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：

　　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：

　　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。