Методика подбора водоохлаждающих установок — чиллеров

Исходные данные:

• объемный расход охлаждаемой жидкости G (м3/час);
• требуемая (конечная) температура охлажденной жидкости Тk (°С);
• температура входящей жидкости Тн (°С).

• (1) Q (кВт) = G x (Тн – Тk) x 1,163

• (2) Q (кВт) = G x (Тнж– Тkж) x Cpж x ρж / 3600

ρж – плотность охлаждаемой жидкости, кг/м3.

Таблица — удельная теплоемкость веществ.

Пример 1

Решение

1. Определяем недостающие данные.

Перепад температур охлаждаемой жидкости ΔТж=Тнж-Ткж=Qo х 3600/G х Срж x ρж = 16 x 3600/2 x 4,19 x 1000=6,8°С, где

• G=2 м3/ч — расход воды;
• Ср=4,19 кДж/(кг х °С) — удельная теплоемкость воды;
• ρ=1000 кг/м3 — плотность воды.

3. Температура жидкости на выходе из испарителя Тк=5°С.

4. Выбираем водоохлаждающую установку, которая подходит по требуемой холодопроизводительности при температуре воды на выходе из установки 5°С и температуре окружающего воздуха 30°С.

После просмотра таблиц (каталог чиллеров) определяем, что водоохлаждающая установка ВМТ-20 удовлетворяет этим условиям. Холодопроизводительность 16.3 кВт, потребляемая мощность 7,7 кВт.

Пример 2

1. Определяем потребную холодопроизводительность.

• перепад температур охлаждаемой жидкости ΔТж=Тн — Тк=25-8=17°С;
• расход воды G=5/3=1,66 м3/ч
• холодопроизводительность Qо=G х Ср х ρж х ΔТж/3600=1,66 х 4,19 х 1000 х 17/3600=32,84 кВт.

2. Выбираем схему водоохлаждающей установки. Однонасосная схема без использования промежуточной емкости.
Перепад температур ΔТж =17>7°С, определяем кратность циркуляции охлаждаемой жидкости n=Срж х ΔTж/Ср х ΔТ=4,2х17/4,2x5=3,4
где ΔТ=5°С — температурный перепад в испарителе.

Тогда расчетный расход охлаждаемой жидкости G= G х n= 1,66 x 3,4=5,64 м3/ч.

3. Температура жидкости на выходе из испарителя Тк=8°С.

4. Выбираем водоохлаждающую установку, которая подходит по требуемой холодопроизводительноСти при температуре воды на выходе из установки 8°С и температуре окружающего воздуха 28°С После просмотра таблиц определяем, что холодопроизводительность установки ВМТ-36 при Токр.ср.=30°С холодопроизводительность 33,3 кВт, мощность 12,2 кВт.

Пример 3. Для экструдеров, термопластавтомата (ТПА).

Экструдер в количестве 2шт. Расход ПВХ на одном составляет 100кг/час. Охлаждение ПВХ с +190°С до +40°С

Q (кВт) = (М (кг/час) х Сp (ккал/кг*°С) х ΔT х 1,163)/1000;

Q (кВт) = (200(кг/час) х 0.55 (ккал/кг*°С) х 150 х 1,163)/1000=19.2 кВт.

Миксер горячего смешения в количестве 1 шт. Расход ПВХ 780кг/час. Охлаждение с +120°С до +40°С:

Q (кВт) = (780(кг/час) х 0.55 (ккал/кг*°С) х 80 х 1,163)/1000=39.9 кВт.

ТПА (термопластавтомат) в количестве 2шт. Расход ПВХ на одном составляет 2,5 кг/час. Охлаждение ПВХ с +190°С до +40°С:

Q (кВт) = (5(кг/час) х 0.55 (ккал/кг*°С) х 150 х 1,163)/1000=0.5 кВт.

Итого получаем суммарную холодопроизводительность 59,6 кВт.

Необходимая холодопроизводительность чиллера для ТПА:
	Масса ПВХ, [кг]
	Температура нагретого ПВХ, [°С]
	Температура охлажденного ПВХ, [°С]
	Необходимая холодопроизводительность, кВт

Пример 4. Методики расчета хладопроизводительности.

1. Теплоотдача материала

где:

P  =  количество перерабатываемой продукции кг/час

K  =  ккал/кг ч  (теплоемкость материала)

Пластики:

Металлы:

2. Учет горячего канала

Где:

Pr  =  мощность горячего канала в  Квт

          860 ккал/час = 1 КВт

K   =  поправочный коэфициент (обычно 0.3):

K = 0.3  для изолированного ГК

K = 0.5  для не изолированного ГК

3. Охлаждение масла для литьевой машины

Где:

Pm = мощность двигателя масляного насоса кВт

860 ккал/ч = 1 кВт

K  =   скоростной коэффициент (обычно 0.5):

k = 0.4 для медленного цикла

k = 0.5 для среднего цикла

k = 0.6 для быстрого цикла

Корректировочный коэфициент:

Например:

ТПА с усилием смыкания 300 тонн и с циклом 15 секунд (средний)

Приблизительная хладопроизводительность:

Масло:                        Q_масла = 20,000 x 0.7 = 14,000 ккал/час = 16.3 КВт

Форма:                       Q_формы =  12,000 x 0.5 = 6,000 ккал/час = 7 КВт

По материалам компании Илма Технолоджи