Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Приспособления » Аппараты » Как сделать чиллер (холодильный агрегат) для ЧПУ станков и не только

    Как сделать чиллер (холодильный агрегат) для ЧПУ станков и не только

    Здравствуйте, уважаемые читатели и самоделкины!

    Те из Вас, кто конструировал сколько-нибудь серьезные ЧПУ станки, хорошо знают, что им требуется качественное охлаждение. В частности, это касается твердотельных и газовых лазерных модулей, шпинделей ЧПУ станков, и других сильно нагревающихся мощных элементов. Конечно же, активное воздушное охлаждение в этих случаях неэффективно, и приходится применять жидкостные системы.
    В простом варианте жидкостная система охлаждения представляет собой один контур с двумя теплообменниками. Продвинутый вариант подразумевает применение еще одного контура — компрессорного холодильного агрегата. В итоге получается так называемый «чиллер», повсеместно применяемый в промышленных условиях.

    Игорь, автор YouTube канала «igorkawa», создал весьма сложный и прецизионный ЧПУ станок, которому требуется качественное охлаждение шпинделя. В данной статье мастер расскажет Вам, как он сделал комбинированную холодильную установку (чиллер) для охлаждения шпинделя ЧПУ станка.

    Основная задача такой установки — поддерживать температуру шпинделя в 26°C ±2°C. В связи с высокой стоимостью чиллера CW-5000AG (650$), а также его габаритами, мастер решил сделать его аналог самостоятельно. Итоговая стоимость комплектующих составила около 150$.

    Материалы, необходимые для самоделки.
    — Цифровой терморегулятор STC-1000
    — Вентилятор AC 220V
    — Блок питания 24В 2А
    — Диафрагменный насос для обратного осмоса
    — Аквариумный нагреватель
    — Компрессор GTK80AT, конденсатор FNHM-003
    — Датчик расхода воды YF-S401
    — Фильтр-осушитель
    — Медная трубка, листовая нержавейка, провода
    — Силиконовые трубки
    — Анаэробный клей (фиксатор резьбы)
    — Проволока сварочная.


    Инструменты, использованные автором.
    — Болгарка
    — Шуруповерт
    — Сварочный аппарат.

    Обзор элементов системы.
    Для теплообмена хладагента с воздушной средой применяется вот такой конденсатор FNHM-003.



    Продувать воздух через ребра конденсатора будет еще новый вентилятор советского производства. Конечно, его легко заменить подходящей по размерам современной моделью вентилятора на 220В.

    Хладагентом послужит фреон R 134A, который будет прокачиваться компрессором GTK80AT.

    Для изготовления испарителя хладагента потребуется медная трубка на ¼ дюйма (6 мм) длиной 6 метров.
    Также нужна цилиндрическая емкость для теплообменника вода-фреон. Для этого подойдет труба диаметром 150 мм и листовая нержавейка. Внутреннего давления в емкости не будет (открытый контур), а крышка предусмотрена съемной.

    Поддерживать температуру в заданном диапазоне, и управлять компонентами системы (нагревателем и холодильником) будет простенький цифровой терморегулятор STC-1000 с питанием от 220В. На устройстве имеются клеммы для подключения силовой линии, термодатчика, а также два выхода для холодильника и нагревателя.

    Прокачивать воду по водяному контуру будет диафрагменный насос от системы обратного осмоса. Он питается напряжением в 24В, для чего потребуется отдельный блок питания с током около 2А.

    Еще одним важным элементом в водяном контуре будет датчик расхода воды. Его рабочий диапазон измерений — от 0,3 до 6 Л/мин.

    Также понадобятся трубки из нержавеющей стали, из них будут сделаны патрубки на емкости теплообменника, а также трубка для установки термодатчика.

    Элементы водяного контура будут соединены между собой вот такой 8-мм силиконовой трубкой. Трубку желательно брать прозрачную — так будет удобнее контролировать наличие жидкости в системе.

    Процесс изготовления.
    Первым делом Игорь приваривает донышко к 150-мм трубе, формируя «ведро» для теплообменника вода-фреон. Для сваривания нержавеющей стали используется TIG-сварочный аппарат с подачей инертного газа.

    Снаружи емкости привариваются патрубки для подачи и отвода воды.



    Также привариваются лепестки для крепления емкости к раме, и пластина для установки помпы.


    Теперь нужно сделать испаритель для хладагента из 6-мм медной трубки. Из нее требуется сформировать спираль с отводами в верхней части.
    Для намотки спирали мастер использует токарный станок с закрепленным в патроне алюминиевым кругляком (диаметр 110 мм).

    Конец трубки зацепляется тканевой лентой за один из кулачков. Следует заранее рассчитать длину запасов трубок для формирования выводов на одной стороне.

    Намотка осуществляется на малых оборотах (на станке установлен частотный регулятор оборотов).
    Сначала оба вывода расположены по разные стороны спирали, чтобы не повредить трубку при гибке.



    Второй вывод спирали пропускается внутри нее, и змеевик испарителя готов. Конечно, намотку можно осуществить не на болванку, а на трубу, заведя внутрь нее один из концов трубки.

    На концы трубок надеваются резиновые кольца — они будут прокладками между крышкой.

    Из профильной трубы мастер изготовил раму, на которой будут крепиться все компоненты системы.

    Первым на раму устанавливается компрессор. Обычно в комплекте поставляются все необходимые крепления и реле.


    В нижней части «водяной» емкости расположен выходной патрубок охлаждающей жидкости.


    В крышке установлена сливная трубка, а также заглушенная в нижней части трубка для установки температурного датчика. Внутрь последней будет заливаться масло — это обеспечит хорошую теплопередачу от жидкости к датчику, и низкую инерционность показаний.



    Пока что в центре крышки еще не подготовлено отверстие для нагревателя.

    Емкость утепляется с наружной стороны пеноизолом. Теперь можно закреплять ее на раме.


    Сбоку бака сделаны два 90-градусных отвода, между ними устанавливается трубка контроля уровня жидкости.



    Спираль испарителя устанавливается внутрь бака. На пластине закрепляется мембранный насос.



    Перед вкручиванием, на резьбу штуцеров наносится анаэробный клей (фиксатор резьбы)




    Как видно, автор уже закрепил на конденсаторе воздушный вентилятор.


    Для терморегулятора автор соорудил небольшой защитный кожух.


    Остается пайка медных трубок, капилляра и фильтра-осушителя, после чего можно закачивать в систему хладагент.





    Нижнюю часть медной спирали мастер изолировал трубками, чтобы она не контактировала с дном емкости.


    Контур хладагента спаян, и заправлен фреоном.





    Трубка подачи хладагента в конденсатор.


    После конденсатора хладагент поступает через фильтр-осушитель и капиллярную трубку (3 м длиной) в испаритель.
    С испарителя фреон возвращается в компрессор.



    Внутрь бака мастер установил аквариумный нагреватель мощностью 200Вт. Он не только подогреет воду до нужных 26 градусов перед началом работы станка, но и защитит систему при возможных отрицательных температурах в зимнее время.



    Для испытаний системы, мастер подключил в водяной контур медную спираль, и разогревает ее газовой горелкой. При этом автоматика уже работает, и вода циркулирует в системе.

    Как только температура жидкости достигла 28 градусов, автоматика включила компрессор и вентилятор.

    Через несколько минут рост температуры остановился.

    Чтобы не жечь кислород в мастерской, горелка была заменена на нагревательную спираль. Через некоторое время температура стабилизировалась на уровне 26-27 градусов, что и нужно.




    А вот чиллер уже на своем месте под станком.





    Салазки из двух уголков позволяют почти полностью выдвинуть его для обслуживания.

    Собственно, сам ЧПУ станок, для которого все это и делалось.


    Возможно, Вам будут интересны:
    — Шпиндели ЧПУ с водяным охлаждением
    — CO2 лазеры Cloudray
    — Твердотельные лазерные модули.

    Благодарю Игоря за подробности конструирования холодильного агрегата для станков.

    Всем хорошего настроения, крепкого здоровья, и интересных идей!
    Подписывайтесь на телеграм-канал сайта, чтобы не пропустить новые статьи.

    Авторское видео можно посмотреть здесь. Там же на канале можно найти и остальную серию роликов про изготовление ЧПУ станка из гранитных плит.

    Источник (Source)
    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
    10
    Идея
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    10
    Описание
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    10
    Исполнение
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5
    • 6
    • 7
    • 8
    • 9
    • 10
    Итоговая оценка: 10 из 10 (голосов: 3 / История оценок)

    Добавить комментарий

    1 комментарий
    Korolev
    ОФИГЕТЬ!!! shok 

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Последние комментарии

    Все комментарии