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传送带类物体风冷冷却系统负荷计算

分类:
商用空调的冷量计算及机型选择
作者:
发布时间:
2018/06/28 09:04
【摘要】:
经常有人问到玻璃、钢带、速冻生产线等这类项目冷却系统负荷计算以及送回风方式等问题,为方便大家自己完成这项工作,本文从工程角度总结如下计算方法:  一、需要计算出来的结果  1、风柜的风量(M3/H);  2、风柜的出风温度T(℃);  3、风冷冷却段的长度L(M);  4、送风口形式和尺寸;  5、回风口形式和尺寸;  6、冷却时间τ(S);  二、计算需要提供的参数  1、物料的宽度W(M); 

  经常有人问到玻璃、钢带、速冻生产线等这类项目冷却系统负荷计算以及送回风方式等问题,为方便大家自己完成这项工作,本文从工程角度总结如下计算方法:

  一、 需要计算出来的结果

  1、风柜的风量(M3/H);

  2、风柜的出风温度T(℃);

  3、风冷冷却段的长度L(M);

  4、送风口形式和尺寸;

  5、回风口形式和尺寸;

  6、冷却时间τ(S);

  二、 计算需要提供的参数

  1、物料的宽度W(M);

  2、物料的厚度H(M);

  3、物料的密度ρ(KG/M3);

  4、物料的比热C(KJ/KG.K);

  5、冷却物料的T1初温和T2终温(℃);

  6、物料传送带的速度V(M/S);

  7、空气与物料之间的对流换热系数α(W/M2.K)

  三、 计算公式

  本计算公式基本的思路:

  1、物料冷却放出的热量=物料和空气之间的对流换热量;

  2、物料冷却时间为物料在冷却段的运行时间;

  基于这两点,物料冷却的计算公式包括如下计算公式:

  1、 冷却时间计算公式:

  τ=L/V

  τ:冷却时间(S)

  L:冷却段长度(M)

  V:物料速度(M/S)

  2、 物料冷却放出的热量计算公式:

  Q=C*M*△T=C*L*W*H*ρ*( T1- T2)

  Q:物料冷却放出的热量(KJ)

  C:物料的比热(KJ/KG.℃)

  M:物料的质量(KG)

  △T:物料的初温T1和终温T2之差(℃)

  L:冷却段长度(M)

  W:物料宽度(M)

  H:物料厚度(M)

  ρ:物料密度(KG/M3)

  3、物料和空气之间的对流换热量计算公式

  Q′=α*F*2*△T′*τ=α*L*W*2*△T′*τ

  Q′:物料与空气冷却之间的对流换热量(J)

  α:对流换热系数(W/M2.℃),取值范围10~50之间。风速越大,取值越大。为提高换热系数,在设计送风和回风系统时需要特别注意。

  F:为换热面积(M2)

  2:上下冷却时却取2,单面冷却时取1

  △T′:物料和空气之间的温差(℃)

  τ:冷却时间(S)

  L:冷却段长度(M)

  W:物料宽度(M)

  4、物料和空气之间的温差△T′的计算公式

  △T′=((T1+T2)/2-T-2

  T1:物料初温(℃)

  T2:物料终温(℃)

  T:冷却空气温度(℃)

  说明:此温差计算采用采用近似的算术平均温差计算方法,冷却空气的温度变化为2度。

  5、风量的计算公式

  风量(M3/H)=L*(H+0.05)*(2.5~4.5)*3600

  L:冷却段长度(M)

  H+0.05:物料厚度+0.05(M)

  (2.5~4.5):送风口风速(M/S)

  6、最终计算公式

  C*L*W*H*ρ*( T1- T2)= α*L*W*2*△T′*τ

  说明:

  1、通过上述公式,可以找到需要计算的结果参数之间的关系:

  2、冷却空气的温度选择需要考虑冷源和除霜问题,建议在10度以上比较合适。

  3、关于对流换热系数的取值同风速和送回风方式有关。风速越大,取值越大。为提高换热系数,在设计送风和回风系统时需要特别注意。

  下面以实际的案例来说明:

  某玻璃冷却项目

  已知条件:

  1、玻璃尺寸:L*W*H=1.6*1*0.005

  2、玻璃初温:100℃

  3、玻璃终温:30℃

  4、冷却段长度:2米*3

  需要设计风柜的风量和送风温度:

东营宏星空调冷冻设备有限公司

  根据上述计算结果:

  采用10度的冷风,当冷却段长度为2M*3时满足不了要求。需要增加冷却段长度,延长冷却时间。当冷却段长度调整为3M*3时,计算结果如下:

东营宏星空调冷冻设备有限公司

  根据上述计算结果:

  当对流换热系数在40~50之间时可以满足要求。送风口风速为4M/S。

  以上计算为工程应用计算,基本满足工程应用需要。