Чиллер для вакуумной печи: купить систему охлаждения от производителя
Чиллер для вакуумной печи охлаждает водой корпус, токовводы, вакуумные насосы и теплообменник газовой закалки. От стандартного чиллера он отличается тремя вещами: подаёт воду +18…+25 °C — выше точки росы в цехе, принимает пик тепла при закалке в бак-аккумулятор и не прекращает подачу воды при аварии. Мы производим чиллеры ВМТ-Ксирон под конкретную печь: с баком до 8000 л, двухнасосной схемой и аварийным пневматическим насосом.
Ниже — что охлаждается в печи, как рассчитать мощность чиллера и объём бака и как выглядит схема подключения. Если паспорт печи под рукой, отправьте данные инженеру — подберём чиллер за 15 минут.
Чиллер ВМТ-КсиронЧто охлаждается в вакуумной печи
У вакуумной печи «холодная стенка»: нагреватели и садка раскалены до 1000 °C и выше, а корпус остаётся чуть тёплым, потому что в его рубашке циркулирует вода. Водяное охлаждение — единственный путь, по которому тепло уходит из печи. Поэтому охлаждение вакуумной печи нельзя прерывать, пока она горячая.
| Узел печи | Зачем его охлаждать | Что будет без охлаждения |
|---|---|---|
| Корпус и дверь (водяная рубашка) | Стенка остаётся холодной, уплотнения двери и фланцев работают в своём диапазоне температур, со стенок выделяется меньше газов — вакуум стабильнее | Перегрев уплотнений и потеря вакуума, вскипание воды в рубашке, деформация корпуса |
| Токовводы нагревателей | Через них в печь идёт весь ток нагрева; вода отводит тепло от шины и уплотнения | Перегрев уплотнения токоввода, течь воды или воздуха в камеру |
| Вакуумные насосы, в том числе диффузионный | Вода конденсирует пары рабочей жидкости на стенках диффузионного насоса и охлаждает механические насосы | Пары масла попадают в камеру и на садку, откачка срывается |
| Теплообменник газовой закалки | Вентилятор гонит азот или аргон через садку и теплообменник; вода забирает тепло у газа | Скорость охлаждения падает, садка не получает нужных свойств — брак всей загрузки |
| Индуктор и источник питания (в индукционных печах) | Вода течёт внутри медной трубки индуктора и охлаждает силовые элементы преобразователя | Перегрев и прогар индуктора, отключение источника питания |
Как устроена сама холодильная машина, читайте в статье «Принцип работы чиллера: схема и устройство».
Какая вода нужна для охлаждения вакуумной печи
Точные требования записаны в паспорте печи. Общие правила такие.
- Температура подачи +18…+25 °C: вода должна быть теплее точки росы воздуха в цехе. На более холодном корпусе выпадает конденсат: он попадает на токовводы и электрические соединения, а при открытой двери влага оседает на внутренней стенке камеры и потом долго откачивается.
- Верхний предел подачи: производители печей обычно ограничивают температуру воды на входе, часто величиной +25 °C. Чем теплее вода, тем хуже охлаждаются диффузионный насос и уплотнения.
- Расход и давление: у печи несколько параллельных контуров, и каждому нужен свой расход. Суммарный расход и давление на входе берите из паспорта печи — по ним подбираем насос.
- Качество воды: жёсткая вода оставляет накипь в рубашке и трубках, и тем быстрее, чем горячее стенка. Взвесь забивает узкие каналы токовводов. Контур печи заполняют подготовленной водой по требованиям паспорта: умягчённой или деминерализованной, с ингибитором коррозии, если он предписан.
- Стабильность: температура воды не должна «гулять» вместе с погодой и сезоном, иначе меняются условия откачки и охлаждения от цикла к циклу.
Точка росы: почему нельзя подавать в печь слишком холодную воду
Точка росы — температура поверхности, при которой на ней начинает выпадать влага из воздуха. Она зависит от температуры и влажности воздуха в цехе.
| Воздух в цехе | Точка росы при относительной влажности, °C | |||
|---|---|---|---|---|
| 40 % | 50 % | 60 % | 70 % | |
| +20 °C | +6,0 | +9,3 | +12,0 | +14,4 |
| +25 °C | +10,5 | +13,9 | +16,7 | +19,1 |
| +30 °C | +14,9 | +18,4 | +21,4 | +23,9 |
Пример: в цехе +25 °C и влажность 60 %, точка росы +16,7 °C. Вода +10 °C из стандартного чиллера даст конденсат на корпусе печи, вода +20 °C — нет. Чем жарче и влажнее в цехе, тем выше должна быть уставка — в пределах, которые допускает паспорт печи. Значения рассчитаны по формуле Магнуса.
Чем чиллер для вакуумной печи отличается от стандартного
Стандартный промышленный чиллер выдаёт воду +5…+15 °C и рассчитан на ровную нагрузку. Печи нужно другое. Вот что мы меняем в чиллере ВМТ-Ксирон для вакуумной печи.
- Уставка +18…+25 °C: вода теплее точки росы, корпус печи и токовводы остаются сухими. Температуру на выходе держим с точностью ±1 K.
- Двухнасосная схема: обратка из печи сливается в бак и перемешивается с холодной водой, а испаритель работает от бака через собственный насос. При закалке обратка нагревается до +40 °C, но в испаритель идёт вода из бака, поэтому на входе в испаритель нет скачка температуры.
- Бак-аккумулятор до 8000 л: бак принимает пик тепла при газовой закалке. Чиллер подбирается по средней нагрузке цикла, а не по пику, — он меньше и дешевле, чем чиллер «на пик».
- Аварийный пневматический насос: работает от сжатого воздуха или азота и продолжает качать воду из бака через печь, когда электричества нет.
- Резервный насос и независимое питание: ставим резервный насос подачи, насос продолжает работать после остановки компрессора. Питание насосов можно вывести на отдельный ввод или источник бесперебойного питания.
- Блокировки для печи: реле протока — в стандартной комплектации. Сухой контакт «авария» и RS-485/Modbus передают состояние чиллера в систему управления печи: печь не начнёт нагрев без охлаждения.
- Насос под контуры печи: давление от 2 до 10 бар, корпус из чугуна или нержавеющей стали. Фильтр входит в комплект.
- Замкнутый контур по требованию: стандартный бак — открытый, из ПВХ, по запросу из нержавеющей стали. Если паспорт печи требует контур без доступа воздуха, предложим герметичный бак или промежуточный разборный теплообменник Ридан: в контуре печи — подготовленная вода, в контуре чиллера — обычная.
- Круглогодичная работа: печь работает и зимой, поэтому чиллер ставим в цехе, а конденсатор при необходимости выносим на улицу. Уличные чиллеры делаем в зимнем исполнении до −30 °C.
Чиллеры для вакуумных печей изготавливаем под заказ. Уставка, бак, насосы и аварийная схема подбираются под печь, поэтому складские модели здесь не подходят. Срок изготовления — 65 рабочих дней.
Как рассчитать мощность чиллера для вакуумной печи
По расходу и нагреву воды из паспорта печи
Самый надёжный способ. В паспорте печи указан расход охлаждающей воды и её нагрев или температуры на входе и выходе.
Q = 1,163 × G × ΔtQ — тепловая нагрузка, кВт; G — расход воды, м³/ч; Δt — нагрев воды в печи, K; 1,163 — теплоёмкость 1 м³ воды, кВт·ч/(м³·K)
В программе подбора это режим «По расходу воды»: введите расход, температуру на входе и на выходе.
Если известна только мощность печи
Вся электроэнергия, которую потребляет печь, превращается в тепло. В печи с водоохлаждаемым корпусом почти всё это тепло уходит в воду: на выдержке — через теплоизоляцию к холодной стенке, при охлаждении — через теплообменник газовой закалки.
- Средняя нагрузка: за цикл чиллер должен отвести примерно столько энергии, сколько печь потребила из сети. Средняя нагрузка на чиллер близка к средней потребляемой мощности печи за цикл.
- Установленная мощность — верхняя граница для нагрева: полную мощность печь берёт только при разогреве, и часть её идёт на нагрев садки и теплоизоляции. На выдержке печь потребляет меньше.
- Пик при закалке может быть выше установленной мощности: садка и теплоизоляция отдают накопленное тепло за минуты.
Поэтому подбирать чиллер «по киловаттам печи один к одному» нельзя: он окажется либо завышен для выдержки, либо мал для закалки. Нагрев воды на выдержке и при закалке даёт производитель печи.
Пик при закалке и бак-аккумулятор
Чиллер на пиковую нагрузку работал бы на полную мощность несколько минут за цикл. Выгоднее взять чиллер по средней нагрузке с запасом, а пик принять в бак: вода в баке нагревается на несколько градусов, и чиллер охлаждает её после закалки.
V = 860 × (Qпик − Qх) × τ / ΔtбакV — объём бака, л; Qпик — пиковая нагрузка, кВт; Qх — холодопроизводительность чиллера, кВт; τ — длительность пика, ч; Δtбак — допустимый нагрев воды в баке, K; 860 = 1000 / 1,163
Два условия. Чиллер должен покрывать среднюю нагрузку цикла — бак сглаживает только пик. И вода в баке не должна нагреться выше температуры, допустимой для печи на входе.
Пример расчёта: типовая конфигурация
Цифры условные, для своей печи возьмите их из паспорта.
- Исходные данные: расход воды через печь 5,2 м³/ч, подача +20 °C, допустимая температура на входе +25 °C. На выдержке вода снимает 30 кВт, при газовой закалке — 120 кВт в течение 15 минут.
- Обратка на выдержке: Δt = 30 / (1,163 × 5,2) = 5,0 K, вода возвращается с температурой около +25 °C.
- Обратка при закалке: Δt = 120 / (1,163 × 5,2) = 19,8 K, обратка около +40 °C.
- Чиллер: 50 кВт — с запасом над нагрузкой выдержки. Излишек тепла за закалку: (120 − 50) × 15 / 60 = 17,5 кВт·ч.
- Бак: допустимый нагрев 5 K, с +20 до +25 °C. V = 860 × 17,5 / 5 ≈ 3010 л. Принимаем бак 3000 л: разница меньше 1 %.
- Восстановление: после закалки нагрузка 30 кВт, запас чиллера 20 кВт. Бак остывает до +20 °C за 17,5 / 20 × 60 = 52,5 минуты.
Итог: вместо чиллера на 120 кВт — чиллер 50 кВт с баком 3000 л. Расчёт упрощён: пик принят прямоугольным, вода в баке — полностью перемешанной.
Нагрузка печи и температура бака в примере: пик закалки принимает бак, чиллер охлаждает его после пикаКалькулятор бака-аккумулятора
Считает объём бака под пик закалки и время, за которое чиллер охладит бак.
Схема подключения чиллера к вакуумной печи
Система охлаждения вакуумной печи на чиллере ВМТ-Ксирон строится по двухнасосной схеме: один насос работает на испаритель, второй — на печь.
Двухнасосная схема чиллера ВМТ-Ксирон для вакуумной печи с аварийными линиями- На выдержке: насос подачи берёт воду из бака и прокачивает её через контуры печи, обратка возвращается в бак. Насос испарителя гоняет воду из бака через испаритель и держит в баке уставку, например +20 °C.
- При закалке: обратка из печи нагревается до +40 °C, сливается в бак и перемешивается с холодной водой. Бак постепенно теплеет, печь продолжает получать воду допустимой температуры, а чиллер работает на полной мощности.
- После закалки: нагрузка падает, и чиллер возвращает бак к уставке до следующего цикла.
- При аварии: воду из бака подаёт аварийный пневматический насос. Если есть ввод городской воды, нормально открытый клапан пускает её в печь, а нагретая вода уходит в слив.
Что будет при отключении электричества
Горячая зона печи остывает часами, и всё это время корпусу и уплотнениям нужна вода. Если чиллер и насосы остановятся вместе с печью, вода в рубашке перегреется. Поэтому аварийную подачу воды продумывают до покупки чиллера.
- Аварийный пневматический насос: ставим его в чиллер. Насос работает от сжатого воздуха или азота из баллона и подаёт воду из бака без электричества.
- Запас воды в баке: бак-аккумулятор работает и как аварийный запас холода. Бак 3000 л при нагрузке 30 кВт нагревается на 5 K за 35 минут.
- Отдельное питание насосов: насосы можно запитать от отдельного ввода, источника бесперебойного питания или генератора. Компрессор при этом стоит, а циркуляция продолжается.
- Работа насоса после остановки компрессора: насос не выключается вместе с холодильным контуром — печь доохлаждается водой из бака.
- Городская вода: на вводе ставят нормально открытый клапан: пока питание есть, он закрыт, при пропадании питания открывается сам. Вода из водопровода идёт через печь в слив. Этот ввод монтируется на стороне цеха.
- Сигнал в печь: реле протока и контакт «авария» сообщают системе управления печи, что охлаждения нет, — печь отключает нагрев.
Где поставить чиллер: моноблок, выносной конденсатор, фрикулинг
| Исполнение | Когда подходит | Что учесть |
|---|---|---|
| Моноблок в цехе | Есть место рядом с печью и вентиляция, которая уберёт тепло конденсатора. В контуре — вода без гликоля. Моноблоки ВМТ-Ксирон выпускаем от 2 до 120 кВт | Тепло конденсатора остаётся в цехе. Температура в помещении не ниже +5 °C. Требования к помещению для чиллера |
| Чиллер в цехе, конденсатор на улице | Тепло нужно убрать из цеха, а в печи оставить воду без гликоля. Бак, насосы и испаритель стоят в тепле | Фреоновая трасса: до 15 м стандартно, до 50 м с маслоотделителем. Монтаж может стоить до 30 % от цены чиллера. Диаметры труб можно оценить в калькуляторе LineSize |
| Моноблок на улице | В цехе нет места. Чиллер делаем в зимнем исполнении до −30 °C | Зимой в уличном контуре нужен гликоль. Если паспорт печи гликоль не допускает, контуры разделяем промежуточным теплообменником: в печи вода, в чиллере гликоль |
| Чиллер с фрикулингом | Печь работает круглый год. Вода +20 °C теплее уличного воздуха большую часть холодного сезона, и её можно охлаждать без компрессоров | Чиллеры со встроенным фрикулингом собираем по техническому заданию. Чиллеры с фрикулингом |
Чиллер в моноблочном исполнении
Чиллер с выносным конденсаторомРежим нагрева. Если после простоя в холодном цехе вода в баке остыла ниже допустимой для печи температуры, чиллер с функцией нагрева поднимет её до уставки перед пуском.
Чиллер для охлаждения воды с функцией нагреваЧиллер или проточная водопроводная вода: что дешевле
Печь можно охлаждать и проточной водой: из водопровода через печь в канализацию. Посчитаем по справочным тарифам для Москвы на 2026 год: вода 66,87 руб./м³, водоотведение 52,48 руб./м³.
- Расход воды: на каждые 10 кВт тепла при нагреве воды на 10 K нужно 10 / (1,163 × 10) = 0,86 м³/ч.
- Стоимость часа: 0,86 × (66,87 + 52,48) = 102,6 руб.
- За год: при 2000 часах работы — около 205 тыс. руб. на каждые 10 кВт тепловой нагрузки.
Чиллер работает в замкнутом контуре: вода не расходуется, вы платите только за электроэнергию. Потребляемую мощность конкретной модели показывает программа подбора; умножьте её на свой тариф и часы работы.
Дело не только в деньгах. Водопроводная вода жёсткая и оставляет накипь в рубашке печи. Её температура меняется по сезонам: зимой она холоднее точки росы, летом может быть теплее, чем нужно печи. Чиллер подаёт подготовленную воду с одной и той же температурой круглый год.
Типы вакуумных печей и особенности их охлаждения
Вакуумная печь нагревает металл, керамику или порошковые заготовки без доступа воздуха: поверхность не окисляется, пайка идёт без флюса, детали меньше коробятся. Конструкций много, и у каждой свои требования к охлаждению.
| Тип печи | Что охлаждает вода | Что важно для чиллера |
|---|---|---|
| Камерная, шахтная, элеваторная, колпаковая печь сопротивления: закалка, отжиг, пайка, спекание | Корпус и дверь, токовводы, вакуумные насосы, теплообменник газовой закалки | Пик нагрузки при закалке газом — нужен бак-аккумулятор |
| Высокотемпературная печь с графитовыми нагревателями и теплоизоляцией из углеродного войлока | Корпус, токовводы, вакуумные насосы | Длинные циклы и большая нагрузка на выдержке: чем выше температура в печи, тем больше тепла уходит в стенку |
| Индукционная вакуумная печь: плавка металлов и сплавов | Индуктор, источник питания, корпус, вакуумные насосы | Строгие требования к воде для индуктора и преобразователя, включая электропроводность. Смотрите также подбор чиллера для индукционного нагревателя |
| Дуговая вакуумная печь с расходуемым или нерасходуемым электродом | Кристаллизатор, электрододержатель, корпус | Подачу воды на кристаллизатор нельзя прерывать: резервный насос и аварийная подача обязательны |
| Печь горячего прессования (компрессионная) | Корпус, токовводы, штоки пресса | Длинные циклы, ровная нагрузка |
| Водородная печь и печь с защитной атмосферой | Корпус, уплотнения, зона охлаждения | Ровная нагрузка; требования к воде — по паспорту печи |
| Муфельная вакуумная печь, лабораторные печи | Фланцы и уплотнения, вакуумный насос | Небольшая нагрузка, компактный моноблок рядом с печью |
Вакуумная печьОдин чиллер может охлаждать несколько печей. Мощность считаем по сумме средних нагрузок, бак — по наложению пиков закалки. Ограничение одно: чиллер подаёт воду одной температуры. Если контурам нужны две разные температуры, ставят два чиллера или узел смешения на стороне печи.
Купить чиллер для вакуумной печи от производителя
Цены на сайте не публикуем: каждый чиллер комплектуется под печь — мощность, бак, насосы, аварийная схема, размещение. Инженер подберёт модель и назовёт цену после расчёта.
- Срок изготовления: 65 рабочих дней.
- Комплектующие: компрессоры и пластинчатые испарители Ridan, хладагенты R410A, R407C и R404A.
- Гарантия: до 24 месяцев при заключении договора на обслуживание. Запчасти отгружаем в течение дня.
- Доставка: по России, в Казахстан и Беларусь.
Оценить модель по средней нагрузке можно в программе подбора. Бак под пик закалки, двухнасосную схему и аварийный насос добавит инженер — укажите их в заявке.
Подобрать и купить чиллер
Быстрый подбор по мощности, кВт (вода на выходе +20 °C)
Частые вопросы
Какая температура воды нужна для охлаждения вакуумной печи?
Обычно +18…+25 °C на входе в печь, точное значение указано в паспорте печи. Вода должна быть теплее точки росы воздуха в цехе, иначе на корпусе и токовводах выпадает конденсат. Чиллеры ВМТ-Ксирон для вакуумных печей делаем с уставкой +18…+25 °C и держим её с точностью ±1 K.
Как рассчитать мощность чиллера для вакуумной печи?
По расходу и нагреву воды из паспорта печи: Q = 1,163 × G × Δt, где G — расход в м³/ч, Δt — нагрев воды в K. Если известна только электрическая мощность печи, ориентир — средняя потребляемая мощность за цикл: почти вся она уходит в воду. Пик при газовой закалке принимает бак-аккумулятор, поэтому чиллер подбирают по средней нагрузке, а не по пику.
Зачем нужен бак-аккумулятор и какого он объёма?
Бак принимает пик тепла при закалке: вода в нём нагревается на несколько градусов, и чиллер охлаждает её после пика. Объём считают по формуле V = 860 × (Qпик − Qх) × τ / Δt. В типовом примере на странице пик 120 кВт длительностью 15 минут при чиллере 50 кВт и допустимом нагреве 5 K требует бак около 3000 л. Мы изготавливаем баки до 8000 л.
Что будет с печью при отключении электричества?
Горячая печь остывает часами, и всё это время ей нужна вода. В чиллеры ВМТ-Ксирон для вакуумных печей ставим аварийный пневматический насос: он работает от сжатого воздуха или азота и подаёт воду из бака без электричества. Насосы можно запитать от отдельного ввода или источника бесперебойного питания. Дополнительно на стороне цеха делают ввод городской воды через нормально открытый клапан.
Можно ли заливать гликоль в контур охлаждения вакуумной печи?
Только если это разрешает паспорт печи. Проще оставить в печи воду: поставить чиллер в цехе, а на улицу вынести только конденсатор. Если чиллер стоит на улице и работает зимой, в его контуре нужен гликоль, а контур печи отделяют промежуточным теплообменником.
Можно ли подключить несколько печей к одному чиллеру?
Да. Мощность чиллера считают по сумме средних нагрузок печей, объём бака — по наложению пиков закалки. Чиллер подаёт воду одной температуры: если контурам нужны две разные температуры, ставят два чиллера или узел смешения на стороне печи.
Чем чиллер для вакуумной печи отличается от обычного?
Уставкой +18…+25 °C вместо стандартных +5…+15 °C, двухнасосной схемой с баком-аккумулятором до 8000 л, аварийным пневматическим насосом, резервным насосом подачи и сигналом аварии в систему управления печи. Обратка из печи, которая при закалке нагревается до +40 °C, сливается в бак, а не идёт сразу в испаритель.
Есть ли чиллеры для вакуумных печей в наличии?
Нет, такие чиллеры изготавливаем под заказ: уставка, бак, насосы и аварийная схема подбираются под печь. Срок изготовления — 65 рабочих дней.
Сколько стоит чиллер для вакуумной печи?
Цена зависит от холодопроизводительности, объёма бака, насосов, аварийной схемы и размещения. Каждый чиллер комплектуется под печь, поэтому цену называем после расчёта: пришлите данные из паспорта печи, и инженер подберёт модель за 15 минут.
Получите расчёт чиллера для вашей вакуумной печи за 15 минут
Пришлите данные из паспорта печи — инженер подберёт чиллер, бак и аварийную схему. Расчёт бесплатный и ни к чему не обязывает.
- Модель и холодопроизводительность при вашей температуре воды.
- Объём бака-аккумулятора под пик закалки.
- Насосы и аварийную схему: давление, резерв, пневматический насос.
- Цену и срок изготовления.
Заявка на расчёт чиллера для вакуумной печи
Заполните то, что знаете. Если данных нет, опишите печь в комментарии.
Другие способы связаться
- Готовое ТЗ. Скачайте опросный лист, заполните и отправьте на
Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в браузере должен быть включен Javascript. . - Телефон. 8 (495) 984-74-92, 8 (495) 226-51-87.
- Производство. Можно приехать в Ивантеевку в будний день с 10:00 до 16:00, предупредив нас за день.