开炼机用工业冷水机降温

一、开炼机的发热原理及降温需求

开炼机在工作过程中，两个相向旋转的辊筒对胶料进行反复的挤压、剪切和摩擦。这些机械作用会产生大量的热量，导致胶料温度升高。如果胶料温度过高，会出现一系列问题，如焦烧（胶料提前硫化）、粘辊、物理性能下降等。因此，需要对开炼机进行有效的降温，以保证胶料的加工质量和开炼机的正常运行。

二、工业冷水机用于开炼机降温的原理

制冷循环过程

工业冷水机通过制冷剂的循环来实现制冷。首先，压缩机将低温低压的气态制冷剂压缩成高温高压的气态制冷剂。这个过程中，制冷剂的温度和压力大幅升高，为后续的热量交换提供动力。

高温高压的气态制冷剂进入冷凝器，与外界空气（风冷式冷水机）或冷却水（水冷式冷水机）进行热交换，释放热量，自身冷却并液化。

液态制冷剂通过膨胀阀进行节流降压，变成低温低压的液态制冷剂。此时，制冷剂具备了吸收热量的能力。

低温低压的液态制冷剂进入蒸发器，与开炼机的辊筒或其他需要冷却的部件（通过热交换器）进行热交换，吸收热量，使辊筒温度降低，而制冷剂自身汽化成低温低压的气态制冷剂，然后再回到压缩机，开始新的循环。

热交换方式

间接冷却：对于开炼机的辊筒冷却，通常采用间接冷却方式。在辊筒内部设置冷却通道，冷水机的蒸发器与冷却通道通过管道和热交换器相连。冷却介质（如水或乙二醇水溶液等）在冷水机蒸发器中被制冷剂冷却后，进入辊筒的冷却通道，吸收辊筒的热量，然后再返回蒸发器进行循环冷却。这种方式可以避免冷却介质与胶料直接接触，防止胶料受到污染。

三、冷水机选型要点

（一）制冷量计算

开炼机发热量估算

需要考虑开炼机的规格（如辊筒尺寸、转速等）、加工胶料的种类和加工工艺等因素来估算发热量。例如，开炼机辊筒的直径为（米），长度为（米），转速为（转 / 分钟），胶料与辊筒之间的摩擦系数为，胶料的剪切模量为（帕），根据经验公式，开炼机辊筒单位时间的发热量（焦耳 / 秒）可以近似表示为：。

同时，还需要考虑电机功率转化为热量的部分。如果开炼机电机功率为（千瓦），电机效率为，则电机产生的热量（焦耳 / 小时）。开炼机总的发热量（焦耳 / 小时）。

确定*制冷量

根据开炼机的发热量，结合实际的工作环境和冷却要求，确定所需的制冷量。一般要考虑一定的余量（10% - 20%），以应对可能出现的热量波动或其他因素导致的制冷需求增加。例如，如果计算得到开炼机的发热量为焦耳 / 小时，那么所需制冷量。

（二）温度控制精度

精度要求分析

开炼机对温度控制精度有一定要求。不同的胶料加工工艺可能要求不同的温度控制精度，一般来说，温度控制精度在到之间。精确的温度控制有助于保证胶料的质量稳定性，例如，在一些高精度橡胶制品的加工中，对开炼机温度控制精度要求更高。

高精度冷水机选择

应选择具有高精度温度传感器和先进控制系统的冷水机。例如，采用 PID（比例 - 积分 - 微分）控制器的冷水机能够根据开炼机辊筒的实时温度与设定温度的差值，精确调节制冷量，通过控制制冷剂的流量和压缩机的功率等参数，实现精确的温度控制。

（三）冷却方式选择

风冷式冷水机

工作特点：风冷式冷水机通过风扇将冷凝器中的热量散发到空气中。其优点是安装方便，不需要额外的冷却水系统，占地面积小，适用于水源不方便或空间有限的场所。但是，风冷式冷水机的散热效率相对较低，在高温环境下制冷效果可能会受到一定影响，而且运行时噪音相对较大。

适用场景：如果开炼机的使用频率较低、发热量较小，且现场没有合适的冷却水供应，风冷式冷水机是一个比较合适的选择。

水冷式冷水机

工作特点：水冷式冷水机通过冷却水循环系统将冷凝器中的热量带走。其散热效率高，能够在高温环境下保持较好的制冷效果，并且运行时噪音较小。不过，水冷式冷水机需要配备冷却塔等冷却水设备，安装和维护相对复杂，成本也较高。

适用场景：对于大型开炼机、连续长时间工作的开炼机，或者对温度控制精度要求高、制冷量要求大的场合，水冷式冷水机更为合适。

（四）可靠性和维护便利性

可靠性因素

开炼机通常是连续工作的设备，因此冷水机的可靠性至关重要。冷水机应具备自我保护功能，如过载保护、高低压保护、防冻保护等。例如，当压缩机过载时，能够自动停机，避免设备损坏；当蒸发器温度过低时，能启动防冻保护机制，防止结冰损坏蒸发器。

维护便利性考虑

选择易于维护的冷水机可以降低设备的停机时间和维护成本。冷水机的部件应便于拆卸和更换，如压缩机、水泵、过滤器等部件应容易接近和维修。同时，要考虑冷水机供应商的售后服务，如是否提供及时的维修服务、是否有充足的备件供应等。