如何提高模溫機(jī)的傳熱效率

壓鑄過程中，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量和模具壽命，模具溫度需要適當(dāng)控制。模具在生產(chǎn)前需要預(yù)熱，以減少開機(jī)的廢品和模具過早龜裂；生產(chǎn)過程需要把模具溫度保持在180-280 °C，以保證產(chǎn)品質(zhì)量；因此熱油模溫機(jī)受到廣泛使用。特別對(duì)大型汽車壓鑄件和薄壁件的生產(chǎn)，是必不可少的周邊設(shè)備。

在壓鑄模具的加熱過程里，循環(huán)系統(tǒng)中的導(dǎo)熱油被熱源（模溫機(jī)的加熱器）加熱，熱油透過強(qiáng)制對(duì)流把熱量傳遞至模具內(nèi)部管道，模具鋼再把熱傳導(dǎo)至模具表面。在冷卻過程里，熱源（進(jìn)入模具的鋁液）從模具表面把熱傳遞至冷卻管道表面，管道內(nèi)的油透過對(duì)流方式把熱傳遞至模溫機(jī)冷卻器，利用水冷把熱量帶走。整個(gè)過程牽涉模溫機(jī)的熱交換，油的熱傳遞，還有模具的熱傳導(dǎo)。

由于模溫機(jī)耗電量大，一臺(tái)2500T壓鑄生產(chǎn)線或需要200千瓦以上的模溫機(jī)加熱功率，這對(duì)生產(chǎn)車間的電容負(fù)荷是很大的需求。因此選擇高效的模溫機(jī)對(duì)提高生產(chǎn)效率和節(jié)省能耗有很大的意義。同時(shí)，要提高整個(gè)過程的熱傳遞效率，模溫機(jī)的設(shè)計(jì)和使用，導(dǎo)熱油的性能，模具管道的設(shè)計(jì)都至關(guān)重要。本文將扼要介紹這些因素對(duì)熱傳遞的影響，并如何達(dá)至最佳的效果。

熱傳遞通過三種分式進(jìn)行：熱傳導(dǎo)(conduction)、熱輻射(radiation)和熱對(duì)流(convection)。在導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)里，熱對(duì)流是主要的傳熱方式。熱傳遞的基本公式如下：傳遞熱量=熱交換面積×熱交換系數(shù)×固體表面和周圍流體的溫差熱交換系數(shù)和流體的流動(dòng)速度呈線性關(guān)系。要從強(qiáng)制對(duì)流過程，達(dá)到有效的熱傳遞，導(dǎo)熱油需要在紊流狀態(tài)。導(dǎo)熱油能否在模溫機(jī)發(fā)熱管表面產(chǎn)生紊流，對(duì)導(dǎo)熱油的傳熱效率很重要，模溫機(jī)加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)此影響很大。如果是在模具管徑內(nèi)的流動(dòng)，速度最少需要在2-3m/s以上，來產(chǎn)生理想的紊流。以2m/s的流速計(jì)算，假設(shè)油管直徑為10毫米，流量應(yīng)在9.4升/分鐘以上。如果管徑為12毫米，流量需達(dá)到13.6升/分鐘。油模溫機(jī)主要由泵、加熱器、冷卻器、管道、擴(kuò)展油缸組成。模溫機(jī)的加熱器是模具預(yù)熱的主要熱源。要把熱量迅速帶到模具，首先模溫機(jī)加熱器要把熱量快速傳給導(dǎo)熱油。這需要能提供大流量的高壓泵。在模溫機(jī)的加熱過程中，熱量從加熱器傳到循環(huán)流動(dòng)的導(dǎo)熱油。一般模溫機(jī)的加熱設(shè)計(jì)，是由管狀加熱器直接加熱流過的油，熱交換面積就是加熱管表面。至于熱交換系數(shù)，就要看整個(gè)加熱管表面導(dǎo)熱油的流動(dòng)效果，是否能產(chǎn)生紊流效果，加熱區(qū)有沒有流動(dòng)盲區(qū)。