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商用空調的冷量計算及機型選擇

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傳送帶類物體風冷冷卻系統負荷計算

經常有人問到玻璃、鋼帶、速凍生產線等這類項目冷卻系統負荷計算以及送回風方式等問題,為方便大家自己完成這項工作,本文從工程角度總結如下計算方法:

一、           需要計算出來的結果

1、風柜的風量(M3/H)

2、風柜的出風溫度T()

3、風冷冷卻段的長度L(M)

4、送風口形式和尺寸;

5、回風口形式和尺寸;

6、冷卻時間τ(S)

二、           計算需要提供的參數

1、物料的寬度W(M)

2、物料的厚度H(M)

3、物料的密度ρ(KG/M3)

4、物料的比熱C(KJ/KG.K)

5、冷卻物料的T1初溫和T2終溫(℃);

6、物料傳送帶的速度V(M/S)

7、空氣與物料之間的對流換熱系數α(W/M2.K)

三、           計算公式

本計算公式基本的思路:

1、物料冷卻放出的熱量=物料和空氣之間的對流換熱量;

2、物料冷卻時間為物料在冷卻段的運行時間;

基于這兩點,物料冷卻的計算公式包括如下計算公式:

1、  冷卻時間計算公式:

τ=L/V

τ:冷卻時間(S)

L:冷卻段長度(M)

V:物料速度(M/S)

2、  物料冷卻放出的熱量計算公式:

Q=C*M*T=C*L*W*H*ρ*( T1- T2)

Q:物料冷卻放出的熱量(KJ)

C:物料的比熱(KJ/KG.)

M:物料的質量(KG)

T:物料的初溫T1和終溫T2之差(℃

L:冷卻段長度(M)

W:物料寬度(M)

H:物料厚度(M)

ρ:物料密度(KG/M3)

3、物料和空氣之間的對流換熱量計算公式

Q′=α*F*2*T′*τ=α*L*W*2*T′*τ

Q′:物料與空氣冷卻之間的對流換熱量(J)

α:對流換熱系數(W/M2.),取值范圍10~50之間。風速越大,取值越大。為提高換熱系數,在設計送風和回風系統時需要特別注意。

F:為換熱面積(M2)

2:上下冷卻時卻取2,單面冷卻時取1

T′:物料和空氣之間的溫差(℃

τ:冷卻時間(S)

L:冷卻段長度(M)

W:物料寬度(M)

4物料和空氣之間的溫差△T′的計算公式

T′=((T1+T2)/2-T-2

T1:物料初溫(℃

T2:物料終溫(℃

T:冷卻空氣溫度(℃

說明:此溫差計算采用采用近似的算術平均溫差計算方法,冷卻空氣的溫度變化為2度。

5、風量的計算公式

風量(M3/H)=L*(H+0.05)*(2.5~4.5)*3600

L:冷卻段長度(M)

H+0.05:物料厚度+0.05(M)

(2.5~4.5):送風口風速(M/S)

6、最終計算公式

C*L*W*H*ρ*( T1- T2)= α*L*W*2*T′*τ

說明:

1、通過上述公式,可以找到需要計算的結果參數之間的關系:

2、冷卻空氣的溫度選擇需要考慮冷源和除霜問題,建議在10度以上比較合適。

3、關于對流換熱系數的取值同風速和送回風方式有關。風速越大,取值越大。為提高換熱系數,在設計送風和回風系統時需要特別注意。

下面以實際的案例來說明:

某玻璃冷卻項目

已知條件:

1、玻璃尺寸:L*W*H=1.6*1*0.005

2、玻璃初溫:100

3、玻璃終溫:30

4、冷卻段長度:2*3

需要設計風柜的風量和送風溫度:

根據上述計算結果:

采用10度的冷風,當冷卻段長度為2M*3時滿足不了要求。需要增加冷卻段長度,延長冷卻時間。當冷卻段長度調整為3M*3時,計算結果如下:

根據上述計算結果:

當對流換熱系數在40~50之間時可以滿足要求。送風口風速為4M/S

以上計算為工程應用計算,基本滿足工程應用需要。



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