8L/분의 물을 실행하는 사출 성형 냉각 루프는 15°C에서 공정을 떠나 8°C로 돌아옵니다. 필요한 냉각 용량은 3.92kW이며 8 x 7 / 14.3으로 계산됩니다. 안전마진 15%를 추가하면 사양은 4.5kW가 된다. 모든 올바른 크기의 산업용 냉각기는 이 정확한 산술로 시작하며 동일한 계산이 레이저 냉각, 원자로 재킷, 유압 오일 회로 및 압출 배럴 냉각에 사용됩니다.
핵심 공식: Q = V x 로 x c x dT
냉각기 냉각 용량은 냉각기가 공정 유체에서 열을 제거하는 속도로 킬로와트(kW), 냉동 톤(TR) 또는 BTU/hr로 표시됩니다. 동일한 열 전달 방정식이 금형 온도 제어 및 레이저 전원 공급 장치부터 화학 반응기 재킷 및 유압 오일 회로에 이르기까지 모든 응용 분야에 적용됩니다.
전체 방정식은 Q(kW) = V x rho x c x dT / 3600입니다. V는 체적 유량, rho는 유체 밀도, c는 비열 용량, dT는 공정에 들어오고 나가는 물 사이의 온도 차이입니다. 물의 경우 이는 Q = V(L/min) x dT(deg C) / 14.3으로 축소됩니다. 영국식 단위에서는 Q(BTU/hr) = GPM x dT(화씨) x 500입니다.
| 변수 | 의미 | 공통단위 |
| Q | 냉각능력 | kW 또는 BTU/시간 |
| V | 체적 유량 | L/min 또는 m3/h |
| rho | 유체 밀도 | kg/m3 |
| c | 비열 용량 | kJ/(kg·K) |
| dT | 온도차 | 섭씨 또는 화씨 |
정의: 냉각기 냉각 용량은 명시된 흐름 및 온도 조건에서 공정 유체로부터 추출되는 총 열 속도입니다. 이는 온도만으로 표시되지 않고 항상 전력 값(kW, TR 또는 BTU/hr)으로 표시됩니다.
단계별 용량 계산
아래의 5단계는 모든 프로세스 루프에 대해 신뢰할 수 있는 용량 값을 생성하며 생산 조건이 바뀔 때마다 이를 반복할 수 있습니다.
- 공정 유체를 확인하십시오. 물, 글리콜 혼합물 및 오일은 밀도가 다르며 최종 숫자를 변경하는 비열 값이 있습니다.
- 교정된 유량계를 사용하여 냉각기 회수 라인의 유량을 측정하거나 작동 압력의 펌프 곡선에서 읽습니다.
- 측정 오류를 일관되게 유지하기 위해 동일한 프로브 쌍을 사용하여 공정에 들어오고 나가는 온도를 기록합니다.
- 단순화된 물 공식을 적용하거나 유체가 물이 아닌 경우 일반 방정식을 사용합니다.
- 기계를 선택하기 전에 결과에 안전계수 1.10~1.20을 곱하십시오.
시작 예를 살펴보면, 온도 차이가 7°C인 물 8L/min은 Q = 8 x 7 / 14.3 = 3.92kW가 됩니다. 115%에서 설계 용량은 3.92 x 1.15 = 4.5kW가 됩니다. 이 수치를 후보 냉각기의 정격 용량과 비교하십시오.
단위 규율은 공식 자체보다 더 중요합니다. L/min을 F도와 혼합하거나 GPM을 C도와 혼합하면 안전계수가 흡수할 수 있는 것보다 더 큰 오류가 발생합니다. 모든 단계에 단위를 쓰고 곱하기 전에 변환하세요.
무시할 수 없는 열부하 구성요소
전체 플랜트 수요는 거의 항상 공정 열 단독보다 높습니다. 펌프 및 모터 에너지는 열, 단열되지 않은 파이프가 공간으로 방출됨에 따라 워터 루프로 들어가고 생산 라인은 시간이 지남에 따라 확장되는 경향이 있습니다. 현실적인 열부하 추정치는 다음과 같이 분류됩니다.
산업 공정 냉각 루프에서 열 부하 구성 요소의 일반적인 분할입니다.
교대근무나 계절에 따라 부하가 달라지는 경우 평균 대신 최대 지속 부하로 크기를 조정합니다. 부하 유형 및 플랜트 조건이 기계 아키텍처와 상호 작용하는 방식은 당사에서 다룹니다. 다양한 냉각 응용 분야에 적합한 산업용 냉각 장치 선택 가이드 .
추정 규칙: 전체 측정이 아직 가능하지 않은 경우 총 열 부하를 공정 열을 0.75로 나눈 값으로 추정합니다. 이 단일 승수는 펌프 열, 복사 및 향후 마진을 포함합니다.
용량 가치부터 기계 선택까지
용량 목표가 고정되면 지배적인 결정은 계산에서 열 제거 아키텍처로 전환됩니다. 전체 내용을 검토하세요 산업용 냉각기 제품군 먼저 냉각 방식으로 범위를 좁힙니다.
공냉식 냉각기는 주변 공기로 열을 직접 방출하므로 냉각탑이나 수처리 루프가 필요하지 않습니다. 중소형 부하와 냉각수 인프라가 없는 현장에 적합합니다. 수냉식 냉각기는 냉각탑을 통해 열을 거부하고 지속적으로 높은 부하에서 더 높은 효율을 유지하며 기존 냉각수 시스템에 플랜트에 적합합니다. 매우 큰 지속 부하의 경우 스크류형 기계가 스크롤 또는 왕복동 압축기보다 더 나은 성능을 발휘합니다.
이러한 구별은 특정 시스템에 매핑됩니다. 공간이 제한된 식물은 다음을 사용할 수 있습니다. 상온 극저온 공냉식 박스 냉각기 독립된 패키지로. 냉각탑이 이미 존재하는 경우 상온 극저온 수냉식 박스 냉각기 안정적인 작동 중에 압축기 작업을 줄입니다. 높은 톤수 연속 사용의 경우, 수냉식 스크류 침수형 냉각기 긴 작동 기간 동안 안정적인 증발기 성능을 제공합니다. 모든 경우에 기계의 정격 용량은 5단계에서 설정된 여유만큼 계산된 설계 값을 초과해야 합니다.
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| 열 차단 경로 | 주변 공기에 직접 연결 | 냉각탑 워터 루프를 통해 |
| 설치 | 독립적이고 단순함 | 타워 및 수처리 필요 |
| 부분 부하 효율 | 주변 온도가 상승하면 감소합니다. | 고부하에서도 안정적 |
| 최적의 핏 | 중소형 부하 | 크거나 연속적인 하중 |
선택 규칙: 공식 등급 조건에서 기계의 정격 용량을 실제 주변 온도에서 계산된 값과 일치시키십시오. 주변 온도가 35°C인 냉각기는 45°C의 공장실 내부에 더 적은 양의 공기를 공급합니다.
다섯 가지 일반적인 크기 조정 실수
대부분의 용량 오류는 반복 가능한 오류의 짧은 목록으로 추적되며 이를 수정하면 대부분의 소형 및 대형 설치를 방지할 수 있습니다.
- 측정된 부하에 10~15%를 추가할 수 있는 펌프 및 모터 열을 무시합니다.
- 최대 지속 로드 대신 평균 로드로 크기를 조정합니다.
- 동일한 수식 내에 미터법과 영국식 단위를 혼합합니다.
- 공정 확장, 오염된 열 교환기 또는 향후 라인에 대한 마진을 건너뜁니다.
- 계산된 kW 값 대신 바닥 면적이나 배관 크기를 기준으로 기계를 선택합니다.
빠른 변환 사실: 1kW = 3,412BTU/hr이고 1TR = 12,000BTU/hr이므로 1kW는 대략 0.284TR과 같습니다. 50kW 기계는 약 14.2톤의 냉동 능력을 제공합니다.
대규모 공장에서는 압축기 아키텍처가 결정의 일부가 됩니다. 우리의 공냉식 스크류 냉각기와 원심 냉각기 비교 각 디자인이 자본 비용을 정당화하는 시기를 설명합니다.
자주 묻는 질문
냉각기 냉각 용량의 표준 공식은 무엇입니까?
물의 경우 Q(kW) = V(L/min) x dT(deg C) / 14.3 또는 Q(BTU/hr) = GPM x dT(deg F) x 500(영국식 단위)입니다. 모든 유체의 일반 방정식은 Q = V x rho x c x dT / 3600입니다.
산업용 냉각기 크기를 조정할 때 어떤 안전 계수를 적용해야 합니까?
기본 여백으로 15%를 사용합니다. 공정이 확장될 수 있거나 냉각수 공급이 따뜻하거나 열교환기가 오염되기 쉬운 경우에는 이를 20%로 늘립니다. 생산에 중요한 시스템의 경우 절대로 10% 미만으로 떨어지지 마십시오.
킬로와트를 냉동 톤으로 어떻게 변환하나요?
냉동 용량(톤)을 얻으려면 킬로와트 단위의 용량에 0.2843을 곱하세요. 따라서 100kW 냉각기는 약 28.4TR을 제공합니다.
정확한 유량 측정이 왜 그렇게 중요한가요?
유량과 온도 차이는 직접적으로 증가하므로 10% 유량 오류는 10% 용량 오류를 생성합니다. 보정된 유량계 또는 검증된 펌프 곡선으로 측정하고 실제 플랜트 압력 강하와 비교하여 판독값을 확인합니다.
아직도 가치에 대해 확신이 없나요? 측정된 유량, 입구 및 출구 온도, 유체 유형을 제조업체에 보내고 기계 크기를 결정하기 전에 확증 계산을 요청하십시오.
