры чиллерами TCA

40–70%времени цикла занимает охлаждение

15–25%сокращение цикла при правильном охлаждении

70°Cмаксимальная температура масла ТПА — выше начинаются проблемы

На этой странице:

Зачем нужно охлаждение
Два контура охлаждения
Чиллер для ТПА
Расчёт мощности
Чиллер vs градирня
Водоподготовка
Вопросы и ответы

❄Зачем термопластавтомату охлаждение

В термопластавтомате есть два принципиально разных источника тепла которые требуют охлаждения по разным причинам.

🛢

Гидравлическое масло ТПА

В гидравлическом ТПА (серия TH) насос непрерывно работает и нагревает масло. Допустимая температура масла — до 50–55°C в рабочем режиме, максимум 70°C. При перегреве масло теряет вязкость — насос и гидравлика работают нестабильно, давление плавает, размеры изделий уходят.

Последствия перегрева: нестабильные параметры цикла, ускоренный износ насоса и уплотнений, деградация масла.

🔩

Пресс-форма

Расплав входит в форму при 200–350°C. Форму нужно охладить до 20–140°C (в зависимости от материала) чтобы изделие затвердело и можно было его извлечь. Скорость и равномерность охлаждения определяют качество изделия и время цикла.

Нестабильное охлаждение: коробление, разные размеры от смены к смене, увеличение цикла.

Серия TE II (электрический ТПА) не требует охлаждения масла — масла нет. Но охлаждение пресс-формы всё равно необходимо для любого типа ТПА.

🔄Два контура охлаждения термопластавтомата

Правильная система охлаждения ТПА состоит из двух независимых контуров с разными температурными режимами.

Параметр	Контур охлаждения масла	Контур охлаждения формы
Что охлаждает	Гидравлический маслобак ТПА	Пресс-форма (каналы охлаждения)
Температура воды	15–25°C	10–60°C (зависит от материала)
Стабильность	±3–5°C — достаточно	±1°C — критично для качества
Оборудование	Чиллер или градирня	Чиллер + термостат для формы
Тепловая нагрузка (ТПА 220 т)	~15–25 кВт	~20–40 кВт
Последствия нестабильности	Износ насоса, нестабильные параметры	Коробление, нестабильные размеры, брак

Контур охлаждения формы часто разбивается на два подконтура: чиллер подаёт холодную воду (10–15°C) для быстрого охлаждения, термостат нагревает её до нужной температуры формы. Такая схема позволяет точно управлять температурой формы независимо от сезона.

🌡Чиллер для ТПА: устройство и принцип работы

Чиллер — промышленный холодильник, который охлаждает воду до заданной температуры независимо от температуры окружающей среды. В отличие от градирни работает одинаково и зимой и летом.

Компонент чиллера	Функция
Компрессор	Сжимает хладагент — основной потребитель электроэнергии
Испаритель	Хладагент испаряется и забирает тепло от воды — вода охлаждается
Конденсатор	Сбрасывает тепло в воздух (воздушный) или в воду (водяной)
Расширительный клапан	Регулирует давление хладагента
Насос циркуляции	Прокачивает охлаждённую воду к потребителям (ТПА, форма)
Контроллер	Поддерживает заданную температуру воды ±1°C

Серия TCA TOPSTAR CMT — чиллеры для ТПА

Модель	Холодопроизводительность	Подходит для ТПА	Точность
TCA-3T-L	3 кВт (3000 ккал/ч)	ТПА до 90 т	±1°C
TCA-5T-L	5 кВт (5000 ккал/ч)	ТПА 90–130 т	±1°C
TCA-8T-L	8 кВт (8000 ккал/ч)	ТПА 130–220 т	±1°C
TCA-15T-L	15 кВт (15000 ккал/ч)	ТПА 220–330 т	±1°C
TCA-20T-L	20 кВт (20000 ккал/ч)	ТПА 330–470 т	±1°C
TCA-30T-L и выше	30+ кВт	ТПА TH 550–1000 т	±1°C

🔢Как рассчитать мощность чиллера для ТПА

Расчёт холодопроизводительности чиллера ведётся по суммарной тепловой нагрузке от всех источников тепла на линии.

Формула расчёта

Q_чиллер = Q_масло + Q_форма + Q_запас

Q_масло — тепловыделение гидросистемы ≈ 15–25% от установленной мощности насоса ТПА

Q_форма — тепло от расплава ≈ 0,15–0,25 кВт·ч на 1 кг переработанного материала

Q_запас — коэффициент запаса 1,2–1,3

Пример расчёта для ТПА 220 тонн

Составляющая	Расчёт	Результат
Мощность насоса ТПА 220 т	Установленная мощность 37 кВт	37 кВт
Тепловыделение гидросистемы	37 × 0,20 = 7,4 кВт	~7–10 кВт
Расход PP: 15 кг/ч	15 × 0,20 = 3 кВт	~3–5 кВт
Суммарная нагрузка	10 + 5 = 15 кВт	15 кВт
С коэффициентом запаса 1,3	15 × 1,3 = 19,5 кВт	Выбрать TCA-20T-L

Для точного расчёта сообщите тоннаж ТПА, перерабатываемый материал и производительность (кг/ч) — подберём чиллер бесплатно: 8 800 505 81 70 или оставьте заявку.

⚖Чиллер vs градирня: что выбрать

Оба устройства охлаждают воду, но по-разному. Выбор зависит от требований к стабильности температуры и условий эксплуатации.

Параметр	Чиллер	Градирня
Принцип охлаждения	Компрессорный цикл (фреон)	Испарение воды в потоке воздуха
Температура воды летом	±1°C от заданной	Зависит от температуры воздуха +3–5°C
Температура воды зимой	±1°C от заданной	Риск обмерзания, требует обогрева
Стабильность круглый год	Да	Нет — сезонные колебания
Потребление воды	Замкнутый контур — минимум	Испаряет воду — нужна подпитка
Стоимость оборудования	Выше	Ниже
Эксплуатационные расходы	Электроэнергия на компрессор	Вода, химия, обслуживание
Применение для формы	Оптимально	Только при невысоких требованиях
Применение для масла ТПА	Да	Да — при умеренном климате

Практический вывод: для охлаждения пресс-формы — только чиллер. Для охлаждения масла ТПА в регионах с жарким летом (+30°C и выше) — также чиллер. Градирня подходит для охлаждения масла в умеренном климате при невысоких требованиях к стабильности.

💧Водоподготовка для системы охлаждения ТПА

Качество воды в контуре охлаждения напрямую влияет на ресурс чиллера, каналов охлаждения формы и теплообменников ТПА. Жёсткая вода образует накипь, мягкая — вызывает коррозию.

Проблема	Последствия	Решение
Жёсткая вода (накипь)	Засорение каналов охлаждения формы, снижение теплопередачи, увеличение цикла	Умягчитель воды, антинакипный реагент
Кислородная коррозия	Ржавчина в каналах формы и трубопроводах, шлам в чиллере	Ингибитор коррозии, закрытый контур
Биообрастание (водоросли)	Засорение каналов, ухудшение теплообмена, запах	Биоцид, УФ-стерилизатор
Замерзание зимой	Разрыв трубопроводов и теплообменников при остановке	Антифриз (этиленгликоль 20–30%)

Рекомендуемые параметры воды для контура охлаждения ТПА: жёсткость — 5–10°dH; pH — 7,0–8,5; хлориды — менее 50 мг/л; взвеси — менее 5 мг/л. Раз в год — промывка каналов охлаждения формы и теплообменника чиллера.

%Охлаждение ТПА: ключевые цифры

±1°C

точность поддержания температуры чиллерами TCA TOPSTAR CMT

15–25%

сокращение цикла при оптимизации охлаждения формы

70°C

максимум температуры масла ТПА — выше начинается износ и нестабильность

2 контура

масло ТПА и пресс-форма — требуют независимых систем охлаждения

1 раз в год

промывка каналов охлаждения формы и теплообменника чиллера

+термостат

чиллер + термостат = полный контроль температуры формы от 10 до 140°C

?Вопросы и ответы об охлаждении ТПА и чиллерах

Зачем нужен чиллер для тпа?

Чиллер для ТПА решает две задачи: охлаждение гидравлического масла (серия TH) и охлаждение пресс-формы. Без чиллера масло перегревается выше 70°C — насос работает нестабильно, параметры цикла плавают, изделия выходят за допуск, износ гидравлики ускоряется. Без стабильного охлаждения формы: температура формы меняется от смены к смене и от сезона к сезону — разная усадка, коробление, нестабильные размеры. Чиллер TCA TOPSTAR CMT поддерживает температуру ±1°C независимо от внешних условий. Водопроводная вода или градирня такой стабильности не дают.

Чиллер для тпа — как рассчитать мощность?

Мощность чиллера = тепловыделение гидросистемы + тепло от расплава + запас 30%. Тепловыделение гидросистемы ≈ 15–20% от установленной мощности насоса ТПА. Тепло от расплава ≈ 0,15–0,25 кВт·ч на 1 кг переработанного материала. Пример для ТПА 220 т (насос 37 кВт, расход PP 15 кг/ч): тепло масла 37 × 0,20 = 7,4 кВт; тепло от расплава 15 × 0,20 = 3 кВт; итого 10,4 кВт × 1,3 = 13,5 кВт → выбрать чиллер TCA-15T-L. Для точного расчёта под ваш ТПА — 8 800 505 81 70 или оставьте заявку.

Охлаждение тпа — можно ли обойтись водопроводной водой?

Для охлаждения масла — можно в умеренном климате при температуре воды до 20°C. Но есть риски: летом водопроводная вода прогревается до 20–25°C — этого может быть недостаточно для охлаждения масла при интенсивной работе ТПА. Для охлаждения пресс-формы — нежелательно: температура водопроводной воды меняется сезонно (зимой +5°C, летом +20°C), что даёт разную усадку и нестабильные размеры изделий. Кроме того водопроводная вода — открытый контур: жёсткая вода оставляет накипь в каналах формы. Итого: для ответственного производства нужен чиллер с закрытым контуром и подготовленной водой.

Чем чиллер отличается от градирни?

Чиллер работает по принципу холодильника — сжимает и испаряет хладагент (фреон). Охлаждает воду до заданной температуры ±1°C независимо от погоды. Замкнутый контур — вода не испаряется. Работает круглый год. Градирня охлаждает воду испарением: горячая вода разбрызгивается в потоке воздуха, часть испаряется и уносит тепло. Температура воды на выходе — на 3–5°C выше температуры воздуха. Летом при +35°C воздуха — вода будет +38–40°C, что не годится для охлаждения формы. Зимой — риск обмерзания. Вывод: чиллер стабильнее и точнее, градирня дешевле в оборудовании но требует воды и химии для подпитки.

Нужен ли чиллер для электрического ТПА серии TE II?

Для охлаждения масла — нет, масла нет. Серия TE II полностью электрическая, без гидравлики. Для охлаждения пресс-формы — да, обязательно. Форму нужно охлаждать вне зависимости от типа ТПА — расплав входит при 200–350°C и его нужно быстро и стабильно охладить до температуры извлечения. Электрический ТПА выделяет меньше тепла, чем гидравлический, поэтому суммарная тепловая нагрузка ниже — чиллер можно выбрать меньшей мощности. Для TE II 120 т обычно достаточно TCA-5T-L или TCA-8T-L.

Один чиллер на несколько ТПА — это возможно?

Да, централизованная система охлаждения — стандартное решение для цехов с несколькими ТПА. Один мощный чиллер обслуживает несколько машин через коллектор с регулирующими клапанами. Плюсы: меньше оборудования, проще обслуживание, ниже общая стоимость. Минусы: если чиллер встал — весь цех без охлаждения; нужна балансировка расходов по каждому ТПА и форме. Для прецизионных изделий с жёсткими требованиями к температуре формы — рекомендуем отдельный термостат на каждую форму даже при централизованном чиллере.

Как накипь в каналах охлаждения влияет на производство?

Накипь — слой кальция и магния на стенках каналов охлаждения — имеет теплопроводность в 30–40 раз хуже чем сталь. Слой накипи 1 мм снижает теплоотдачу канала на 10–20%. Последствия: время охлаждения увеличивается — цикл растёт, производительность падает; температура формы повышается — усадка меняется, появляется коробление; в разных зонах формы разная толщина накипи — неравномерное охлаждение и нестабильные размеры. Профилактика: закрытый контур с химически подготовленной водой (жёсткость 5–10°dH), ежегодная промывка каналов кислотным раствором.

Чиллер для ТПА — воздушный или водяной конденсатор?

Чиллер с воздушным конденсатором (air-cooled) — проще в установке, не нужна дополнительная система охлаждения конденсатора, подходит для большинства производств. Серия TCA TOPSTAR CMT — воздушный конденсатор. Ограничение: при температуре воздуха выше +40°C эффективность снижается, чиллер нужно устанавливать в вентилируемом месте. Чиллер с водяным конденсатором (water-cooled) — выше КПД, компактнее, подходит для жаркого климата. Требует дополнительной системы охлаждения конденсатора (градирня или городская вода). Для большинства российских производств — воздушный конденсатор оптимален.

Как охлаждение влияет на цикл литья и производительность?

Охлаждение занимает 40–70% времени цикла — это главный резерв производительности. При снижении температуры формы на 10°C время охлаждения сокращается на 10–15%. Пример: цикл 30 с, охлаждение 18 с. Снижаем температуру формы с 30°C до 20°C — охлаждение сокращается до 15 с, цикл становится 27 с. При тираже 1 000 000 шт./год экономия: 1 000 000 × 3 с / 3600 = 833 машино-часа. При стоимости машино-часа 1000 руб. — экономия 833 000 руб./год. Правильный чиллер окупается за несколько месяцев только за счёт сокращения цикла.

Чиллер для ТПА TOPSTAR CMT — купить и подобрать?

Чиллеры серии TCA TOPSTAR CMT поставляются в комплекте с ТПА или отдельно для любых машин. Подберём модель под ваш ТПА и задачу бесплатно — нужны тоннаж ТПА, тип материала, производительность (кг/ч) и требования к температуре формы. Серия TCA: от TCA-3T-L (для ТПА до 90 т) до TCA-30T-L и выше (для крупных TH). Совместимы с ТПА любых производителей. Купить чиллер для ТПА: 8 800 505 81 70 или оставьте заявку.

Охлаждение тпа — нужен ли отдельный термостат помимо чиллера?

Для большинства задач чиллер подаёт холодную воду (10–15°C), а термостат нагревает её до нужной температуры формы (30–140°C в зависимости от материала). Термостат нужен когда: форму нужно нагреть выше температуры воды чиллера — PP при 40°C, ABS при 60–70°C, PC при 80–100°C; нужна прецизионная точность температуры ±1°C прямо у формы; разные зоны формы требуют разных температур. Без термостата форма охлаждается только до температуры воды чиллера — для холодных форм (PP, PE) этого достаточно. Для горячих форм (PA, PC, PMMA) термостат обязателен. Подробнее — «Контроль температуры пресс-формы».

>Смотрите также

Подобрать чиллер для вашего ТПА

Сообщите тоннаж ТПА и материал — рассчитаем мощность и подберём модель TCA бесплатно.

Получить подбор
8 800 505 81 70