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塑料模具 |
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传热介质：水与油哪个更好？ |
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作者：MM《现代塑料》 Jim Horne 来源：PT现代塑料 |
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作为传热介质，水或油通常被用来加热或冷却模具中的树脂。这两种传热介质究竟哪一种的传热效果更好呢？加工商应如何来评判这两种传热介质的传热效果？
为了加热或冷却模具中的树脂，加工商通常用水作为低于212℃时的传热介质，用油作为高于212℃时的传热介质。实际上，由于水在高压下的沸点高于212℃，因此可适用于更高温度的场合。一般情况下，在决定是使用油还是使用水作为传热介质时，温度是所要考虑的唯一条件，而很少考虑甚至不考虑传热流体的实际特性。 
典型的一段和二段微处理器调节的温度控制单元，可以控制最
高达320℃的水温
实际上，更重要的是需要确定水和油两者中哪一种的传热效果更好。一般是通过量化热容来比评水与油的传热能力。热容等于需要加热的产品的质量乘以流体的比热，再乘以加热过程中的温差。
通过对比发现，水传导的热量是同量油传导热量的2倍。通常情况下，传热效率要求流体可以轻松地流过系统。由于水的密度大约是8.3磅/加仑，而油的密度是7.25磅/加仑，因此，这就意味着每泵送1加仑的油可以多泵送1.05加仑的水，表示水的传热性能更优异。此外，泵送低粘度的水和高粘度的油所需要的泵功率也是不同的。
水的沸点（温度）与压力的关系
其实，水与油最重要的区别是二者的热传导率不同。在每平方英尺的传热表面上，水传导的热量是油的4.7倍，也就是说，水比同量的油传导的热量多得多。
尽管水可以在更高的温度下使用，但是机械的设计实际上限定了高温下水的应用。与油相比，当以水作为传热介质时，以320℃作为水的适用温度上限是比较合适的。
为了防止水沸腾，热水系统需要在加压的条件下使用。这是因为，虽然与注塑机的操作压力相比，这个压力较低，但是，如果不采取一定的措施，则可能会造成危险。当热水系统被加压以后，如果高温高压水发生泄漏，一旦与空气接触，就会转化为蒸汽。此时所产生的汽化热，也就是水从液态转化为汽态时所需的热量大约是970 Btu/lb，这部分热量在由水转化成蒸汽的过程中损失掉了，从而温度会迅速降低。
正因如此，当设计水系统时，不管是容器还是软管，都必须考虑高压。对于在高于212℃的条件下使用的水系统而言，还要求使用防漏泵。对此，磁耦合泵可以满足这个要求，它可同时产生高压头。压头越高，输送的流量越大，从而可以进一步提高流体在狭窄的模具流道中的传热效果。还需要注意的是，只有当模具的温度降到沸点以下时，才可以对模具进行吹扫。因此，水系统快速冷却的能力可以缩短达到吹扫模具所要求的温度的时间。
对于油而言，由于发生泄漏时，油通常不会汽化，所以，当热油携带着本身所有的热量接触发生泄漏的表面时，即使很少量的油也会造成烧灼。
综上所述，使用水作为传热介质时，由于不需要更换密封，且传热效果更好、更精确，因此水作为传热流体是加工商的一个较好的选择。(end)
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(11/27/2005) |
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