冷却水系の障害

冷却水流量の減少

 堆積物が付着すると、水孔の内面が塞がれ水路が狭くなります。金型や成形機の冷却水孔では径が小さいために、堆積物の影響が大きく現れます。 例えば、径が10mmの水孔に厚さ1mmの堆積物があると、水路の断面積はもとの約3/5に、2mmになると約1/3になります。同時に、錆やスケールの堆積は配管の摩擦抵抗を増大させます。 汚れがないときの金属表面に比べて、堆積物の表面には凸凹があり、付着状態も均一ではないためです。
 水温40℃の場合の表面粗さと摩擦係数の関係を【Fig-06】に示します。表面粗さが0.5mmになると摩擦係数は堆積物が不着する前(ε=0)の3倍以上になります。 このような表面の粗面化の影響に加えて、堆積物による実質的な水孔断面積の減少も摩擦損失を増大させます。また、水孔への腐食生成物やスケールの堆積は、 通常、表面粗さの増大と水孔径減少の両方をもたらします。冷却水流量は、堆積物厚さと表面粗さによって大きく減少するのです。
  【Fig-07】により、厚さ1mm程度の堆積でも、流量は約80%に減少することがわかります。流量の減少によって所定の冷却速度を維持できなくなるだけでなく、 一定の冷却条件を保つことが困難になり、冷却工程が不安定化する要因になるのです。

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【Fig-06 表面粗さによる摩擦係数の変化】

【Fig-07 堆積物厚さと水孔表面粗さによる流量の変化】

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