Холодопроизводительность холодильной машины формула
Холодопроизводительность холодильной машины формула
В материале даны понятия, представлен порядок расчёта холодопроизводительности для установок охлаждения жидкостей, приведены табличные данные значений удельных теплоёмкостей и плотностей различных жидкостей.
Материал может быть полезен широкому кругу инженерных работников.
Основной характеристикой чиллера является холодопроизводительность.
Под холодопроизводительностью понимается показатель количества тепла, отводимого чиллером от охлаждаемого тела. Холодопроизводительность рассчитывается при известных значениях расхода жидкости и температуры нагрева воды за один цикл работы оборудования.
Холодопроизводительность (Q) любой холодильной установки охлаждения жидкости (чиллера) существенно зависит от температуры, до которой необходимо охладить жидкость. Чем выше конечная температура жидкости (Тk), тем выше холодопроизводительность. Это связано с тем, что хладагент способен отобрать больше тепла у жидкости, при более высокой температуре кипения.
Требуемая холодопроизводительность чиллера рассчитывается в соответствии с исходными данными по формулам (1) и (2).
Объёмный расход охлаждаемой жидкости G (м 3 /час).
Требуемая (конечная) температура охлажденной жидкости Тk (°С).
Температура входящей жидкости Тн (°С).
Требуемая холодопроизводительность установки для охлаждения воды рассчитывается по формуле:
Требуемая холодопроизводительность установки для охлаждения любой жидкости рассчитывается по формуле:
Пример расчета холодопроизводительности чиллера.
Рассчитать холодопроизводительность установки охлаждения жидкости, предназначенной для охлаждения молока от температуры +18 °С до +4 °С с объёмным расходом молока в количестве 3 м 3 /час.
После подстановки в формулу (2) исходных данных из условия задачи и соответствующих табличных значений (см. табл. 1), получаем:
Вещество
при Т=20 ° С, С p ж, кДж∙(кг∙К)
Бензол (10 ° С)
Бензол (40 ° С)
Дёготь каменноугольный
Керосин
Кислота азотная концентрированная
Кислота соляная концентрированная
Кислота соляная 17%
Клей столярный
Масло моторное
Масло оливковое
Масло подсолнечное
Морская вода 18 ° С, 0,5%-ый раствор соли
Морская вода 18 ° С, 3%-ый раствор соли
Морская вода 18 ° С, 6%-ый раствор соли
Спирт метиловый (метанол)
Спирт нашатырный
Спирт этиловый (этанол)
Учредитель и издатель сетевого издания: Маргарян С.М..
Адрес редакции: Россия, г. Москва, Шипиловский проезд, д.47, оф. 67-А.
Тел./факс: +7 (495) 343-43-71. +7-916-186-57-39
Блог о климатической технике Консультации по тел.: 8-495-225-37-19
Установка охлаждения жидкости (чиллер, от англ. Chiller — охладитель, холодильная установка) — это холодильная машина, предназначенная для охлаждения жидких сред (воды, растворов гликолей, спиртов и др.). В отечественной литературе используются традиционные названия: установка охлаждения жидкости, охладитель, водоохладитель, холодильная установка, водоохлаждающая машина (установка).
Основной характеристикой чиллера является холодопроизводительность.
Под холодопроизводительностью понимается показатель количества тепла, отводимого чиллером от охлаждаемого тела. Холодопроизводительность рассчитывается при известных значениях расхода жидкости и температуры нагрева воды за один цикл работы оборудования.
Холодопроизводительность (Q) любой холодильной установки охлаждения жидкости (чиллера) существенно зависит от температуры, до которой необходимо охладить жидкость. Чем выше конечная температура жидкости (Тk), тем выше холодопроизводительность. Это связано с тем, что хладагент способен отобрать больше тепла у жидкости, при более высокой температуре кипения.
Требуемая холодопроизводительность чиллера рассчитывается в соответствии с исходными данными по формулам (1) и (2).
Объёмный расход охлаждаемой жидкости G (м 3 /час).
Требуемая (конечная) температура охлажденной жидкости Тk (°С).
Температура входящей жидкости Тн (°С).
Требуемая холодопроизводительность установки для охлаждения воды рассчитывается по формуле:
где: G — объёмный расход охлаждаемой жидкости, м 3 /час, Тн — начальная температура воды, °С, Тk — конечная температура воды, °С.
Требуемая холодопроизводительность установки для охлаждения любой жидкости рассчитывается по формуле:
где: G — объёмный расход охлаждаемой жидкости, м 3 /час, Cpж — удельная теплоемкость охлаждаемой жидкости, кДж / (кг · К) (по таблице 1), ρж — плотность охлаждаемой жидкости, °С (по таблице 1), Тнж — начальная температура жидкости, °С, Тkж — конечная температура жидкости, °С.
Пример расчета холодопроизводительности чиллера.
Рассчитать холодопроизводительность установки охлаждения жидкости, предназначенной для охлаждения молока от температуры +18 °С до +4 °С с объёмным расходом молока в количестве 3 м 3 /час.
После подстановки в формулу (2) исходных данных из условия задачи и соответствующих табличных значений (см. табл. 1), получаем:
Холодопроизводительность, расчет
В случае с холодильником, процесса преобразования нет, а есть отбор тепла (энергии) от охлаждаемой среды.
Холодопроизводительность любой холодильной установки охлаждения жидкости сильно зависит от температуры, до которой необходимо охлаждать жидкость. Чем выше конечная температура жидкости, тем выше холодопроизводительность. Это связано с тем, что хладагент способен отобрать больше тепла у жидкости, при более высокой температуре кипения.
Определить требуемую холодопроизводительность можно в соответствии с исходными данными по формулам (1) или (2).
1. объемный расход охлаждаемой жидкости G (м3/час);
2. требуемая (конечная) температура охлажденной жидкости Тk (°С);
3. 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 rж / 3600
Cpж – удельная теплоемкость охлаждаемой жидкости, кДж/(кг °С) (таблица),
rж – плотность охлаждаемой жидкости, кг/м3(таблица).
Удельная теплоемкость вещества показывает количество энергии, которую необходимо сообщить/отобрать, для того, чтобы увеличить/уменьшить температуру одного килограмма вещества на один градус Кельвина.
Что касается воды, необходимо отметить, что это жидкость с самым высоким значением удельной теплоемкости. Другими словами, чтобы обеспечить заданное количество температуры, вода должна поглотить или отдать количество тепла значительно больше, чем любое другое тело такой же массы.
В связи с этим становится понятным интерес к воде, когда нужно обеспечить искусственный теплообмен. Количество тепла, необходимое для повышения температуры с Тн до Тk тела массой m можно рассчитать по следующей формуле:
Q = C x (Тн – Тk) x m, кДж
Расчет чиллера. Как расчитать холодопроизводительность или мощность чиллера и правильно осуществить его подбор.
Как правильно сделать расчет чиллера, на что в первую очередь надо полагаться чтобы, среди множества предложений, произвести качественный подбор чиллера?
Формула охлаждения, т.е. формула вычисления необходимой холодопроизводительности:
Q – холодопроизводительность, кВт/час
* Для воды Cрж*pж = 4,2
По данной формуле определяется необходимая мощность охлаждения и она является основной при выборе чиллера.
1 кВт = 860 кКал/час
1 кКал/час = 4,19 кДж
1 кВт = 3,4121 кБТУ/час
Подбор чиллера
Не нужно забывать про то, в каком регионе Вы находитесь. Например, расчет для города Москва будет отличаться от расчета для города Мурманск так как максимальные температуры двух данных городов отличается.
Основные требования к месту будущей установки охладителя воды и схемы его работы с потребителем :
Программа подбора чиллера
Подбор чиллера ОнЛайн
Вы можете сделать обратившись к нашему онлайн консультанту, который быстро и технически обоснованно даст ответ на Ваш вопрос. Также консультант может выполнить исходя из кратко написанных параметров технического задания расчет чиллера онлайн и дать приблизительно подходящую по параметрам модель.
Расчеты, произведённые не специалистом часто приводят к тому, что выбранный водоохладитель не соответствует в полной мере ожидаемым результатам.
Компания Питер Холод специализируется на комплексных решениях по обеспечению промышленных предприятий оборудованием, которое полностью удовлетворяет требования технического задания на поставку системы водоохлаждения. Мы производим сбор информации для наполнения технического задания, расчет холодопроизводительности чиллера, определение оптимально подходящего охладителя воды, проверку с выдачей рекомендаций по его установке на выделенной площадке, расчет и комплектацию всех дополнительных элементов для работы машины в системе с потребителем (расчет бака аккумулятора, гидромодуля, дополнительных, при необходимости теплообменников, трубопроводов и запирающей и регулирующей арматуры).
Накопив многолетний опыт расчетов и последующих внедрений систем охлаждения воды на различные предприятия мы обладаем знаниями, по решению любых стандартных и далеко не стандартных задач связанных с многочисленными особенностями установки на предприятие охладителей жидкости, объединения их с технологическими линиями, настройке специфических параметров работы оборудования.
Самым оптимальный и точный расчет мощности чиллера и соответственно определение модели водоохладителя можно сделать очень быстро, позвонив или послав заявку инженеру нашей компании.
Дополнительные формулы для расчета чиллера и определения схемы его подключения к потребителю холодной воды (расчет мощности чиллера)
Тсмеш – температура смешанной жидкости, о С
М1 – масса 1-ой жидкости, кг
М2 – масса 2-ой жидкости, кг
Данная формула используется, если применяется аккумулирующая емкость в системе охлаждения, нагрузка непостоянна по времени и температуре (чаще всего при расчете необходимой мощности охлаждения автоклав и реакторов)
Методика подбора водоохлаждающих установок — чиллеров
ρж – плотность охлаждаемой жидкости, кг/м3.
Пример 1
Решение
1. Определяем недостающие данные.
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
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=4,2х17/4,2×5=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.
| 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
P = количество перерабатываемой продукции кг/час
K = ккал/кг ч (теплоемкость материала)
PVC (+30% plasticiser)
2. Учет горячего канала
Мощность охлаждения Q = Pr x 860 x K
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
Pm = мощность двигателя масляного насоса 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)