Uma unidade de controle de temperatura (Temperature Control Unit – unidade de controle térmico) é um equipamento dedicado à controle da temperatura do fluido de transferência térmica (como água, óleo ou glicol) utilizado para manter condições térmicas precisas na máquina ou no processo a jusante.
As unidades de controle de temperatura são componentes essenciais na indústria de transformação de plásticos, para aplicações como moldagem por injeção, extrusão, termoformagem e sopro, onde a estabilidade térmica do fluido garante uniformidade dimensional, acabamento superficial e tempos de ciclo ideais.
Necessidades:
Controle de temperatura
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Controle da pressão do fluido de transferência térmica
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Necessidade:
Controle de temperatura
As unidades de controle de temperatura são utilizadas para manter a temperatura de moldes, ferramentas ou circuitos de processos de transformação de plástico dentro de limites bem definidos, utilizando água ou óleo diatérmico como fluido de transferência térmica.
A estabilidade térmica é fundamental para garantir condições de processo repetíveis, reduzir deformações e otimizar os tempos de ciclo. O sistema deve ser capaz de aquecer rapidamente o fluido e compensar as dispersões térmicas, reagindo de forma dinâmica às variações de carga.
A tecnologia Gefran para o controle das unidade de controle térmicos baseia-se em relés de estado sólido, controladores PID e termopares:
- Cada resistência é acionada em malha fechada por meio de controle PID, integrada no PLC ou confiada a controladores dedicados como o 1850, que permite manter a temperatura dentro de ±0,5 °C do set point;
- O relé de estado sólido GRP-H, compacto e com dissipador integrado, garante um controle preciso da corrente até 120 A. A comunicação IO-Link permite reduzir as placas de E/S, graças ao gerenciamento integrado de comandos, alarmes e consumo de corrente.
A solução é escalável e compatível com PID integrados em PLCs ou em módulos remotos. As funções de armazenamento de receitas e histórico de tendências suportam mudanças rápidas na produção e melhoria contínua da qualidade.
Necessidade:
Controle da pressão do fluido de transferência térmica
Dentro de uma unidade de controle de temperatura, o fluido de transferência térmica circula em malha fechada para moldes e ferramentas.
O controle da pressão do circuito é fundamental para verificar o funcionamento correto da bomba, a ausência de obstruções, vazamentos ou cavitação e para garantir uma distribuição uniforme do fluido. Variações anormais de pressão podem indicar condições de funcionamento incorretas e comprometer a eficácia da controle de temperatura, além de representar um risco potencial para a máquina e para o processo.
Os sensores de pressão KS são ideais para monitorar a pressão nos circuitos do fluido de transferência térmica das unidade de controle térmico, graças ao seu design compacto e desempenho confiável ao longo do tempo. A medição contínua da pressão permite associar limites de controle à lógica da máquina, melhorando a proteção do sistema e a estabilidade operacional.
Principais características:
- Ampla faixa de medição: de 4 a 1000 bar, adequada para diversos circuitos hidráulicos e térmicos;
- Tecnologia filme espesso: membrana em aço inoxidável para elevada robustez e durabilidade;
- Amortecedor integrado (snubber): estrutura mecânica integrada no sensor para impedir que o golpe de aríete danifique o sensor;
- Funções de segurança e diagnóstico: certificação SIL2 e versão IO-Link (KS-I) para monitoramento avançado do circuito.
Graças a essas características, os sensores KS complementam eficazmente o controle das unidade de controle térmico, garantindo confiabilidade, segurança e continuidade do processo.
O Princípio de Funcionamento:
A unidade de controle de temperatura mantém a temperatura exigida fazendo circular um fluido de transferência térmica através de um malha fechada que alimenta a máquina principal ou os circuitos do processo. Em seu interior, a unidade de controle térmico integra uma bomba de circulação, um módulo de aquecimento (geralmente composto por resistências elétricas imersas ou de cinta) e um sistema de controle eletrônico que compara constantemente o valor medido pelos sensores de temperatura com o set point desejado.
Quando a temperatura do fluido cai abaixo do valor definido, o controlador ativa os elementos de aquecimento, aumentando a energia fornecida ao fluido; quando a temperatura ultrapassa o set point, o sistema pode reduzir a potência de aquecimento ou, em unidades avançadas, ativar módulos de resfriamento secundários ou trocadores de calor. O controle de malha fechada baseado na lógica PID permite reagir às variações de carga térmica, mantendo a temperatura dentro de tolerâncias restritas e garantindo um fornecimento de energia proporcional às necessidades do processo.
Requisitos e Tecnologia:
Nas unidades de controle de temperatura, a qualidade do processo e a confiabilidade operacional dependem do controle coordenado da temperatura e da pressão do fluido de transferência térmica que alimenta moldes, ferramentas ou usuários do processo. A estabilidade térmica do fluido, seja água ou óleo diatérmico, é fundamental para garantir condições de processo repetíveis, reduzir deformações do produto e otimizar os tempos de ciclo. O sistema deve ser capaz de reagir rapidamente às variações de carga térmica, compensando as dispersões e mantendo o set point dentro de tolerâncias restritas.
Paralelamente, o monitoramento da pressão do circuito é um elemento-chave para garantir o funcionamento correto da bomba de circulação, uma distribuição uniforme do fluido e a ausência de condições críticas como vazamentos, obstruções ou cavitação. Variações anormais de pressão podem comprometer a eficácia do controle de temperatura e reduzir a confiabilidade geral da unidade de controle térmico, além de gerar riscos potenciais para a máquina e para o processo.
A integração da controle PID, relés de estado sólido para a gerenciaamento das resistências e sensores de pressão confiáveis permite a criação de sistemas de controle estáveis, escaláveis e facilmente integráveis com PLCs e sistemas de automação.
A Gefran atende a essas necessidades fornecendo soluções completas para o controle térmico e o monitoramento dos circuitos das unidade de controle térmicos, projetadas para garantir precisão, segurança e continuidade do processo.