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业界新闻传送带类物体风冷冷却系统负荷计算

  发表时间:2015年05月06日  点击数:717 次

  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

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