Sie müssen Bauteile, Werkstücke, Werkzeuge und dergleichen in Ihrer Produktion kühlen, wissen aber nicht, wo Sie anfangen sollen? Eventuell verfügen Sie auch über viele verschiedene Möglichkeiten, aus denen Sie wählen können?
Der Mini Spot Cooler kühlt beim Fräsen von Kunststoff ein wenig ab.
So können Sie Kühlen
In den meisten Fällen gibt es bei der Kühlung mit Druckluft zwei verschiedene Wege, die Sie gehen können. Der erste ist die Verwendung eines großen Luftvolumens bei Raumtemperatur, das über die Oberfläche des Produkts geblasen wird – also als Konvektion. Die andere Möglichkeit ist die Verwendung kalter Luft aus einem Wirbelrohr, um die Temperatur des Teils zu senken. In den meisten Fällen kann ein großes Luftvolumen verwendet werden, um Teile auf kühle Temperaturen abzukühlen. Problematisch wird es, wenn sich die Temperatur der Raumluft der gewünschten Temperatur annähert. Mit anderen Worten: Wenn der Temperaturunterschied zwischen der Kühlluft und der gewünschten Endtemperatur gering ist, wird mit der gleichen Luftmenge weniger gekühlt.
Kühlleistung berechnen
Dies lässt sich durch einen Blick auf die Formel für die Kühlleistung erklären:
kW = 1,21*m³/Std.*Delta T (∆T°C)/3600
kW = Kühlleistung
m³/Std. = Durchflussmenge
In diesem Fall ist Delta T die Differenz zwischen der Temperatur, auf die das Produkt abgekühlt werden soll, und der Temperatur der Luft. Das heißt, je kleiner das Delta T ist, desto höher muss der Kubikmeter-Durchfluss sein, um dem Effekt entgegenzuwirken, dass die Temperaturen so nahe beieinander liegen. Hier sind einige Beispiele für die Kühlung eines Produkts, für die Sie 1699,01 m³/Std. Luft bereitstellen müssen.
kW = 1,21*(1699,01 m³/Std.)*(65,6°C – 54,4°C)/3600
kW = 6,40
Kcal/h = 1,21*(1699,01 m³/Std.)*(65,6°C – 37,8°C)/3600
kW = 15,88
Fakt ist, je näher das Delta T bei 0 liegt, desto kleiner ist die Kühlleistung (in Watt/kW). Eine Kühlung über Luftmasse und Luftgeschwindigkeit ist leicht zu erreichen, wenn Sie etwa das Super Air Knife oder den Super Air Amplifier verwenden. Diese Systeme nehmen eine kleine Menge Druckluft auf und reißen die Umgebungsluft mit, um das Volumen auf einen großen Luftstrom zu erhöhen. Werfen Sie einen Blick auf das Modell 120022, den 2″ Super Air Amplifier. Dieses Gerät kann 1.738,09 m³/Std. erzeugen und verbraucht dabei nur 26,3 m³/Std. bei 5,52 bar. Aber wenn man sich der Abkühlung auf die Raumtemperatur oder darunter nähert, wird es viel schwieriger. Dies bedeutet lediglich, dass die Temperatur der zur Kühlung verwendeten Luft gesenkt werden muss. Die Senkung der Lufttemperatur kann nur durch den Einsatz von externen Mitteln wie Luftkühlern oder in diesem Fall von unseren Vortexdüsen bzw. Wirbelrohren diverser Art erreicht werden.
Ein wesentlicher Vorteil
Die Vortexdüsen haben lediglich folgende Einschränkungen: Im Allgemeinen sind sie nicht für Produkte gedacht, die große Luftmengen erzeugen, sondern sie eignen sich am besten für kleinere Bereiche der Kühlung, für eine punktuelle bzw. lokale Kühlung. Doch was sie so besonders macht: Die Vortex-Rohre haben eine wichtige Eigenschaft, die den Mangel an Volumen ausgleichen kann – nämlich niedrige Temperaturen! Das Wirbelrohr kann Temperaturen unter 0 Grad Celsius erzeugen, während ein guter Teil des Luftvolumens aus dem Einlass beibehalten wird.
Ein Luftstrom unter 0 Grad ohne bewegliche Teile. Vortex-Rohre der Serie 3400
Betrachten wir zum Beispiel das Modell 3240, das bei 6,9 bar betrieben wird, wobei 70 % der Luft aus dem Einlass auf der kalten Seite austritt (auch bekannt als 70 % kalte Fraktion). Bei 6,9 bar verbraucht das Modell 3240 1.133 m³/min am Lufteinlass und hat einen Temperaturabfall von 39,6°C. Wenn die Druckluft eine Temperatur von 21,1°C hat, bedeutet das, dass Sie eine Temperaturänderung von -18,5°C sehen. Wenn Sie den 70%igen Kaltluftanteil verwenden, werden Sie einen Kaltluftstrom von 47,59 m³/h sehen. Setzen wir diese Zahlen nun in die Formel für die Kühlleistung ein.
kW = 1,21*m³/Std.*Delta T (∆T°C)/3600
1.133 m³/min = 67,98 m³/Std.
0,7 = Prozentangabe der Kaltfraktion
67,98 m³/Std.*0,7 = 47,59 m³/Std. Kaltluftstrom
Temperatursenkung des Modell 3240 bei 6,9 bar Druck und 70 % Kaltluftstrom = 39,6°C
21,1°C-(39,6°C) = -18,5°C
Zieltemperatur Ihres Produkts als Beispiel: 27°C
27°C – (-18,5° ) = 45,5°C (Delta T)
kW = 1.21*47,59 m³/Std.*45,5°C/3600
kW = 0,73
Unsere Luftverstärker verwenden eine kleine Menge Druckluft, um eine enorme Menge an Luftstrom zu erzeugen.
Wir beraten Sie gerne
Wie Sie sehen, können Sie mit einer kleinen Druckluftmenge immer noch eine gute Kühlleistung erzielen, wenn die Temperatur niedriger ist. Alles in allem ist die beste Option für die Kühlung von Produkten auf Temperaturen über der Umgebungstemperatur ein Gerät, das ein großes Luftvolumen erzeugen kann. Für kleine Bereiche, in denen das Produkt auf die Umgebungstemperatur und darunter gekühlt werden muss, verwenden Sie eines unserer Wirbelrohre nach Beratung mit unserem Vertriebsteam.