ОБОГРЕВ ПОМЕЩЕНИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ТЕПЛОМ

ЭКОЛОГИЯ
ОБОГРЕВ ПОМЕЩЕНИЙ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ТЕПЛОМ
В современных условиях удорожания
теплоносителей большое внимание уде
ляется возможности использования тех
нологического тепла для обогрева про
изводственных и офисных помещений.
Так, например, при переработке термо
пластов методом литья под давлением не
обходимо охлаждать литьевые формы и
гидравлические системы литьевых ма
шин. Тепло, отводимое охлаждающей во
дой от оснастки и оборудования, как пра
вило, выбрасывается в окружающую сре
ду, хотя могло бы быть использовано для
отопления в холодное время года. В свя
зи с этим в последние годы всё чаще воз
никают проекты по использованию этого
тепла.
Рассмотрим принципиальную схему
использования системы охлаждения ли
тьевого пластмассового цеха для отвода
тепла для обогрева производственных и
прилегающих офисных помещений.
Cистема охлаждения (см. схему) вклю
чает в себя два контура, один из которых
предусмотрен для охлаждения литьевой
оснастки, а второй служит для охлажде
ния гидравлической системы литьевых
машин.
Контур охлаждения оснастки характе
ризуется высокой стабильностью под
держания температуры охлаждающей
жидкости и независимостью интенсив
ности охлаждения от условий окружаю
щей среды. Для этого используются фре
оновые промышленные холодильные ма
шины (Ф)
с воздушным водяным
охлаждением конденсатора. Такой контур
включает в себя следующие компоненты:
1. Накопительный бак для горячей
воды (Б), куда поступает нагретая вода от
литьевых форм;
2. Насосы (Н), которые выкачивают
воду из бака с горячей водой и прогоня
ют ее через теплообменник;
3. Теплообменник (Т), в котором при
включённой холодильной машине проис
ходит испарение фреона и охлаждение
воды;
4. Компрессор (КМ), куда попадают
пары фреона и где происходит их сжа
тие, в результате чего резко повышается
их температура. Охлаждение фреона про
исходит в
5. Конденсатор (КД), в котором тепло
от фреона отбирается воздухом за счёт
принудительной воздушной циркуляции
или же водой при включенном водяном
охлаждении конденсатора. В данной схе
ме принудительное водяное охлаждение
конденсатора включается лишь при не
обходимости обогрева производствен
ных помещений в зимнее время. Тепло,
отбираемое водой от фреона, предаётся
через:
6. Теплообменник (ТВ), через который
тепло при помощи вентиляторной систе
мы подаётся в цех для его обогрева. В
летних условиях включается воздушное
охлаждение конденсаторов, и избыточное
тепло выбрасывается в окружающую сре
ду при помощи охладителя (О).
Охлаждаемая вода, используемая для
термостатирования форм, постоянно вы
качивается из бака с горячей водой и,
Схема системы охлаждения литьевой оснастки (1) и гидравлических узлов
(2) литьевых машин
6
проходя через теплообменник, попадает
в бак с холодной водой, откуда подаётся
непосредственно в литьевые формы. За
счёт постоянного регулирования потока
фреона через теплообменник обеспечи
вается постоянство температуры охлаж
дающей воды в литьевых формах.
Одна из холодильных машин этого
контура замкнута на отдельную систему
обогрева офисных помещений. Тепло,
выделяющееся в конденсаторе этой хо
лодильной машины, используется для по
догрева воды в баке (Б2), которая посту
пает в отопительные батареи системы
обогрева офисных помещений.
Контур охлаждения гидравлики лить
евых машин построен по другому прин
ципу, так как нет необходимости точного
поддержания температуры охлаждающей
воды. В этом случае использование до
рогостояших фреоновых холодильников
не представляется экономически целесо
образным. Охлаждение термостатирую
щей воды производится с
помощью градирни (Г),
что снижает уровень еди
111394
новременных капитало
КОМПОЗИЦИ
вложений по сравнению с
системой, в которой при
меняются промышленные
холодильники.
Стекло– и минера
Вода, протекающая ·пропилена,
полифор
через систему охлажде · Морозостойкие по
ния гидравлики литьевых · Трудногорючие ко
машин, попадает в бак с · Концентраты анти
горячей водой (Б1), отку дов (Стопфайеры)
· Концентрат освет
да, при помощи насоса, · Концентраты свет
подаётся в теплообменник · Концентраты анти
(ТВ). В теплообменнике · Концентрат TiO2 (о
вода предварительно ох · Комплексные кон
· Термошпатлевки
лаждается потоком возду
Тел. (09
ха, создаваемым вентиля
МАТЕРИАЛЫ
ПРОЗРАЧНЫЙ ПОЛИПРОПИЛЕН
градирня
торной группой. Через систему воздухо
водов этот нагретый воздух использует
ся для обогрева производственных по
мещений.
Предварительно охлаждённая вода
попадает в теплообменник (Т2), в котором
происходит непрямое (без контакта меж
ду водой системы охлаждения и водой
из градирни) окончательное охлаждение
воды более холодной водой, вытекающей
из градирни. Использование на этом эта
пе теплообменника вместо прямого охлаж
дения воды в градирне строго обязатель
но, так как охлаждение воды в градирне
происходит в свободном потоке при не
посредственном контакте с окружающим
воздухом, что может приводить к загряз
нению воды и попаданию грязи в систе
му охлаждения гидравлики литьевой ма
шины.
Данная энергосберегающая систе
ма охлаждения пользуется в настоящее
время большой популярностью во всём
ЗАО “ВТОРПЛАСТ”
4, Москва, ул. Перовская, 66
ОННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
И
СУПЕРКОНЦЕНТРАТЫ
алонаполненные пластики на основе полиамидов, поли
мальдегида, полибутилентерефталата.
олипропилены
омпозиционные материалы
ипиренов для полиэтилена, полипропилена и полиами
лителя полипропилена (Нуклеат ПО10)_
тостабилизаторов (Светостабы)
истатиков и скользящих добавок
от 30 до 70%)
центраты
95) 306290271, 306290234
Все больший интерес у производителей разовой
посуды и упаковки, не пред
назначенной для длительного хранения в ней продуктов, вызывает полипропилен. И
это естественно, потому что от других полимеров его выгодно отличают более высокая
теплостойкость, позволяющая подвергать упаковку высокотемпературной стерилиза
ции или разогревать продукт в упаковке из полипропилена в домашних СВЧпечах,
повышенная экологичность; возможность его переработки в изделия всеми доступ
ными в настоящее время способами; а также относительно невысокая цена. Кроме
того, из полипропилена можно получать тонкостенные изделий двухстадийным спо
собом через стадию формования преформ. Этот способ, по сравнению с формова
нием экструзией с раздувом, позволяет оформлять высококачественные изделия с
минимальной разнотолщинностью стенок и отличным качеством поверхности.
Однако при всех достоинствах полипропилен обладает и рядом недостатков (глав
ный из них – непрозрачность), которые мешают ему достойно конкурировать с други
ми полимерами в производстве пищевой упаковки. Тем не менее этот недостаток
устраним путем регулирования макроструктуры полипропилена.
Полипропилен как представитель класса полиолефинов является кристаллизую
щимся полимером (степень кристаллизации в пределах 40 –70%). Именно от степени
кристаллизации и характера надмолекулярной структуры, образующейся в процессе
формования изделий, зависят оптические свойства изделий из полипропилена, в
том числе их прозрачность.
Кристаллизация вызывает у изделий из полипропилена увеличение мутности и
появление молочнобелого оттенка. В однородной прозрачной среде рассеяния све
та не происходит, однако, полипропилен, будучи кристаллизующимся полимером,
представляет собой гетерогенную систему, в которой имеют место кристалличные
надмолекулярные образования и участки аморфной фазы. В зависимости от степени
кристалличности роль оптических неоднородностей могут играть либо кристаллиты,
либо аморфная фаза.
В связи с этим для повышения прозрачности полимера необходимо уменьшить
размер оптических неоднородностей до размеров, существенно меньших длины волн
света, проходящего через полимер. С этой целью прибегают к механизму структур
ной модификации полимеров, в частности, к регулированию размера надмолекуляр
ных образований с помощью зародышеобразователей кристаллизации, так называ
емых нуклеазидов. До конца механизм этого явления не выяснен. Тем не менее для
полипропилена такие модификаторы разработаны и налажено их промышленное про
изводство.
В первом приближении механизм осветления полипропилена выглядит следую
щим образом. Нуклеазиды (далее по тексту – осветлитель) при введении их в расплав
полипропилена растворяются в нем, а при охлаждении расплава снова выделяются в
отдельную фазу, формуя в массе полимера физическую сетчатую структуру. Вокруг
частиц осветлителя, которые являются узлами такой структуры, при дальнейшем ох
лаждении расплава начинает формироваться кристаллическая структура. Чем боль
ше в полимере осветлителя, тем больше в нем образующихся кристаллитов и тем
меньше их размер при окончательном охлаждении расплава полимера. При достиже
нии определенной концентрации осветлителя в полипропилене размер кристаллитов
становится значительно меньше длины волн проходящего света, в результате чего
полимер приобретает прозрачность.
Роль осветлителя полипропилена не ограничивается повышением прозрачности
полимера. Формирование более совершенной кристаллической структуры повышает
теплостойкость полипропилена на 10 150С, а значит позволяет интенсифицировать
процесс переработки полипропилена в изделия за счет сокращения времени охлаж
дения изделия в форме.
Технология введения осветлителя в полимер имеет ряд особенностей. Пренебре
жение ими в значительной степени ухудшает прозрачность изготавливаемых из него
изделий и вызывает их пожелтение. К примеру, введение осветлителя в полипропи
лен предпочтительно производить, используя его концентрат. При этом обеспечива
ется лучшее распределение осветлителя в полипропилене, а, значит, более прозрач
ные изделия получаются при меньшей концентрации осветлителя. Кроме того, улуч
шаются санитарные условия переработки полипропилена (отсутствуют порошки,
вызывающие аллергические реакции у работников), повышается пожаробезопасность
участка смешения (в процессе смешения отсутствуют пылящие продукты).
Одним из основных производителей высоконаполненных полимерных компози
ций, концентратов пигментов и других добавок для полимеров, в том числе концент
рата осветлителя, является ЗАО “Вторпласт”.
Производимый на предприятии концентрат осветлителя “Нуклеат ПО10” содер
жит, помимо основного вещества – осветлителя, другие технологические ингредиен
ты. Например, обеспечивающие изделиям из полипропилена дополнительные свой
ства: светостойкость, термостойкость, антистатику, цвет и т.п.
Исходя из содержания осветлителя в концентрате, последний рекомендуется вво
дить в полипропилен в пределах 2 – 4% масс. Режимы переработки полипропилена,
содержащего “Нуклеат ПО10”, фактически не отличаются от режимов переработки
чистого полипропилена. Однако, как уже отмечалось выше, за счет более высокой
теплостойкости полипропилена, содержащего “Нуклеат ПО10”, время охлаждения
¹10(17) ÎÊÒßÁÐÜ 2000
7