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傳送帶類物體風(fēng)冷冷卻系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算

來(lái)源:廣州恒星制冷設(shè)備集團(tuán)有限公司   2015年01月21日 09:58   2259
  經(jīng)常有人問(wèn)到玻璃、鋼帶、速凍生產(chǎn)線等這類項(xiàng)目冷卻系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算以及送回風(fēng)方式等問(wèn)題,為方便大家自己完成這項(xiàng)工作,本文從工程角度總結(jié)如下計(jì)算方法:
  
  一、需要計(jì)算出來(lái)的結(jié)果
  
  1、風(fēng)柜的風(fēng)量(M3/H);
  
  2、風(fēng)柜的出風(fēng)溫度T(℃);
  
  3、風(fēng)冷冷卻段的長(zhǎng)度L(M);
  
  4、送風(fēng)口形式和尺寸;
  
  5、回風(fēng)口形式和尺寸;
  
  6、冷卻時(shí)間τ(S);
  
  二、計(jì)算需要提供的參數(shù)
  
  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(duì)流換熱系數(shù)α(W/M2.K)
  
  三、計(jì)算公式
  
  本計(jì)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(duì)流換熱量;
  
  2、物料冷卻時(shí)間為物料在冷卻段的運(yùn)行時(shí)間;
  
  基于這兩點(diǎn),物料冷卻的計(jì)算公式包括如下計(jì)算公式:
  
  1、冷卻時(shí)間計(jì)算公式:
  
  τ=L/V
  
  τ:冷卻時(shí)間(S)
  
  L:冷卻段長(zhǎng)度(M)
  
  V:物料速度(M/S)
  
  2、物料冷卻放出的熱量計(jì)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(zhì)量(KG)
  
  △T:物料的初溫T1和終溫T2之差(℃)
  
  L:冷卻段長(zhǎng)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(duì)流換熱量計(jì)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(duì)流換熱量(J)
  
  α:對(duì)流換熱系數(shù)(W/M2.℃),取值范圍10~50之間。風(fēng)速越大,取值越大。為提高換熱系數(shù),在設(shè)計(jì)送風(fēng)和回風(fēng)系統(tǒng)時(shí)需要特別注意。
  
  F:為換熱面積(M2)
  
  2:上下冷卻時(shí)卻取2,單面冷卻時(shí)取1
  
  △T′:物料和空氣之間的溫差(℃)
  
  τ:冷卻時(shí)間(S)
  
  L:冷卻段長(zhǎng)度(M)
  
  W:物料寬度(M)
  
  4、物料和空氣之間的溫差△T′的計(jì)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(shuō)明:此溫差計(jì)算采用采用近似的算術(shù)平均溫差計(jì)算方法,冷卻空氣的溫度變化為2度。
  
  5、風(fēng)量的計(jì)算公式
  
  風(fēng)量(M3/H)=L*(H+0.05)*(2.5~4.5)*3600
  
  L:冷卻段長(zhǎng)度(M)
  
  H+0.05:物料厚度+0.05(M)
  
  (2.5~4.5):送風(fēng)口風(fēng)速(M/S)
  
  6、zui終計(jì)算公式
  
  C*L*W*H*ρ*(T1-T2)=α*L*W*2*△T′*τ
  
  說(shuō)明:
  
  1、通過(guò)上述公式,可以找到需要計(jì)算的結(jié)果參數(shù)之間的關(guān)系:
  
  2、冷卻空氣的溫度選擇需要考慮冷源和除霜問(wèn)題,建議在10度以上比較合適。
  
  3、關(guān)于對(duì)流換熱系數(shù)的取值同風(fēng)速和送回風(fēng)方式有關(guān)。風(fēng)速越大,取值越大。為提高換熱系數(shù),在設(shè)計(jì)送風(fēng)和回風(fēng)系統(tǒng)時(shí)需要特別注意。
  
  下面以實(shí)際的案例來(lái)說(shuō)明:
  
  某玻璃冷卻項(xiàng)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(zhǎng)度:2米*3
  
  需要設(shè)計(jì)風(fēng)柜的風(fēng)量和送風(fēng)溫度:
  
  根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果:
  
  采用10度的冷風(fēng),當(dāng)冷卻段長(zhǎng)度為2M*3時(shí)滿足不了要求。需要增加冷卻段長(zhǎng)度,延長(zhǎng)冷卻時(shí)間。當(dāng)冷卻段長(zhǎng)度調(diào)整為3M*3時(shí),計(jì)算結(jié)果如下:
  
  根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果:
  
  當(dāng)對(duì)流換熱系數(shù)在40~50之間時(shí)可以滿足要求。送風(fēng)口風(fēng)速為4M/S。
  
  以上計(jì)算為工程應(yīng)用計(jì)算,基本滿足工程應(yīng)用需要。(作者:萬(wàn)月華)
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