Описание устройства и принципа работы термостата для пресс-форм
16.03.2016
Сегодня для серийного литьевого производства деталей из полимеров на производствах устанавливают современные термопластавтоматы. Подобное оборудование позволяет массово выпускать полимерные изделия, широко востребованные в различных отраслях промышленности. Для снижения себестоимости производства, экономии времени и труда работников к ТПА подключается периферийное оборудование, участвующее в технологическом процессе. Термостат одно из дополнительных устройств, подключаемых к термопластавтомату.
Назначение термостата при литье пластмасс под давлением
Термостат контролирует и регулирует температуру литьевой формы, предназначенной для отливки деталей из полимеров. Для понимания важности функций термостата и необходимости его участия в производственном процессе, следует разбираться в современных технологиях производства полимерных и пластиковых изделий. При литье полимеров одним из этапов процесса является впрыскивание жидкого пластика в разогретую до определенной температуры специальную пресс-форму.
Также термостат отвечает за ускоренный отвод тепла от горячей формы с залитым пластиком. Это сокращает время на остывание сформированных полимерных изделий, позволяет предприятию нарастить выпуск продукции и получить дополнительную прибыль.
Таким образом, можно выделить главные преимущества подключения термостата к ТПА:
- достижение нужной температуры литьевой формы за короткое время;
- увеличение количества производственных циклов за счет экономии времени;
- рост производительности;
- гарантированное высокое качество продукции;
- замедление износа литьевого оборудования и увеличение его срока эксплуатации;
- сокращение объема отходов, остающихся в процессе изготовления деталей.
Схема работы термостата для пресс-форм
Внешне термостат для ТПА выглядит как металлический бак, обычно изготовленный из нержавеющей стали, установленный на раму с роликами. Внутри бака смонтировано устройство, состоящее из следующих комплектующих:
- нагревательные элементы — отвечают за быстрый нагрев;
- теплообменник — несет функцию передачи тепла на формы и последующего охлаждения теплоносителя;
- насос — отвечает за циркуляцию теплоносителя в контуре;
- датчики для замеров уровня и температуры теплоносителя;
- система автоматики с выводом на панель управления.
Панель управления расположена снаружи бака, на нее выведены индикаторы от датчиков, демонстрирующие рабочие показатели агрегата, и блок управления термостатом.
Принцип работы термостата для пресс-форм следующий — предусмотренный технологией теплоноситель поступает в бак, где размещены электрические нагреватели. Теплоноситель нагревается до заданной температуры, затем насос перекачивает его в систему трубок и пазух, по которой он поступает к литьевой форме.
Виды термостатов
Термостаты для термопластавтоматов можно классифицировать по виду теплоносителя, при этом каждый вид имеет свои преимущества и является оптимальным для того или иного процесса производства.
На сегодняшний день в качестве теплоносителя в термостатах используют воду или масло. Водяные термостаты могут поддерживать температуру в контуре до 95 градусов при условии нормального давления в системе. Если же вода заливается в систему охлаждения под давлением, температура нагрева может достигать 180 градусов. Масляные термостаты обеспечивают нагрев пресс-форм до более высокой температуры, порядка 150-300 градусов, поэтому некоторые детали таких агрегатов должны быть изготовлены из специальных термопрочных материалов. Оба вида термостатов достаточно просты в эксплуатации и широко востребованы при литье изделий из различных видов пластика.
Чем чревато отсутствие термостата при работе ТПА?
Технологический процесс литья из полимеров, в любом случае, требует разогрева форм перед заливкой жидкого состава. Некоторые предприятия практикуют нагрев форм при помощи нескольких партий расплавленного полимера, заведомо списываемых в брак. Нетрудно подсчитать, насколько вырастут расходы на производство продукции и ее себестоимость, учитывая количество отливок и объем расходуемого на прогрев форм сырья.
Еще одним минусом отсутствия термостата является разлив некоторого количества расплавленного полимера в горячеканальных литниковых системах. Это объясняется технологией производства и некоторыми особенностями конструкции ГКС, вызывающими траты расплава пока литниковая система не вышла на рабочую температуру. Также работа без термостата в итоге приводит к образованию «мертвых зон» в сопле ТПА и каналах коллектора при малейшем несовпадении их осей. В таких зонах происходит застой жидкого полимера, его перегрев, деструкция и, как следствие, более быстрый износ оборудования.
| Материал был полезен |
Основные модификации термостатов и их применение
Термостат (от греч. therme — тепло, жар; statos — стоящий, неподвижный), прибор для поддержания заданной температуры. Существуют две основные группы :
- законченное устройство, например лабораторный термостат для культивирования микроорганизмов;
- датчик, который при достижении некоторой установленной температуры включает или отключает исполнительный механизм.
Также изделия подразделяются на два вида:
- механические. В них используются механические (физические) свойства материалов, например, изменение геометрии материала или его объема. Особенность таких изделий заключается в том, что они не имеют собственного электропотребления;
- электронные. В этих приборах используется термодатчик, показания с которого считываются электронной схемой .
Ртутные термостаты
Являются одними из самых первых типов устройства и сейчас не используются (ввиду токсичности ртути).
Существуют два принципа работы изделия:
- ртуть, поднявшись до назначенной высоты в термометрическом сосуде, замыкает электрические контакты или воздействует на некоторое устройство. Точность такого термостата достигала 0,01°С, поэтому он применялся в основном в промышленных условиях,
- ртутный датчик закрепленный на биметаллическом элементе, который при изменении температуры изменяет свою положение или конфигурацию и приводит в действие ртутный механизм.Точность зависит от точности биметаллического элемента и достигала 0,5°С. Прибор применялся как в промышленных, так и в домашних условиях.
На рисунке показано устройство ртутного термостата. Колба с ртутью присоединена к биметаллическому элементу, реагирующему на температуру и наклоняющему колбу в ту или другую сторону. Когда колба наклоняется в одну сторону, происходит замыкание контактов, в другую сторону – контакты размыкаются.
Биметаллические термостаты механического действия
Биметаллический элемент (диск, катушка, лента), в силу присущих ему свойств, при достижении температуры срабатывания резко изгибается, приводя в действие исполнительный механизм – электроконтакты или клапан. В исходное состояние прибор возвращается либо
автоматически (обычно применяют в системах защиты систем от перегрева или
переохлаждения), либо при воздействии на биметаллический элемент (при помощи ручки можно устанавливать желаемый уровень температуры).
Восковые термостаты
Обычно применяются в системе охлаждения автомобильных двигателей. Регулируя поток охлаждающей жидкости и смешивая жидкость разных температур (циркулирующую по большому и малому контурам) прибор позволяет поддерживать оптимальный уровень температуры (в зависимости от марки автомобиля) в пределах 70-95°С. В герметичной камере, в которой находится восковая пластина, расположено специальное устройство, в случае увеличения рабочей температуры, открывающее клапан.
Капиллярные термостаты
Используют в системах отопления, газовых печах, бойлерах, системах защиты от перегрева. По способу исполнения различают настроенные на заданную температуру и регулируемые термостаты.
Устройство состоит из колбы, наполненной газом или жидкостью, соединенной с управляющим элементом при помощи тонкой трубки — капилляра.
Конец трубки помещен в корпус термостата и соединен с диафрагмой. При нагреве газ (жидкость) расширяется и давит на диафрагму, которая приводит в действие исполнительный механизм – электрические контакты или клапан, регулирующий поток теплоносителя.
Электронные термостаты
Существуют два технических решения подобных термостатов:
- используются механические термостаты, «показания» с которых снимаются с помощью электронного исполнительного устройства. Точность измерения таких изделий обычно не очень высока;
- используются электронные измерительные устройства – термопары, резисторные датчики, p-n переходы полупроводниковых приборов, инфракрасные датчики.
Поступающая информация с измерительных устройств подается на электронную схему, которая подает команду(ы) на исполнительное устройство. Такие электронные термостаты являются более точными приборами. Существует их большое разнообразие – с индикаторами температуры, программируемые, регулируемые и т.
д.
Область применения – системы кондиционирования, системы «теплый пол», домашние электронагреватели с цифровым отображением информации, электропечи и т.д.
Жидкостные термостаты
Представляют собой достаточно сложное устройство, предназначенное для регулирования от -120°С до 400°С (в зависимости от модели) и точного поддержания (до 0.01К) температуры в лабораторных условиях. Общий принцип действия термостата основан на поддержании заданной температуры путем нагревания и охлаждения жидкого теплоносителя, циркулирующего в рабочей ванне. Подогрев теплоносителя и поддержание заданной температуры осуществляется с помощью нагревателя и датчика температуры, расположенных в резервуаре, и электронного регулятора, охлаждение – путем теплообмена с окружающей средой, а при температурах близких к окружающей — дополнительно с помощью теплообменника.
Суховоздушные термостаты
Предназначены для регулирования и точного поддержания температуры в лабораторных (например, инкубаторы) и/или промышленных условиях.
Знакомство с терминальными буквами на термостате
К Тимоти ТилеТимоти Тиле
Тимоти Тиле имеет степень младшего специалиста в области электроники и является местным электриком № 176 IBEW с более чем 30-летним опытом работы в жилых, коммерческих и промышленных электросетях.
Узнайте больше о The Spruce’s Редакционный процесс
Обновлено 24.02.22
Рассмотрено Ларри КэмпбеллРассмотрено Ларри Кэмпбелл
Ларри Кэмпбелл (Larry Campbell) — подрядчик-электрик с 36-летним опытом работы в области электропроводки в жилых и коммерческих помещениях. Он работал техником-электронщиком, а затем инженером в IBM Corp. Он также является членом Наблюдательного совета The Spruce Home Improvement Review Board.
Узнайте больше о The Spruce’s Наблюдательный совет
Факт проверен Эмили ЭстепФакт проверен Эмили Эстеп
Эмили Эстеп — биолог растений и журналист, которая работала в различных онлайн-новостях и СМИ, писала и редактировала темы, включая науку об окружающей среде и комнатные растения.
Узнайте больше о The Spruce’s Редакционный процесс
Ель / Летисия Алмейда
Термостат, который используется для управления системой отопления и охлаждения (HVAC) в вашем доме, представляет собой низковольтное устройство, которое достаточно легко заменить. И замена одного из них является очень распространенным проектом, поскольку домовладельцы заменяют старые термостаты, требующие ручной регулировки, на новые программируемые термостаты, которые автоматически меняют температуру в заданное время.
Но людей часто смущает система маркировки низковольтных проводов, которая в старом термостате может выглядеть иначе, чем в новом. Вопреки распространенному мнению, буквы не соответствуют цветам проводов, а скорее используются для обозначения различных функциональных сигналов, управляемых каждым проводом.
Как работают термостаты
Термостат подключается к печи или кондиционеру и действует как переключатель для автоматического включения и выключения устройства в зависимости от настройки температуры термостата и/или запрограммированного графика времени.
Между термостатом и нагревательным или охлаждающим оборудованием находится набор низковольтных проводов, которые проходят от клемм управления термостатом к клеммным винтам на клеммной колодке управления печью или кондиционером.
Эти клеммные колодки имеют маркировку, обозначающую подключение обогрева, охлаждения, подключение вентилятора и подключение теплового насоса, в зависимости от обстоятельств. Также имеется терминал, который подает питание для запуска каждой из этих функций.
Большинство проводов термостата работают от 24-вольтовой мощности, обеспечиваемой трансформатором, и, как правило, с ними безопасно работать, не отключая цепь, питающую проводку термостата. Однако, если провода низкого напряжения коснутся друг друга во время работы, внутренний предохранитель системы перегорит. Скорее всего, вам придется вызвать специалиста по ОВК для ремонта и завершения вашего проекта.
Предупреждение
Только проводка термостата является низковольтной. Цепи, питающие печи, кондиционеры и тепловые насосы, рассчитаны на напряжение 120 или 240 вольт, и с ними нельзя работать, пока питание цепи включено.
Буквы клемм термостата
Подключить набор проводов термостата довольно просто, если вы знаете, что обозначают буквы клемм и что контролирует каждая клемма. Большинство термостатов следуют стандартной системе обозначений, показанной здесь, но имейте в виду, что клеммы, цвета проводки или количество проводов, включенных в низковольтные кабели для термостатов, не являются универсальными. Точную информацию о подключении см. в электрической схеме производителя термостата.
- G: Терминал G управляет реле вентилятора и отвечает за автоматическое или ручное включение и выключение вентилятора с помощью термостата.
- RC: Терминал RC представляет собой 24-вольтовый блок питания охлаждения.
- RH: Терминал RH представляет собой 24-вольтовый источник питания отопления. ( Примечание: Клеммы RC и RH соединены перемычками в четырехпроводной системе отопления/охлаждения и одноступенчатой системе теплового насоса, но не в пятипроводной системе отопления/охлаждения. )
- Y/O: Клемма Y/O используется для управления охлаждающим конденсатором. Когда термостат требует охлаждения, посылаются сигналы для включения конденсатора и вентилятора, охлаждая ваш дом.
- W/B: Терминал W/B управляет тепловым реле или клапаном. Когда термостат требует тепла, посылается сигнал на включение печи и вентилятора или котла, обогревающего ваш дом.
- Y1: Клемма Y1 используется для контакта компрессора в одноступенчатой установке теплового насоса.
)Насадки для замены термостатов
При установке нового термостата, примерно сравнимого со старым, обычно достаточно просто обратить пристальное внимание на то, где каждый низковольтный провод подсоединен к старому термостату, а затем подключить каждый провод к клемме с такой же маркировкой. на новый термостат. Чтобы упростить задачу, перед отсоединением старого термостата вы можете пометить провода небольшими язычками малярной ленты.
Иногда новый термостат будет иметь другую маркировку, или он может даже не использовать все провода, которые были подключены к старому термостату. Некоторым новым термостатам требуется не более двух проводов, и они будут работать нормально, если дополнительные провода не будут присоединены. Ваш термостат также может иметь дополнительные клеммы, которые не относятся к вашей конкретной системе HVAC.
Опять же, это не проблема, если используются не все терминальные соединения. Обратитесь к инструкциям на новом термостате, чтобы определить, какие соединения необходимо выполнить.
Все о размещении термостата и почему это важно
Где следует размещать термостат и имеет ли это значение?
Расположение вашего термостата может значительно повлиять на общую эффективность вашей системы HVAC. Некоторые проблемы с нагревом или охлаждением возникают из-за плохо расположенного термостата, а не из-за самой системы.
Качественное отопление, охлаждение и сантехника знают, как неприятно иметь неисправную систему вентиляции и кондиционирования.
Доверенные специалисты Broken Arrow по HVAC могут помочь вам определить проблему и улучшить качество воздуха в вашем доме.
Если проблема связана с неправильно установленным термостатом, возможно, пришло время установить новый в более подходящем месте. Хотите знать, где должен быть ваш термостат для оптимальной эффективности HVAC? Продолжай читать.
Как ваш термостат работает с вашим блоком HVAC?Термостат отображает показания температуры, которые по существу действуют как инструкции для вашей системы отопления или охлаждения. Например, если вы установите термостат на 73 градуса, ваш обогреватель будет производить теплый воздух до тех пор, пока термостат не покажет желаемую температуру.
Некоторые внешние факторы, такие как сквозняки и свет, могут воздействовать на термостат и вызывать недостаточное отопление или охлаждение в вашем доме. Подумайте, что произойдет, если вы поместите термостат рядом с источником тепла, например, камином.
Термостат нагреется раньше, чем остальная часть комнаты, посылая неправильное сообщение в вашу систему HVAC.
Правильное размещение термостата имеет решающее значение не только для общего комфорта в вашем доме, но и для использования энергии. Неправильно расположенный термостат может постепенно увеличить ваши ежемесячные счета за коммунальные услуги и вызвать дополнительный износ вашего блока HVAC.
Советы по размещению термостатаГде следует разместить термостат, чтобы обеспечить максимальный комфорт в доме и энергоэффективность? Первое, что нужно помнить, это то, что вы должны держать свой термостат вдали от источников тепла, таких как лампы, кухонные приборы, телевизоры и т. д.
Во-вторых, не устанавливайте термостат ни в самой жаркой, ни в самой холодной комнате дома. Чтобы ваш дом достиг идеальной температуры, ваш термостат должен отображать среднее значение температуры, а не экстремальное.
Если у вас есть интеллектуальный термостат, убедитесь, что он находится в зоне действия вашего сигнала Wi-Fi.
Умные термостаты позволяют легко контролировать температуру в вашем доме, даже когда вы отсутствуете. Однако каждому интеллектуальному устройству требуется достаточный уровень сигнала для поддержания соединения.
Несколько мест в вашем доме могут затруднить правильную работу термостата. Например, размещение его за дверью или на книжной полке может помешать надлежащей сигнализации, что затруднит для вашего HVAC производство достаточного количества холодного или теплого воздуха.
Крайне важно не размещать термостат рядом с дверью или окном. Когда двери и окна открыты, они пропускают прохладные сквозняки, которые могут нарушить показания термостата. Кроме того, постоянные колебания температуры заставят вашу систему HVAC часто включаться и выключаться, что приводит к коротким циклам.
Точно так же размещение термостата рядом с вентиляцией может привести к недостаточной температуре в доме и увеличению счетов за коммунальные услуги.
Наконец, очень важно не размещать домашний термостат в коридоре. Хотя это обычное расположение термостата, оно не является идеальным для максимальной эффективности системы HVAC. Поскольку коридоры длинные и узкие, они имеют меньший поток воздуха и не будут адекватно отражать среднюю температуру вашего дома.
Лучшие места для установки термостатаЯвляясь экспертами в области ОВКВ, Quality Heating, Cooling, & Plumbing знают, что размещение термостата может значительно повлиять на эффективность и домашний комфорт. Помимо правильного расположения, очень важно, чтобы термостат располагался достаточно высоко над полом. В идеале ваш термостат должен находиться на высоте от 52 до 60 дюймов над полом.
Если ваш термостат расположен ниже 52 дюймов над полом, он может давать слишком низкие показания. И наоборот, если он находится выше 60 дюймов, его показания температуры могут быть высокими.
Где в доме должен быть установлен термостат? Ниже мы перечисляем лучшие места, где ваш термостат, системы отопления и кондиционирования воздуха работают с максимальной эффективностью.
Размещение термостата на внутренней стене является идеальным вариантом для получения показаний средней температуры. Колебания температуры не влияют на внутренние стены вашего дома, что делает их идеальным местом для вашего термостата.
Центр вашего домаЦентр вашего дома служит лучшим местом для измерения средней температуры. Наличие более точных показаний температуры имеет решающее значение для вашей системы HVAC.
Чем точнее показания термостата, тем эффективнее будет работать ваша система отопления или охлаждения. В результате вы можете наслаждаться лучшим домашним комфортом, меньшими счетами за электроэнергию и более длительной работой системы.
Нижний этаж Если в вашем доме несколько этажей, для достижения наилучших результатов установите термостат на первом этаже. Поскольку горячий воздух поднимается вверх, это означает, что термостат на втором этаже будет показывать более высокую температуру, даже если на первом этаже все еще прохладно.
Места внизу, такие как гостиная, идеально подходят для точных показаний термостата.
Подумайте об установке двухзонного термостата, если у вас большой дом с двумя или более этажами. Двухзонные термостаты обеспечивают лучший контроль температуры в больших домах, что может помочь вам повысить комфорт и общую эффективность вашего дома.
Часто используемая комнатаРазмышляя о том, где разместить термостат, подумайте, какие комнаты в вашем доме вы используете чаще всего. В большинстве домов это гостиная.
Вы хотите, чтобы ваша наиболее часто используемая комната была самой удобной. Установка термостата в занятом помещении делает его легко доступным и гарантирует, что в этом месте будет постоянно комфортно.
Позвольте специалистам помочь Лучший способ определить, где следует разместить термостат, — это позвонить местным специалистам по системам отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.