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프리폼 금형 냉각을 위한 산업용 공냉식 냉각기

모델 AT-30-A
냉각 용량 55kw/ 47300kcal/h/ 15RT
물 흐름 10.8 m3/h
압축기 전력 12.4kw * 2pcs
탱크 수용량 350L
파이프 크기 3 인치
내장 펌프 3kw
기계 무게 980kg
기계 크기 2120*1000*1960mm
기술
기술


프리폼 금형 냉각용 산업용 공랭식 냉각기 제품 소개
산업용 공랭식 냉각기는 프리폼 금형 냉각에 필수적인 장비로, 음료, 화장품, 가정용 제품용 플라스틱 병 제조에 사용되는 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 프리폼 제조 공정의 핵심 도구입니다. 프리폼 성형은 금형 냉각 효율, 프리폼 품질(예: 치수 정확도, 표면 마감), 그리고 생산 처리량을 보장하기 위해 정밀한 온도 제어에 의존합니다. 공랭식 냉각기는 수냉식 모델과 달리 전용 냉각수가 필요 없고 금형 부품에 안정적이고 집중적인 냉각을 제공한다는 점에서 탁월한 성능을 발휘합니다. 아래에서는 공랭식 냉각기의 역할, 장점, 작동 방식 및 주요 선정 기준에 대한 자세한 내용을 설명합니다.


프리폼 금형 냉각용 산업용 냉각기


1. 프리폼 금형에 특수 냉각이 필요한 이유
PET 프리폼은 사출 성형을 통해 생산됩니다. 용융된 PET 수지를 프리폼 금형(실이 있는 작고 두꺼운 튜브 모양)에 주입한 후, 빠르게 냉각하여 플라스틱을 고형화한 후 탈형합니다. 냉각 불량은 심각한 문제를 야기합니다.
치수 결함: 냉각 속도가 느리면 수축, 뒤틀림 또는 벽 두께 불균일(예: 목 부분이 너무 얇은 프리폼은 나중에 병이 새는 원인이 됨)이 발생합니다.
표면 결함: 과열은 흠집(예: 기포, 긁힘)이나 끈적끈적한 표면(프리폼이 금형에 달라붙어 둘 다 손상됨)을 남깁니다.
처리량 감소: 냉각 사이클이 길어지면 성형기 속도가 느려집니다(사출 성형은 24시간 가동되므로 사이클당 10초만 더 걸려도 일일 생산량이 수천 개의 프리폼으로 줄어듭니다).
금형 손상: 과도한 열은 금형 강판이나 코팅(예: 크롬 도금)을 손상시켜 금형 수명을 단축시킵니다(프리폼 금형의 가격은 5만~20만 달러 이상이며 사이클 수명은 10만~100만 회입니다).
공랭식 냉각기는 금형에 일정한 저온 냉각수를 공급하여 빠르고 균일한 냉각을 보장함으로써 이러한 문제를 해결합니다.
2. 공랭식 칠러가 프리폼 성형과 통합되는 방식
프리폼 금형에는 냉각 채널(금형 코어, 캐비티, 러너 시스템에 뚫린 작은 구멍)이 내장되어 있습니다. 공랭식 칠러는 이러한 채널을 통해 글리콜-물 혼합물(온난한 기후에서는 순수)을 순환시켜 열을 제거합니다. 이 과정은 4단계로 진행됩니다.
냉각수 냉각: 칠러의 압축기는 냉매를 압축하고, 압축된 냉매는 공랭식 응축기로 이동합니다(팬이 코일 위로 주변 공기를 불어 열을 발산시켜 냉매를 액체로 응축). 액체 냉매는 팽창 밸브를 통과하여 온도를 낮춘 후 증발기(열교환기)로 들어갑니다. 여기서 냉매는 글리콜-물 혼합물에서 열을 흡수하여 목표 온도(프리폼 금형의 경우 일반적으로 10~20°C)까지 냉각합니다.
냉각수 순환: 칠러의 고압 펌프가 냉각된 글리콜-물 혼합물을 단열 파이프를 통해 프리폼 금형의 냉각 채널로 밀어 넣습니다. 혼합물은 먼저 금형의 코어(프리폼의 내부)와 캐비티(외부 형상)를 통과합니다. 이 두 영역은 열 제거에 가장 중요한 부분입니다. 그런 다음 러너 시스템(용융 수지가 흘러 캐비티를 채우는 곳)을 통과합니다.
열 추출: 냉각된 냉각수가 금형을 순환하면서 약 270~290°C에서 사출된 용융 PET의 열을 흡수합니다. 이제 따뜻해진 냉각수는 칠러의 증발기로 다시 흘러 재냉각되어 폐쇄 루프를 형성합니다.
탈형 및 사이클 반복: 프리폼이 약 40~60°C(취급 가능한 고체 상태)로 냉각되면 금형이 열리고 프리폼이 배출됩니다. 냉각기는 냉각된 냉각수를 다음 사출 사이클을 위해 금형으로 즉시 재순환시켜 사이클 사이에 열이 축적되지 않도록 보장합니다.


명세서:

모델

단위

AT-5AC

AT-6AC

AT-8AC

냉방 능력

KW

14.5

17.5

27

Kcal/h

12758

15054

23220

압축기

입력 전원

KW

3.75

4.5

6

정격 전력

HP

5

6

8

3PH-380V/50HZ

증발기

유형

쉘 및 튜브

파이 직경

인치

1"

1"

2”

냉각제

유형

R22

수량

킬로그램

2

2.5

4

콘덴서(공기냉각기)

유형

핀 동관 + 저소음 외부 로터 팬

팬 전원

180*2

180*2

420*2

물탱크 용량

리터

45

45

80

펌프

KW

0.75

0.75

1.5

HP

1

1

2

거리

35

35

15

유량

L/분

110

110

360

안전 보호

고압 및 저압 보호, 과부하 보호, 과열 보호, 위상 순서 보호 등

치수(L*W*H)

mm

1280*680*1225

1280*680*1225

1550*850*1508


제품 세부 정보

01 마이크로컴퓨터 LCD 컨트롤러

▪ 냉수출구와 설정온도가 동시에 표시됩니다. ▪ 3℃~50℃ 범위의 수온을 정확하게 제어하여 조작이 용이합니다.

02 유명 밴드 컴프레서

유명 브랜드 Copeland 압축기를 사용하여 소음과 진동이 적고 효율적이며 에너지를 절약합니다.

03 Shell&Tube 증발기

쉘 앤 튜브 증발기는 더 높은 효율성과 최대 시스템 성능을 위해 더 큰 열 교환 영역을 갖춘 고정밀 내부 스레드 구리 튜브 설계를 채택합니다.

공냉식 냉각기 내부 사진

04 V형 핀형 콘덴서

고효율 핀형 콘덴서와 저소음 냉동팬을 채용하여 냉각수를 장착할 필요가 없고 설치가 용이합니다.

05 워터펌프

넓은 작동 범위, 저소음, 안정적인 성능, 누출 없음 및 유지 보수가 필요 없는 고급 스테인레스 스틸 오클랜드 워터 펌프.

06 항공 호스

모세관 동관 대신 고온, 고압에 강하고 과도한 압력으로 인한 냉매 누출이 발생하지 않습니다.

 프리폼 금형 냉각기의 주요 선택 기준

적합한 공랭식 냉각기를 선택하는 것은 금형 크기, 기계 처리량 및 환경 조건에 따라 달라집니다. 다음은 고려해야 할 주요 요소입니다.

A. 냉각 용량(kW 또는 BTU/h)

가장 중요한 요소입니다. 과소형은 냉각 성능 저하로 이어지고, 과대형은 에너지 낭비로 이어집니다. 다음을 기준으로 용량을 계산합니다.

금형 캐비티 수: 캐비티가 많을수록 열 부하가 높아집니다. 예:

48캐비티 프리폼 금형(소형 병에 일반적)은 사이클당 약 15~20kW의 열을 생성합니다.

96캐비티 금형(대량 생산)은 약 30~40kW의 열을 생성합니다.

사출기 크기: 대형 기계(예: 200톤 대 100톤 클램핑력)는 더 많은 수지를 주입하여 열 부하를 증가시킵니다.

사이클 시간: 사이클이 더 빠르면(예: 12초 대 18초) 열을 더 빨리 제거하기 위해 더 높은 냉각 용량이 필요합니다.

안전 마진: 주변 열 증가(예: 따뜻한 공장 공기) 또는 금형 파울링(냉각 채널 내 수지 축적)을 고려하여 계산된 부하에 15~20%를 더하십시오.

B. 냉각수 온도 범위

프리폼 금형에는 10~20°C의 냉각수 온도가 필요합니다.

얇은 두께의 프리폼(예: 생수병 프리폼)의 경우 뒤틀림 방지를 위해 더 낮은 온도(10~15°C)가 필요합니다.

두꺼운 두께의 프리폼(예: 세제병 프리폼)의 경우 과도한 수축을 방지하기 위해 약간 더 높은 온도(15~20°C)가 필요합니다.

고온의 주변 환경(예: 40°C 공장 공기)에서도 냉각기가 이 범위를 일관되게 유지할 수 있는지 확인하십시오.

C. 유량(L/min 또는 GPM)

냉각기 펌프는 금형의 냉각 채널을 채우고 열을 빠르게 제거하기에 충분한 냉각수를 공급해야 합니다. 유량은 다음 요인에 따라 달라집니다.

금형 냉각 채널 크기: 작은 채널(직경 3~6mm, 프리폼 금형에서 일반적)은 완전한 흐름을 보장하기 위해 더 높은 압력(3~5bar)이 필요합니다(냉각수가 고여 핫스팟을 유발하는 "데드존"을 방지해야 함).

캐비티 수: 96캐비티 금형은 48캐비티 금형보다 2배의 유량이 필요합니다. 캐비티당 유량은 약 0.5~1L/min이 되도록 하십시오.

D. 압축기 유형

스크롤 압축기(대부분의 프리폼 용도에 적합)와 스크류 압축기(고용량 요구 사항) 중에서 선택하십시오.

스크롤 압축기: 15~50kW 냉각 용량(48~96캐비티 금형)에 대해 조용하고 효율적이며 안정적인 성능을 제공합니다. 가변 부하(예: 금형 크기 변경 시)를 잘 처리합니다.

스크류 압축기: 50kW 이상 용량(128개 이상의 캐비티 금형 또는 하나의 냉각기에 여러 대의 기계 연결)에 적합합니다. 공기 흐름이 더 빠르고 연속적인 고부하 작동에 더 적합합니다.

E. 제어 및 연결성

다음과 같은 기능을 갖춘 냉각기를 선택하십시오.

PLC 통합: 사출 성형기의 PLC(프로그래밍 가능 논리 컨트롤러)와 동기화되어 사이클 단계에 따라 냉각을 조절합니다(예: 사출 중 유량 증가, 탈형 중 유량 감소).

디지털 온도 디스플레이 및 알람: 냉각수 온도를 실시간으로 모니터링하고 문제(예: 냉각수 부족, 배출 압력 증가) 발생 시 작업자에게 경고하여 금형 손상을 방지합니다.

원격 모니터링: 일부 모델은 Wi-Fi/BMS(빌딩 관리 시스템) 연결을 제공하여 성능을 추적하고 원격으로 유지 관리 일정을 계획할 수 있도록 지원합니다. 이는 24시간 가동되는 공장에 매우 중요합니다.

F. 글리콜 호환성

시설이 추운 기후(주변 온도가 0°C 미만)에 있거나 냉각기가 실외에 설치된 경우, 동결 방지를 위해 글리콜-물 혼합물(프로필렌 글리콜 30~50%)을 사용하십시오. 냉각기의 펌프와 열교환기가 글리콜(예: 스테인리스강 또는 황동 부품 - 글리콜은 알루미늄을 부식시킬 수 있음)과 호환되는지 확인하십시오.

예시 적용 분야: 대량 생수병 프리폼 생산

일반적인 생수병 프리폼 공장은 200톤 사출기에 96캐비티 금형을 사용하며, 사이클 타임은 12초(분당 5사이클 = 하루 28,800개의 프리폼 생산)입니다. 이 금형을 냉각하는 방법은 다음과 같습니다.

냉각 용량: 35~40kW(96캐비티에서 발생하는 열과 빠른 사이클 처리).

냉각수 온도: 12~15°C(얇은 두께의 프리폼에서 휨 발생 방지).

유량: 4bar 압력에서 48~60L/분(캐비티당 0.5~0.6L/분).

냉각기 유형: 가변 속도 압축기와 PLC 통합(사출기와 동기화)을 갖춘 40kW 공랭식 스크롤 칠러.

이러한 구성은 일관된 프리폼 품질, 24시간 연중무휴 가동 및 최소한의 에너지 비용을 보장합니다.

결론

산업용 공랭식 칠러는 프리폼 금형 냉각에 필수적입니다. 정밀한 온도 제어, 빠른 사이클 타임, 긴 금형 수명을 보장합니다. 냉각 용량, 유량, 프리폼 금형과의 호환성을 고려하여 칠러를 선택하면 제조업체는 생산 효율을 극대화하고 비용이 많이 드는 결함을 방지할 수 있습니다. 또한, 공랭식 설계는 물이 부족하거나 바닥 공간이 제한된 시설에 적합하며, 이는 PET 프리폼 대량 생산에 필수적입니다.

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