circuit de refroidissement presse

[invite9e51d857]

Pouvez vous m'aider s'il vous plait à valider mes notes:
Données de départ:

Nous sommes en présence d'une Presse qui sert au formage de pièce,
les plateaux de cette presse sont montés à 450°C puis descendent à 20°c en 86 mn (à raison de 5°C/mn),
Sachant que les caractéristiques des plateaux (empreinte et noyau) sont les suivantes:
Masse volumique de l'acier 7800kg/m3
Poids plateaux 3200 kg
chaleur massique de l'acier:440J/Kg.°K
soit une puissance thermique de refroidissement de 118000W:
Cxpx(tf-ti)/(durée de refx60seconde)
((440x3200)x430)/(86x60)=117333J/s soit env 118kw

autrement dit il faut prendre117333 Joule par seconde pour refroidir le moule de 5°C/mn, merci de valider

Comment faire pour modéliser le processus? Si les données d'entré de presse son connues (Pression P1, Température de l'eau T1, Débit D1)
je ne connais pas la surface d'échange (du circuit refroidissement) on l'appelera S1, pouvez vous me dire comment connaitre (mettre en équation) les données de sortis
P2, T2, D2

Merci, merci et merci pour vos réponses éventuelles
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[Zozo_MP]

Bonjour

Bienvenue sur Futura-sciences

Quand vous dites

je ne connais pas la surface d'échange (du circuit refroidissement) on l'appelera S1,

Vous parlez de la surface d'échange à l'intérieur du moule ou de celui du circuit de refroidissement extérieur.

Ce qui vous limitera de toute façon c'est le circuit de refroidissement interne au moule à moins de faire d'autre modifs. Il faut donc au moins connaître le diamètre des sorties des refroidisseurs ( la pression étant connue mais celle-ci n'est pas déterminante).

Pour les calculs je laisse mes petits camarades valider vos notes.

Cordialement

[invite9e51d857]

merci de votre réponse,

oui il s'agit de la surface d'échange dans le moule,

En fait la question revient à :
comment mettre en équation ou modéliser ce qui se passe

à vos méninges

[Zozo_MP]

Bonjour Cmaux

Si vous ne donnez pas le diamètre, le nombre de mêtre et de coudes du circuit, ainsi que le schéma de circulation, même mes petits camarades qui sont bien plus fort que moi auront du mal à vous aider.

Vous pouvez faire un truc un peu bestial pour avancer.

Est-ce que la partie male et femelle du moule (empreinte et noyau) sont refroidis ou seulement la partie basse.

1° Vous mettez un tuyau à l'entrée du moule et il doit avoir le strict minimum en longueur et ceci pour dépasser en hauteur de quelques cm le point le plus de cette partie du moule (ici ce serait le bas.)
2° à la sortie vous mettez un tuyau dont la sortie sera le plus bas possible. Ce tuyau abouti dans un bac ( ou un bassine si le moule de 3200 kg est petit )
3°) vous relevez le tuyau de sortie et mettez de l'eau jusqu'à ce que l'eau ressorte par le tuyau d'entrée. Faites coulé l'eau doucement pour qu'il n'y ait plus de bulles d''air.
4°) Vous bouchez le tuyau de sortie avec vos petits doigts vous le mettez dans le bac (qui doit être totalement vide) et vous relachez.
5°) l'eau s'écoule dans le bac quand c'est presque vidé vous chassez à l'air (doucement pour éviter de perdre du liquide).
6°) vous pesez l'eau ou vous piquez le verre gradué de votre femme (celui pour mesurer la farine et les liquides).
7°) A cet instant précis vous arborez un large sourire puisqu'au moins vous connaissez le volume d'eau susceptible d'avoir des échanges thermiques au sein du moule.

Cette méthode un peu gauloise (à l'arrache comme dises les jeunes) ne vous dira pas :

- Si le circuit de refroidissement interne du moule est bien conçu.
- Si la surface des zones les plus chaudes sont plus irriguées que les autres.
- Si la circulation de l'eau se fait bien dans toutes les circonvolutions
- Si le circuit est dans une seule dimension ou 3 : donc si le circuit est à plat au fond (comme on le voit trop souvent) ou s'il change d'étage pour aller dans la partie haute et éventuellement la plus chaude du moule.

En bref si vous voulez vraiment savoir ce qui se passe dedans vous allez voir le mouliste,
la méthode douce : vous demandez les plans qu'il vous donne illico avec le sourire d'un moine de boite de camenbert.
Mèthode Guantamo : vous lui collez une lampe halogène de 200w dans la figure et vous le faites parler. S'il résiste essayez les coups de Bottin sur la tête et vous obtiendrez les plans. Je plaisante bien sûr

Autrement si le moule ne peut être ouvert pour d'obscures raisons, il vous reste le contrôle non destructif aux rayons x ou gamma.

Autrement je manque un peu d'idées et de marc de café.

Cordialement

PS : vous avez combien de tuyaux entrèe et en sortie du moule pour les deux parties

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite9e51d857]

Bonjour et merci pour ces réponses pleines de bon sens,

Malheureusement je possède très peu d'élément concernant ce moule, cette étude est purement théorique même si le projet est bien réel. En fait je cherche à déterminer la puissance théorique du condenseur à mettre en sorti de moule en sachant que tout l'eau circulant va en partie se vaporiser au contact des surfaces chaudes.
Donc ce qu'il faudrai ce serai de poser les équations d'échanges dans le moule en fonction des données d'entrées (Pression P0, Température T0, Débit D0... modéliser ce qui se passe dans le moule... et poser les données de sorties)

Merci encore si vous pouviez m'aider

[Zozo_MP]

Bonjour

Merci pour votre retour.
Personnellement je ne vois pas comment vous pourriez faire à défaut d'informations supplémentaires sur la surface réelle d'échange au sein du moule.
Résumons :
Si votre circuit est étanche et je suppose que si vous parlez de condenseur (bizarre ce n'est pas de la vapeur qui sort quand même) c'est que la température de sortie vous importe pour la refroidir suffisament pour la réinjecter en entrèe du moule. Le refroidissement se faisant sûrement en circuit fermé.
En plus il faudrait connaître la courbe du delta T (in et out) au début et à la fin du cycle puisque les pièces sont au rouge en début et inférieur à 50° en fin de cycle.

Bon ! si mes petits camarades voulaient bien donner un petit coup de main pour résoudre votre problème ce serait sympa pour vous.

Mon expérience de la conception du refroidissement des moules n'est sûrement pas suffisante pour votre application.

Désolé !

Cordialement

[Jaunin]

Bonjour, Cmaux, bonjour Zozo_MP,
J'ai une question pour commencer qui ne va pas dans le sens du refroidissement, (je regarderais après) mais de celui du réchauffement.
Comment cet ensemble de moules de 3200 [kg] est-il chauffé à 450 [°C], en combien de temps et ait-il maintenu longtemps à cette température.
Pour mon information, de quel type de pièce s'agit il.
Maintenant pour le refroidissement, il est évident que Zozo_MP a mis le doigt sur les bonnes questions.
Cordialement.
Jaunin__

[invitee0b658bd]

bonjour,
je suis vraiment pas specialiste des moules, mais ce qui me dérange c'est que ce système va travailler dans plusieurs modes differents
au plus chaud, ce sera de la vapeu trés seche et forcément une phase vapeur car sinon cela forcerait a monter à des pressions pas raisonables (450° C on est vraisemblablement au dessus de la temperature critique de l'eau)
au plus froid entre 100°C et 20°C tout sera en phase liquide
et entre les deux on va avoir une vaporisation à l'interieur du moule

je ne sais pas si il existe des systèmes de refroidissement efficaces dans ces 3 cas à la fois.

si tu doit faire cela souvent, un moteur à vapeur serait pas mal comme refroidisseur pour recuperer toute cette énergie.

si tu as un deuxiemme moule à prechauffer, tu peux aussi te servir du deuxiemme moule comme condenseur
fred

[Jaunin]

Bonjour, Cmaux, bonjour Zozo_MP, bonjour Verdifre,
Je viens d'aller voir ce que j'avais sur les moules. Mais ce sont des moules pour l'injection du plastique.
J'irais encore voir si j'ai quelque chose sur le sujet en thermodynamique.
Mais je vais vous joindre par MP les pages susceptible de vous intéresser.
Cordialement.
Jaunin__

[invite9e51d857]

Bien agréable de voir que des personnes tentent de résoudre mes petites problèmes,

plusieurs remarques:
Qu'est ce que la courbe du delta T (in et out) ?

J'en suis à me dire qu'il y a 2 cas à étudier:
1) circuit de refroidissement ouvert (actuelle solution)
2) circuit de refroidissement fermé

dans le premier cas: la pression est de 3 bars en entré P0 (pression du reseau) et de 1 Bar en sortie (mise à l'air: circuit ouvert): les échanges thermiques par convection dans le moule se font comme suit: de 450°c à 100°c il y a phase d'évaporation partiel ou total en fonction de la vitesse de l'eau puis de 100°c à 20°c l'eau reste en phase liquide

dans le deuxieme cas:la pression est toujours de 3 bars en entré P0 (pression du reseau) et de x Bars en sortie (circuit fermé): les échanges thermiques par convection dans le moule se font comme suit: de 450°c à temp.x°c il y a phase d'évaporation partiel ou total en fonction de la vitesse de l'eau et de la pression puis de x°c à 20°c l'eau reste en phase liquide
Question le changement de phase liquide-gaz augmente il la pression? donc la température à laquelle l'eau rentre en ébullition augmente
Si oui dans quelle proportion? cela peut il se déterminer?

Merci,
Bon courage
CM

[invitee0b658bd]

bonjour,
je vois quand même un problème potentiel dans cette facon de faire,
la plus grande quantité de chaleur va etre absorbée à l'endroit ou l'eau se vaporise, cela risque d'entrainer des contraintes importantes dans le moule.
il faut voir aprés la forme du circuit de refroidissement
apparement il existe des huiles qui tiennent jusqu'a 340 °C
http://www.jax.fr/pages_html/huiles_...ature_jax.html
en cherchant un peu on doit pouvoir trouver des fluides qui pourraient couvrir toute la gamme de temperature ce qui permettrait de rester dans des pressions raisonables, de ne traiter qu'une seule phase et de ne pas avoir de point froid qui se ballade
fred