真空炉如何选择合适的冷水机

真空炉如何选择合适的冷水机

真空炉作为材料合成的核心加工设备，在工作期间热量需要配温控系统，冷水机是中间起着控温的作用，如何选择合适匹配的冷水机，今天达沃西跟大家来探讨下，达沃西是一家技术型企业致力于为工业及科研提供温控解决方案，业务聚焦于冷水机，温控设备。

一：真空炉的热量主要来自：

1.加热元件发热：最主要的来源，特别是高温阶段。

2：炉壳热辐射散热：高温时炉体外壳会向四周辐射热量。:

3：工件工艺放热：某些反应（如烧结）会释放额外热量。:

4：辅助设备发热：如扩散泵、罗茨泵、机械泵在运行中产生的热量。:

5：电极、馈通等传导热。

二：如何匹配步骤与关键参数

一步：明确真空炉的需求（向真空炉厂家索取）

这是最重要的数据，通常设备铭牌或技术协议上会注明。

总冷却水需求量：单位通常是 L/min（升/分钟） 或 m³/h（立方米/小时）。

进水温度要求：通常要求 ≤ 25℃ 或 ≤ 30℃。这是冷水机需要保证的出水温度。

回水温度要求：通常要求 ≤ 35℃ 或 ≤ 40℃。这是炉体回水温度，用于计算温升。

工作压力要求：通常要求 0.2 ~ 0.4 MPa。冷水机水泵的扬程必须满足。

水质要求：一般是去离子水或软化水，防止结垢堵塞管路、腐蚀设备。这决定了冷水机水箱和内循环管路需要兼容。

第二步：计算所需的制冷量

制冷量（功率）的单位常用 kW 或 kcal/h（1 kW ≈ 860 kcal/h）。

方法一：通过水流量和温差计算（常用）

公式：制冷量（kW） = 水流量（m³/h） × 温差（℃） × 1.163

水流量：真空炉要求的总流量。

温差（ΔT）：真空炉要求的回水温度 - 进水温度。通常取 5℃ ~ 10℃。例如，要求进水25℃，回水35℃，则ΔT=10℃。

举例：某真空炉要求水流量 5 m³/h，进水≤25℃，回水≤35℃。

所需制冷量 = 5 m³/h × 10℃ × 1.163 ≈ 58.15 kW

选型时，建议增加20%-30%的安全余量，以应对复杂工况、环境温度升高或设备老化。因此，可选择一台 70kW ~ 75kW 的冷水机。

方法二：通过真空炉的装机功率估算（粗略估算）

对于电阻加热的真空炉，制冷量可以粗略估算为加热功率的 60% ~ 80%。

例如，一台100kW的真空炉，所需冷水机制冷量约为 60kW ~ 80kW。此法不精确，仅作参考。

第三步：选择冷水机类型

风冷式冷水机：

优点：安装简单，无需冷却塔和冷却水泵，只需连接水管和电源，适合水资源短缺或不便安装冷却的场合。

缺点：制冷效率受环境温度影响大，夏季高温时制冷能力可能下降，噪音较大，初期投资稍高。

适用：中小型真空炉，环境通风良好的车间。

水冷式冷水机：

优点：制冷效率高，运行稳定，受环境影响小，噪音相对较低。

缺点：需要配套冷却塔+冷却水泵+水路，系统复杂，占地面积大，耗水。

适用：中大型真空炉，有稳定水源和安装空间的场合。

对于真空炉，通常推荐风冷式，因其系统简单、维护方便，且能保证内循环冷却水的洁净度。

第四步：关注关键配置和功能

水泵：扬程和流量必须满足炉体要求。询问供应商水泵的参数。

压缩机：品牌（如谷轮、丹佛斯、比泽尔等）和质量是关键。多机头压缩机可在低负荷时轮流工作，更节能。

控温精度：真空工艺要求水温稳定，应选择PID智能控温的机型，精度可达±1℃或更高。

换热器：蒸发器材质（不锈钢为佳）和设计影响效率和寿命。

保护功能：

水流保护：防止断水运行。

高低压保护：保护压缩机。

防冻保护：冬季保护。

相序/缺相保护：保护电机。

温度报警：出水温度过高/过低报警。

液位报警：内循环水缺水报警。

材料兼容性：内循环水路（水箱、水泵、管路）应适合使用去离子水（可能对某些金属有腐蚀性）。

第四：安装与使用注意事项

4.1位置与环境：风冷机应放置在通风良好、远离热源和粉尘的地方，确保散热翅片前后有足够空间。水冷机需确保冷却塔通风良好。

4.2管道连接：

使用软管或设置减震喉连接，防止振动传导至真空炉。

管路做好保温，减少冷量损失和结露。

进出口管道标识清晰，严禁接反。

4.3水质管理：

务必使用符合要求的去离子水或软化水。

定期检查水箱水质，更换冷却水（建议每3-6个月）。

安装过滤器，并定期清洗。

4.4系统联动：

将冷水机的水流报警信号或运行正常信号接入真空炉的控制系统，实现联锁保护——只有冷却水正常，真空炉才能启动加热。

定期维护：

清洗风冷机的翅片式冷凝器或水冷机的壳管式冷凝器。

检查压缩机运行状态。

检查水泵压力和流量