冷却機の選定方法が分かりません。

質問

今小さな放電加工機を製作しています。
加工物に電極なるものを近づけ、工作物と電極の隙間に電解液を流し、加工物を溶かすような加工をしています。
放電加工機はドブ付け加工ですが、これは局所的に液を流してする加工ですのでちょっと違います。

加工液温度を30℃に保つために温調しており、加工をすると電極とワークを通過した液温は、50～60℃くらいまで上昇しタンクへ戻って行きます。
加工の電圧45V,その時発生する電流値が9A、加工時間が870sです。

加工液を30±5℃で常に保つために、タンクの中にはぐるぐる巻きにしたステンレス管が入っており、冷却機からこの管に常に冷却水が循環しています。

そこで質問なのですが、冷却装置はどのくらいの容量にすれば良いのでしょうか？

この装置を冷却する為の冷却機の能力は、1サイクル発熱量Q=45x9x870=352350J
単位当たりの発熱量=352350/870(J/s)=405kw
405Kwの冷却機で良いのでしょうか？

選定方法が分かりません。どうかご教示の程宜しくお願い致します。

回答No.5

nowane4649

精度よく算出したいなら、冷却水の比熱×冷却すべき温度差×冷却水循環量(冷却水密度×流量)により除去すべき熱量を測定・計算すべきです。
簡易的にはご提示の通りの加工で消費する電力を発熱とみなす方法でよいです。大気に逃げる熱も含む過剰見積になります。
ただ、計算間違いにはなっています。発熱は45V×9A=405Wです。
ですので、冷却能力としては400Wが最低限必要となります。

ただ、ご提示の方法は制御系構築がめんどうだと思います。
加工液を直接冷却する方法を考えた方が良いかもしれません。
ただ、市販の冷却水循環装置だと、加工液の成分により。シール材やポンプに損傷を与える可能性があるので、そのまま流用は困難だと思います。

例：切削加工用クーラントの直接冷却が可能なチラー
http://www.orionkikai.co.jp/product/chiller/rcc/

回答No.4

hahaha8635

そういうのは　企業秘密だと思うのだが
壁に耳あり障子に中国

トランプさんが何で関税かけてるかわかる？

回答No.3

kon555

参考になるページを
https://www.apiste.co.jp/contents/technical_note/technical/chiller/ability.html

ただもうこんなもの自分で計算するよりも、とっとと知見を持ってる会社を探して、現物見せつつ相談した方がいいですよ。
温度関係だけでなく、機器類は計算値だけで選定すると、中・長期的に中々に痛い目をみます。自らにノウハウがないなら、持ってる人を探しましょう。

回答No.2

lumiheart

＞50～60℃くらいまで上昇しタンクへ戻って行きます。
よーするにこれは出口温度の実測値ですよね？
肝心の入口温度は何度でしょうか？
それと、電解液の流量はどれくらいでしょう

流量計が憑いて無いから分からないじゃあなくて
ポンプ容量と圧力、配管径、配管総長さ、噴出ノズル口径
圧力計が無いなら少なくともポンプメーカと型番を開示しましょうね

30℃に保つ為に30℃の水を投入してたらおかしいよね
なので当然の如くそれ以下、恐らく２０℃～２５℃くらいか？

熱計算
https://www.nippon-heater.co.jp/designmaterials/calculation/
加熱に要する電力　＞ 流れる気体・液体

加熱電力＝冷却電力と見做せばそれなりに
実際には効率云々が入って来るんでそれなりに違って来るけど
どーせ配管のエルボやら何やらでそれなりに損失は増えるし
なので、サラのポンプ容量の５０％と見積もればそれなりに使える

チラーの冷却能力計算はかなりうっとおしい
https://eyela-chiller.jp/chiller/cool/index.html
https://www.apiste.co.jp/contents/chiller_guide/capacity/
http://www.orionkikai.co.jp/faq/products/chiller/post-52/

回答No.1

ohkawa3

＞加工の電圧45V,その時発生する電流値が9A、
十分に検討したわけではありませんが、
45V×9A＝405Wの冷却能力があれば十分ではないでしょうか。

＞単位当たりの発熱量=352350/870(J/s)=405kw
352350J÷870s＝405Wです。