传送带类物体风冷冷却系统负荷计算
时间：2015-01-22 阅读：2177
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、zui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。（作者：万月华）