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【冷水机知识】冷却器尺寸调整,第2部分:“老派”方式

如果您不喜欢用于估计过程热负荷的专家准则的想法,或者只是简单地希望自己对过程所需的冷却器容量进行计算,那么以下内容绝对适合您。

用于计算过程热负荷和冷水机组尺寸的“老派”公式

  1. 从材料比热ΔT和ΔH开始

要计算工艺负荷,首先要根据以下方法量化处理材料所需的热量输入:

  • 使用的材料的比热;
  • 每小时处理的物料磅数;
  • 材料在加工过程中的“合理”温度变化,或“δT”(ΔT)。ΔT是通过从离开过程的温度中减去进入过程的材料的温度来确定的;
  • 当塑料从液相变为固相时,必须除去“潜热”(ΔH)。在此相变过程中,材料的温度不变(没有ΔT),但仍必须从材料中除去热量。

通常可以通过在计算中包括“安全系数”来计算ΔH。如果您不想量化机械产生的热量(液压马达,进料喉管等),可以通过逐项列出所使用的设备并添加适当的值,也可以将这些负载包括在安全系数中。通常,这需要将计算结果加10%到20%,如下所示:

  1. 乘以计算每小时的BTU: 磅/小时X比热XΔT=每小时BTU
  2. 将BTU转换为吨:每小时BTU / 12,000 =每小时吨。
  3. 加上10%到20%的安全系数:每小时吨数x 1.2(安全系数)=制冷机尺寸(以吨为单位)

2)计算简化的MCΔT

此方法是测量过程的实际负载的理想选择。要计算结果,您需要:

  • 测量过程冷却剂的流量(每分钟加仑或GPM),
  • 确定过程冷却液的ΔT,
  • 将您的数字插入公式以计算结果,

测量流量。  可以通过将流量计放在冷却输出线上来测量流量,或者如果不可用,可以通过测量出口填充五加仑桶所需的时间并计算等效流量(以GPM为单位)来测量流量。

示例: 25 GPM

确定过程冷却液的ΔT。从进入水温(EWT)中减去流出水温度(LWT),即离开冷却器并进入过程的水的温度,冷却剂的温度重新进入携带过程热的冷却器。

示例:   97°F EWT减去60°F LWT = 37°FΔT

将结果插入公式。使用公式Q = MXCXΔT,其中:

Q =以英制热量单位每小时(BTUH)为单位的热负荷

M =每小时加仑流量(GPM)

C =流体的比热。

(对于水,每磅1 BTU乘以每加仑8.34磅乘以60分钟每小时或每加仑每小时500 BTU)

ΔT =以华氏度为单位的温度差

示例:  如果过程冷却剂以40 GPM的流量流动且ΔT(EWT-LWT)为12°F,则:

Q =每加仑每小时500 BTU X 40 GPM x 12ΔT=每小时240,000 BTU

 3)将结果转换成冷水机组的吨数。

将Q(每小时BTU)除以12,000(在一吨制冷量中的BTU数量)。这产生了处理每小时以吨为单位的过程热负荷所需的冷却器容量:

例如: 240,000 / 12,000 = 20吨/小时。

 4)如果LWT不是50°F,则校正冷水机吨位以保持水温(LWT):

 塑料行业中冷却器吨位的计算是基于冷却剂温度为50°F(LWT),并具有足够的能力来应对过程负荷导致的冷却剂温度升高10°F。因此,如果您需要的轻水高度高于或低于50°F,则需要相应地更正冷水机吨位的计算。

通常,高于或低于50°F的一度冷却程度等于冷却器吨位的2%。因此,要更正您的计算:

  • 对于低于50°F的每个F度,将所需的名义吨位增加大约2%,或者
  • 对于高于50°F的每个F度,减去所需额定吨位的2%(约)。

示例:  如果您需要40°F的LWT,则指定的冷水机要比LWT为50°F时多20%(10 X 2%)。同样,如果LWT较高,例如60°F,则可以指定容量减少20%的冷却器。

最后,最后一条经验法则:由于您的冷水机组可能会遇到一系列的热负荷和冷却温度,因此请确保将其大小确定为需要处理的最高热负荷和最低温度。并考虑在部分负荷情况下使用带变速压缩机的冷水机,以实现最大的能源效率。