Guía para saber más sobre torres de refrigeración: "La refrigeración en el proceso de moldeo de plásticos por inyección"

27/07/2017

La refrigeración  en el proceso de moldeo de plásticos por inyección

Las máquinas de moldeo de plástico están equipadas con un tanque que contiene gránulos de materia prima necesarios para fabricar la pieza. Estos se calientan y se funden antes de ser enviados bajo presión al molde. Se trata de un proceso generalmente automático, de modo que la apertura y la expulsión de la pieza se lleva a cabo sin intervención  del operador.

 En el interior  del molde  se encuentran las correderas  que sirven  para  enfriar  la pieza  moldeada y el molde que  la contiene:para el enfriamiento  normalmente es necesario utilizar un refrigerante, ya que la temperatura  del agua tiene que ser muy baja para obtener  un descensorápido  de la    tempera­tura y así evitar distorsiones  del material  y mayor rendimiento.

La inyección  del plástico fundido en el molde  es por medio  de un sistema de aceite hidráulico con bombas  que tienen que ser refrigeradas  por agua.

Para esta fase del proceso se puede utilizar una torre de evapo­ ración  ya que se requiere  disipación  de calor  y no se necesita una temperatura particularmente baja.

Objetivo de la torre de refrigeración

Como en todos los casos en los que es necesario disipar el calor producido por las centrales hidráulicas,  también aquí se utiliza la torre  de refrigeración para el mismo  efecto.

En algunos casos, cuando dicha torre de refrigeración tiene gran­ des dimensiones y se instala un depósito tampón suficientemente grande, según el tipo de material plástico moldeado y el tamaño de la pieza, es posible utilizarla también  para enfriar el molde, lo que conlleva grandes ventajas en forma de ahorro energético.

En cualquier  caso, haciendo  un cálculo preciso aguas arriba, el uso de la enfriadora puede limitarse  a los meses más calurosos o puede ser utilizada como soporte de la torre de evaporación, sólo cuando  sea necesario.  Ver esquema  del sistema:

  

El dimensionamiento de la torre  se realiza teniendo en cuenta la potencia  instalada  en las máquinas  de moldeo (bomba de aceite), indicada  normalmente en kW.

El circuito  hidráulico recomendado es con dos tanques  (agua caliente y agua fría), porque  los usuarios, generalmente, más de uno, no necesitan operar simultáneamente, y también porque de esta manera es posible  dimensionar una torre  de refrigeración con mayor capacidad en relación con el circuito de los usuarios en beneficio de la temperatura final del agua fría.

El salto térmico a considerar en la torre es desde+ 40 oc a + 30 oc en caso necesario  de enfriar  las centrales hidráulicas,  mientras que haría falta considerar  la temperatura mínima  posible  para la zona de instalación (incluso  26 - 27 °C) y un salto térmico de 5 oc si se requiere  que también trabaje  sobre los moldes.

Ejemplo:

A continuación mostramos una comparativa técnica y económica entre un sistema gestionado con un chiller y el mismo  sistema en el cual se instala  una torre de refrigeración. Utilizamos  de forma  gráfica  un caso real que se nos ha presentado:

Chiller

Para un total de 223,000  fr/h, consistente en:

• 2 chillers  de  44,500 fr/h  cada  uno,  requiriendo 11,9 kW (compresor)  + 1,1 kW (bomba)  + 2,2 kW (ventiladores  para el condensador de aire) por cada chiller.

• 2 chillers 67,500 fr/h cada uno, requiriendo  18 kW (compresor)

+ 1,5 kW (bomba)+ 3,3 kW (ventiladores para el condensador de aire) por cada chiller.

Asumiendo una  temperatura media  externa  de 25 oc, para conseguir  agua a 15 oc la energía eléctrica  absorbida  por  los dos chillers es equivalente a 74,6 kW/hora

Torre de refrigeración

Con un potencial igual a 225,000  kCal/hora, con un motor  eléc­ trico para el ventilador  de 4 kW, 2,2 kW de la bomba  centrifuga y 5.5 kW de la bomba centrifuga  para los usuarios de suministro.

En total  la potencia  eléctrica utilizada  equivale a 11,7 kW/hora. La diferencia de energía eléctrica consumida en favor de la torre de refrigeración es 74,6- 11,7 = 62,9 kW/hora

Asumiendo un ciclo  de trabajo de 8 horas/dia, durante sólo

22 dias/mes, 11 meses/año y considerando un coste medio  de O,11 euro por kW/hora, el ahorro  anual asciende a nada menos que 13,884€.

Incluso asumiendo los necesarios costes de tratamiento de agua, la diferencia  de costes generales de la instalación  es aún suma­ mente  favorable  a la torre  de refrigeración.

 

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