Расчет холодопроизводительности чиллера для разных процессов
Определить требуемую холодопроизводительность можно в соответствии с исходными данными по формулам (1) или (2). Исходные данные:
- объемный расход охлаждаемой жидкости G (м3/час);
- требуемая (конечная) температура охлажденной жидкости Тk (°С);
- температура входящей жидкости Тн (°С).
Формула расчета требуемой холодопроизводительности установки для охлаждения воды:
- (1) Q (кВт) = G x (Тн – Тk) x 1,163
Формула расчета требуемой холодопроизводительности установки для охлаждения любой жидкости: - (2) Q (кВт) = G x (Тнж– Тkж) x Cpж x ρж / 3600
Cpж – удельная теплоемкость охлаждаемой жидкости, кДж/(кг*°С), ρж – плотность охлаждаемой жидкости, кг/м3.
Таблица — удельная теплоемкость веществ.
Пример 1
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 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.
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 х 4,19 х 1000 х 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=4,2х17/4,2x5=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.
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 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.
"Комментарии"