一、工件焊接負荷計算和冷水機選型
1、需求依據(jù)
焊接設(shè)備工藝參數(shù)(大約):
每套焊接設(shè)備變壓器功率: 2組x6 kVA(千伏安)
2、冷卻負荷計算
焊接工藝是利用變壓器并通過電極向工件饋電,利用電流在流過工件時產(chǎn)生的電阻熱,將被焊工件加熱到融化狀態(tài)以達到焊接的目的,在這個過程中因為電流的流過使工件產(chǎn)生熱量,所以為了保持工件在焊接加工的過程獲得穩(wěn)定的焊接質(zhì)量,需要在工件管內(nèi)部通入較低溫度的冷卻水,將工件的溫度控制在正常范圍內(nèi)。
由于焊接工藝所產(chǎn)生的熱量是由變壓器的輸入電能會轉(zhuǎn)化成熱能形成。這種電能輸入所產(chǎn)生熱量轉(zhuǎn)化一般應(yīng)以有功功率計算,根據(jù)本方案中的焊接工藝應(yīng)按功率因數(shù)為90~100%計算,那么我們便可計算出焊接工件在加工時產(chǎn)生的熱量是:6 kVA x2 x100% =12 kW
這些產(chǎn)生的熱量會被工件管內(nèi)部通入的冷卻水帶出,并在水槽中積聚導(dǎo)致整個水槽的溫度升高,所以要使冷卻水的水溫符合控制要求,則需要按可抵消這個熱量相對應(yīng)的冷卻負荷來選用壓縮式制冷的工業(yè)冷水機設(shè)備來進行控制。也就是,給焊接的工件管內(nèi)部通入的冷卻水所需要制冷量是要大于: 12 kW
考慮到制冷冷水機設(shè)備和工件在焊接時會受外部環(huán)境氣溫不同的影響(重慶的夏季環(huán)境氣溫太高),因此在確定制冷冷水機設(shè)備的制冷量時盡量按最大計算值并適當(dāng)加大一定的裕量是必要的。
二、工件焊接冷卻選用冷水機的方案擬定
(1)、如上述冷卻水系統(tǒng)的管道流程圖示:采用風(fēng)冷式冷水機,按兩線配一臺裝設(shè)(一水箱一臺),安裝布置在焊接設(shè)備工藝生產(chǎn)線的集水箱旁;
(2)、利用管道將冷水機與集水箱(已有)連接,由冷水機內(nèi)部自帶的水泵抽吸從集水箱的底側(cè)部吸入水,輸送到冷水機內(nèi)的換熱器進行制冷熱交換,冷卻水會被吸熱降低溫度,再回流到集水箱內(nèi),如此循環(huán),使得整個集水箱的水溫會逐漸下降,直至達到滿足工作使用要求的溫度;
簡單理解一下本流程圖:由于冷水機組和集水箱的連接循環(huán),其實是相當(dāng)于在集水箱的一側(cè)加入了制冷量(圖中藍色流程),而集水箱的另一側(cè)(現(xiàn)已安裝好的)是抽吸冷卻水接至焊接設(shè)備工藝生產(chǎn)線的工件管內(nèi),吸收了工件管在加工時的熱量后再回流到集水箱中,也即是相當(dāng)于在集水箱內(nèi)加入了熱量(圖中紅色流程),那么,當(dāng)選用的冷水機的制冷量大于從工件管內(nèi)帶回的熱量時,會使集水箱的水溫可以逐漸下降,達到滿足使用要求的供水溫度的。
(3)、冷水機出入水口、集水箱的出水口均裝設(shè)有閥門,可進行冷卻水的使用、檢查和流量控制;
(4)、在集水箱的出水口裝設(shè)有Y型過濾器,避免雜質(zhì)流入冷水機內(nèi);為便于冷卻水系統(tǒng)的清潔排污,在集水箱的底部裝設(shè)有排水口;
(5)、系統(tǒng)水的注入由自來水管接入集水箱內(nèi),視水位情況進行人工加補合適的水量;