真空爐如何選擇合適的冷水機

真空爐如何選擇合適的冷水機

真空爐作為材料合成的核心加工設備，在工作期間熱量需要配溫控系統，冷水機是中間起著控溫的作用，如何選擇合適匹配的冷水機，今天達沃西跟大家來探討下，達沃西是一家技術型企業致力于為工業及科研提供溫控解決方案，業務聚焦于冷水機，溫控設備。

一：真空爐的熱量主要來自：

1.加熱元件發熱：最主要的來源，特別是高溫階段。

2：爐殼熱輻射散熱：高溫時爐體外殼會向四周輻射熱量。:

3：工件工藝放熱：某些反應（如燒結）會釋放額外熱量。:

4：輔助設備發熱：如擴散泵、羅茨泵、機械泵在運行中產生的熱量。:

5：電極、饋通等傳導熱。

二：如何匹配步驟與關鍵參數

一步：明確真空爐的需求（向真空爐廠家索取）

這是最重要的數據，通常設備銘牌或技術協議上會注明。

總冷卻水需求量：單位通常是 L/min（升/分鐘） 或 m3/h（立方米/小時）。

進水溫度要求：通常要求 ≤ 25℃ 或 ≤ 30℃。這是冷水機需要保證的出水溫度。

回水溫度要求：通常要求 ≤ 35℃ 或 ≤ 40℃。這是爐體回水溫度，用于計算溫升。

工作壓力要求：通常要求 0.2 ~ 0.4 MPa。冷水機水泵的揚程必須滿足。

水質要求：一般是去離子水或軟化水，防止結垢堵塞管路、腐蝕設備。這決定了冷水機水箱和內循環管路需要兼容。

第二步：計算所需的制冷量

制冷量（功率）的單位常用 kW 或 kcal/h（1 kW ≈ 860 kcal/h）。

方法一：通過水流量和溫差計算（常用）

公式：制冷量（kW） = 水流量（m3/h） × 溫差（℃） × 1.163

水流量：真空爐要求的總流量。

溫差（ΔT）：真空爐要求的回水溫度 - 進水溫度。通常取 5℃ ~ 10℃。例如，要求進水25℃，回水35℃，則ΔT=10℃。

舉例：某真空爐要求水流量 5 m3/h，進水≤25℃，回水≤35℃。

所需制冷量 = 5 m3/h × 10℃ × 1.163 ≈ 58.15 kW

選型時，建議增加20%-30%的安全余量，以應對復雜工況、環境溫度升高或設備老化。因此，可選擇一臺 70kW ~ 75kW 的冷水機。

方法二：通過真空爐的裝機功率估算（粗略估算）

對于電阻加熱的真空爐，制冷量可以粗略估算為加熱功率的 60% ~ 80%。

例如，一臺100kW的真空爐，所需冷水機制冷量約為 60kW ~ 80kW。此法不精確，僅作參考。

第三步：選擇冷水機類型

風冷式冷水機：

優點：安裝簡單，無需冷卻塔和冷卻水泵，只需連接水管和電源，適合水資源短缺或不便安裝冷卻的場合。

缺點：制冷效率受環境溫度影響大，夏季高溫時制冷能力可能下降，噪音較大，初期投資稍高。

適用：中小型真空爐，環境通風良好的車間。

水冷式冷水機：

優點：制冷效率高，運行穩定，受環境影響小，噪音相對較低。

缺點：需要配套冷卻塔+冷卻水泵+水路，系統復雜，占地面積大，耗水。

適用：中大型真空爐，有穩定水源和安裝空間的場合。

對于真空爐，通常推薦風冷式，因其系統簡單、維護方便，且能保證內循環冷卻水的潔凈度。

第四步：關注關鍵配置和功能

水泵：揚程和流量必須滿足爐體要求。詢問供應商水泵的參數。

壓縮機：品牌（如谷輪、丹佛斯、比澤爾等）和質量是關鍵。多機頭壓縮機可在低負荷時輪流工作，更節能。

控溫精度：真空工藝要求水溫穩定，應選擇PID智能控溫的機型，精度可達±1℃或更高。

換熱器：蒸發器材質（不銹鋼為佳）和設計影響效率和壽命。

保護功能：

水流保護：防止斷水運行。

高低壓保護：保護壓縮機。

防凍保護：冬季保護。

相序/缺相保護：保護電機。

溫度報警：出水溫度過高/過低報警。

液位報警：內循環水缺水報警。

材料兼容性：內循環水路（水箱、水泵、管路）應適合使用去離子水（可能對某些金屬有腐蝕性）。

第四：安裝與使用注意事項

4.1位置與環境：風冷機應放置在通風良好、遠離熱源和粉塵的地方，確保散熱翅片前后有足夠空間。水冷機需確保冷卻塔通風良好。

4.2管道連接：

使用軟管或設置減震喉連接，防止振動傳導至真空爐。

管路做好保溫，減少冷量損失和結露。

進出口管道標識清晰，嚴禁接反。

4.3水質管理：

務必使用符合要求的去離子水或軟化水。

定期檢查水箱水質，更換冷卻水（建議每3-6個月）。

安裝過濾器，并定期清洗。

4.4系統聯動：

將冷水機的水流報警信號或運行正常信號接入真空爐的控制系統，實現聯鎖保護——只有冷卻水正常，真空爐才能啟動加熱。

定期維護：

清洗風冷機的翅片式冷凝器或水冷機的殼管式冷凝器。

檢查壓縮機運行狀態。

檢查水泵壓力和流量