Требуется чиллер холодопроизводительностью Qo=16 кВт. Температура воды на выходе Тк=5°С. Расход воды равен G=2000 л/ч. Температура окружающей среды 30°С.

Решение

1. Определяем недостающие данные.

Перепад температур охлаждаемой жидкости ΔТж=Тнж-Ткж=Qo х 3600/G х Срж x ρж = 16×3600/2×4,19×1000=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.

2. Выбираем схему водоохлаждающей установки. Перепад температур ΔТж=6,8~7°С, выбираем однонасосную схему. Если дельта температур больше 7 градусов, то используем двухнасосную схему.

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

Имеется бак объемом V=5000 л, в который заливают воду с температурой Тнж =25°С. В течение 3 часов требуется охладить воду до температуры Ткж=8°С. Расчетная температура окружающего воздуха 30°С.

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=1,66×4,19×1000×17/3600=32,84 кВт.

где Срж=4,19 кДж/(кг х°С) — удельная теплоемкость воды;
ρж=1000 кг/м3 — плотность воды.

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=4,2×17/4,2×5=3,4
где ΔТ=5°С — температурный перепад в испарителе.

Тогда расчетный расход охлаждаемой жидкости G= G х n= 1,66×3,4=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).

Требуется охлаждение оборудования (экструдер 2 шт., миксер горячего смешения 1 шт., ТПА 2 шт.) системой оборотного водоснабжения. В качестве хладоносителя применятся вода с температурой +12°С.

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 150×1,163)/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 80×1,163)/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 150×1,163)/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

Мощность охлаждения Q = P x K

где:

P = количество перерабатываемой продукции кг/час

K = ккал/кг ч (теплоемкость материала)

Пластики:

Материал	Теплоемкость
ABS	130
ACRYLIC	75
NYLONS	180
PET (GENERAL)	150
POLYCARBONATE	70
H. D. PLYTHENE	200
L. D. POLYTHENE	180
POLYSTYRENE	120
POLYPROPYLENE	150
PVC	120
PVC (+30% plasticiser)	130

Металлы:

Материал	Теплоемкость
ALUMINIUM	215
ZAMA	125
BRASS	108

2. Учет горячего канала

Мощность охлаждения Q = Pr x 860 x K

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

Мощность охлаждения Q = PM x 860 x K

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

КОРРЕКЦИЯ МОЩНОСТИ ЧИЛЛЕРА (ОРИЕНТИРОВОЧНАЯ ТАБЛИЦА)

	ТЕМПЕРАТУРА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ (°C)
ВОДА (°C)	+ 15	+ 20	+ 25	+ 30	+ 35	+ 40	+ 45
- 5	0.51	0.48	0.45	0.41	0.38	0.35	0.32
- 2	0.60	0.58	0.54	.,51	0.48	0.45	0.41
+ 0	0.65	0.62	0.58	0.54	0.51	0.48	0.44
+ 4	0.74	0.71	0.67	0.63	0.59	0.56	0.52
+ 7	0.83	0.80	0.75	0.70	0.66	0.62	0.57
+ 10	0.92	0.89	0.83	0.78	0.74	0.70	0.65
+ 12	0.98	0.96	0.90	0.84	0.79	0.75	0.70
+ 13	1.02	0.99	0.93	0.87	0.82	0.78	0.72
+ 14	1.05	1.03	0.96	0.91	0.85	0.81	0.74
+ 15	1.09	1.07	1.00	0.94	0.88	0.84	0.6
+ 18	1.20	1.19	1.11	1.04	0.98	0.93	N.U.

Приблизительный расчет мощности при отсутствии других параметров для тпа.

Усилие смыкания	Производительность (кг/час)	На масло (ккал/час)	На формы (ккал/час)	Всего (ккал/час)
30-45-50	115	6,000	2,000	8,000
60-65-70	150	8,000	3,000	11,000
80-95-100	235	10,000	4,000	14,000
110-135-150	415	15,000	7,000	22,000
160-190-200	585	16,000	8,000	24,000
210-270-300	1,000	20,000	12,000	32,000
310-380-400	1,680	22,000	18,000	40,000
410-520-600	2,830	30,000	25,000	55,000
610-675-700	3,600	35,000	35,000	70,000
710-830-900	4,780	45,000	45,000	90,000
910-1050-1100	8,250	55,000	55,000	110,000
1200-1350-1400	12,385	65,000	65,000	130,000
1500-1600-1700	16,450	70,000	70,000	140,000
1800-1850-1900	17,715	75,000	75,000	150,000

Корректировочный коэфициент:

	Масло	Форма
Медленный цикл	0.6	0.4
Средний цикл	0.7	0.5
Быстрый цикл	0.8	0.6

Например:

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

Приблизительная хладопроизводительность:

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

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

По материалам компании Илма Технолоджи

Материалы для литья пластмассы
Обозначение		Название	Плотность (23°С), г/см3	Технологические характеристики
Обозначение				Температура экспл., °С		Атмосферостойкость (УФ-излучение)	Температура, °С
Международное	Русское			Min	Мax	Атмосферостойкость (УФ-излучение)	Формы	Переработки
ABS	АБС	Акрилонитрил бутадиен стирол	1.02–1.06	-40	110	Не стоек	40-90	210-240
ABS+PA	АБС + ПА	Смесь АБС-пластика и полиамида	1.05 — 1.09	-40	180	Удовл	40-90	240-290
ABS+PC	АБС + ПК	Смесь АБС-пластика и поликарбоната	1.10 — 1.25	-50	130	Не стоек	80-100	250-280
ACS	АХС	Сополимер акрилонитрила	1.06 — 1.07	-35	100	Хорошая	50-60	200
ASA	АСА	Сополимер стирола и акрилонитрила	1.06 — 1.10	-25	80	Хорошая	50-85	210-240
CA	АЦЭ	Ацетат целлюлозы	1.26 — 1.30	-35	70	Хорошая стойкость	40-70	180-210
CAB	АБЦ	Ацетобутират целлюлозы	1.16 — 1.21	-40	90	Хорошая	40-70	180-220
CAP	АПЦ	Ацетопропионат целлюлозы	1.19 — 1.40	-40	100	Хорошая	40-70	190-225
CP	АПЦ	Ацетопропионат целлюлозы	1.15 — 1.20	-40	100	Хорошая	40-70	190-225
CPE	ПХ	Полиэтилен хлорированный	1.03 — 1.04	-20	60	Не стоек	80-96	160-240
CPVC	ХПВХ	Хлорированный поливинхлорид	1.35 −1.50	-25	60	Не стоек	90-100	200
EEA	СЭА	Сополимер этилена и этилен-акрилата	0.92 — 0.93	-50	70	Не стоек	60	205-315
EVA	СЭВ	Сополимер этилена и винилацетата	0.92 — 0.96	-60	80	Не стоек	24-40	120-180
FEP	Ф-4МБ	Cополимер тетрафторэтилена	2.12 — 2.17	-250	200	Высокая	200-230	330-400
GPPS	ПС	Полистирол общего назначения	1.04 — 1.05	-60	80	Не стоек	60-80	200
HDPE	ПЭНД	Полиэтилен высокой плотности	0.94 — 0.97	-80	110	Не стоек	35-65	180-240
HIPS	УПС	Ударопрочный полистирол	1.04 — 1.05	-60	70	Не стоек	60-80	200
HMWDPE	ВМП	Высокомолекулярный полиэтилен	0.93 — 0.95	-269	120	Удовл.	40-70	130-140
In	И	Иономер	0.94 — 0.97	-110	60	Удовл.	50-70	180-220
LCP	ЖКП	Жидкокристаллические полимеры	1.40 — 1.41	-100	260	Хорошая	260-280	320-350
LDPE	ПЭВД	Полиэтилен низкой плотности	0.91 — 0.925	-120	60	Не стоек	50-70	180-250
MABS	АБС-прозрач	Сополимер метилметакрилата	1.07 — 1.11	-40	90	Не стоек	40-90	210-240
MDPE	ПЭСД	Полиэтилен среднего давления	0.93–0.94	-50	60	Не стоек	50-70	180-250
PA6	ПА6	Полиамид 6	1.06 — 1.20	-60	215	Хорошая	21-94	250-305
PA612	ПА612	Полиамид612	1.04 — 1.07	-120	210	Хорошая	30-80	250-305
PA66	ПА66	Полиамид 66	1.06 — 1.19	-40	245	Хорошая	21-94	315-371
PA66G30	ПА66Ст30%	Стеклонаполненный полиамид	1.37 — 1.38	-40	220	Высокая	30-85	260-310
PBT	ПБТ	Полибутилентерефталат	1.20 — 1.30	-55	210	Удовл.	60-80	250-270
PC	ПК	Поликарбонат	1.19 — 1.20	-100	130	Не стоек	80-110	250-340
PEC	ПЭК	Полиэфиркарбонат	1.22 — 1.26	-40	125	Хорошая	75-105	240-320
PEI	ПЭИ	Полиэфиримид	1.27 — 1.37	-60	170	Высокая	50-120	330-430
PES	ПЭС	Полиэфирсульфон	1.36 — 1.58	-100	190	Хорошая	110-130	300-360
PET	ПЭТ	Полиэтилентерефталат	1.26 — 1.34	-50	150	Удовл.	60-80	230-270
PMMA	ПММА	Полиметилметакрилат	1.14 — 1.19	-70	95	Хорошая	70-110	160-290
POM	ПОМ	Полиформальдегид	1.33 — 1.52	-60	135	Хорошая	75-90	155-185
PP	ПП	Полипропилен	0.92 — 1.24	-60	110	Хорошая	40-60	200-280
PPO	ПФО	Полифениленоксид	1.04 — 1.08	-40	140	Удовл.	120-150	340-350
PPS	ПФС	Полифениленсульфид	1.28 — 1.35	-60	240	Удовл.	120-150	340-350
PPSU	ПАСФ	Полифениленсульфон	1.29 — 1.44	-40	185	Удовл.	80-120	320-380
PS	ПС	Полистирол	1.04 — 1.1	-60	80	Не стоек	60-80	200
PVC	ПВХ	Поливинилхлорид	1.13 — 1.58	-20	60	Удовл.	40-50	160-190
PVDF	Ф-2М	Фторопласт-2М	1.75 — 1.80	-60	150	Высокая	60-90	180-260
SAN	САН	Сополимер стирола и акрилонитрила	1.07 — 1.08	-70	85	Высокая	65-75	180-270
TPU	ТЭП	Термопластичные полиуретены	1.06 — 1.21	-70	120	Высокая	38-40	160-190