Effiziente Wärmeextraktion

Eine effiziente Wärmeextraktion kann die Zykluszeit verkürzen.

Eine effiziente Wärmeextraktion erfordert die Berücksichtigung der folgenden Variablen.

Temperatur von Einlass und Auslass

Die Fließgeschwindigkeit des Kühlmittels sollte so hoch sein, dass der Temperaturunterschied zwischen Einlass und Auslass nicht mehr als 2° bis 3  C beträgt.

Turbulenz

Eine effiziente Wärmeextraktion erfordert einen turbulenten Kühlmittelfluss. Die Turbulenz wird von der Reynoldszahl definiert, die anhand des Durchmessers der Kühlkanäle und der Fließgeschwindigkeit und Viskosität des Kühlmittels berechnet wird. Eine Reynoldszahl von 10.000 wird empfohlen.

Oberflächenbereich

Der Oberflächenbereich des Kühlkanals muss groß genug sein, um einen Temperaturanstieg von 2  bis 5° C im Kanal zu gewährleisten.

Der für die Wärmeübertragung verfügbare Bereich lässt sich vergrößern, indem mehr Kanäle hinzugefügt oder längere Kanäle verwendet werden. Dies führt zu einem höheren Druckverlust im Kanal. Wenn der Durchmesser des Kühlkanals vergrößert wird, ist eine höhere Fließgeschwindigkeit erforderlich, um Turbulenz zu erreichen.

Es muss ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Durchmesser und Länge der Kühlkanäle und den Druck- und Volumeneigenschaften der Kühlmittelpumpe erarbeitet werden.

Wenn diese Bedingungen optimiert wurden, wird der Temperaturanstieg über das Metall hinweg von der Position der Kühlkreisläufe gesteuert. Idealerweise sollte der Temperaturanstieg zwar höchstens 5° C betragen, in der Realität ist jedoch ein Anstieg von 10° bis 30° C über das Metall hinweg zu erwarten.