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廣州恒星冷凍機(jī)械制造有限公司

主營:宏星冷水機(jī),玻璃行業(yè)專項(xiàng)使用冷水機(jī),工業(yè)冷水機(jī),工業(yè)冷卻設(shè)備,低溫冷水機(jī),水地源熱泵

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玻璃傳送帶類物體風(fēng)冷冷卻系統(tǒng)負(fù)荷計(jì)算

發(fā)布日期:2014-10-24

本公司有專門為玻璃行業(yè)研發(fā)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)冷卻解決方案,很多玻璃項(xiàng)目是玻璃傳送帶等產(chǎn)品生產(chǎn)線需要冷卻降溫,但這類生產(chǎn)線的風(fēng)冷冷卻負(fù)荷計(jì)算,以前沒有相對(duì)成熟和準(zhǔn)確的計(jì)算方法和模型。以下是本人總結(jié)的方法。


一、需要計(jì)算出來的結(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、較終計(jì)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(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)際的案例來說明:
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、冷卻段長度:2米*3
需要設(shè)計(jì)風(fēng)柜的風(fēng)量和送風(fēng)溫度:

中玻網(wǎng)圖片

 

根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果:

采用10度的冷風(fēng),當(dāng)冷卻段長度為2M*3時(shí)滿足不了要求。需要增加冷卻段長度,延長冷卻時(shí)間。當(dāng)冷卻段長度調(diào)整為3M*3時(shí),計(jì)算結(jié)果如下:

中玻網(wǎng)圖片

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:萬月華)

 

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