Análise comparativa entre sistemas de resfriamento de injeção de plástico

Abstract

This study aims to prove the economic feasibility of the installation of mechanical compression chillers on plastic injection molding machines in order to reduce the production cycle time of toothbrush cables in a specific case study. This evidence was confirmed by the comparative analysis of the system replaced and the new system installed. The old system had only one closed loop cooling tower which pumped chilled water to the injection molds, and the new system has the same tower sending cold water to the condensers of individual chillers installed on each injection machine. We conducted an analysis of energy efficiency in each system, showing that in terms of thermal efficiency virtually nothing has changed, but in terms of electricity demand the new system consumes 60.3 kW more. We conducted an analysis of machine productivity for both systems, showing a much higher productivity of the new system due to reduced cycle times caused by the presence of chillers and their greater cooling capacities. Equipped with data such as electricity rates, increases in operating costs and initial investments, the increase in consumption and demand of electricity plus the cycle time reduction were also calculated over so the simple payback 1 year and 2 months was reached

Este trabalho tem por objetivo provar a viabilidade econômica da instalação de chillers de compressão mecânica em injetoras de plástico para redução do tempo de ciclo de produção de cabos de escovas de dente, num estudo de caso específico. Tal comprovação foi confirmada através da análise comparativa entre o sistema substituído e o sistema novo instalado. O sistema antigo possuía somente uma torre de resfriamento de circuito fechado bombeando água resfriada para os moldes de injeção, e o sistema novo possui a mesma torre enviando água fria para os condensadores de chillers individuais, instalados em cada injetora. Foi conduzida uma análise de eficiência energética em cada sistema, mostrando que em termos de eficiência térmica praticamente nada mudou e que em termos de demanda de energia elétrica o novo sistema consome 60,3 kW a mais. Foi conduzida uma análise de produtividade das máquinas para ambos os sistemas, mostrando uma produtividade bem maior do sistema novo devido a redução dos tempos de ciclo, causada pela presença dos chillers e seus maiores poderes de refrigeração. Tendo em mãos dados como as tarifas de energia elétrica, os aumentos nos custos de operação e os investimentos iniciais, calculou-se também o aumento no consumo e na demanda da energia elétrica mais a redução nos tempos de ritmo para se chegar no payback simples de 1 ano e 2 meses