Guide de calcul de la capacité des refroidisseurs pour le refroidissement industriel

Les refroidisseurs industriels, également appelés unités de refroidissement ou machines à eau glacée, sont des équipements essentiels qui abaissent la température de l'eau ou d'autres liquides de refroidissement par des cycles de réfrigération.Ces systèmes jouent un rôle essentiel dans les processus de fabrication, y compris le moulage du plastiqueLa qualité des produits et l'efficacité opérationnelle sont assurées par le maintien de températures précises.

La sélection de la capacité de refroidissement appropriée pose un défi technique important.Les chillers de plus grande taille gaspillent de l'énergie et augmentent les coûts d'investissement.Ce guide fournit une approche systématique pour quantifier les besoins en refroidissement et choisir les équipements de taille appropriée.

La détermination précise de la charge thermique, c'est-à-dire la quantité d'énergie thermique à éliminer, constitue la base de la sélection du refroidisseur.Ce calcul doit tenir compte de multiples facteurs, y compris les propriétés du matériau, les paramètres de processus et la dissipation de chaleur de l'équipement.

Cette méthode s'applique aux procédés impliquant le chauffage, le refroidissement ou les changements de phase du matériau.et chaleur latente de transformation.

Formule clé:

Q = m × c × ΔT + m × ΔH

Où:

• Q. Je vous en prie.: charge thermique (BTU/h)
• - Je vous en prie: Débit de masse du matériau (lb/h)
• c: Capacité thermique spécifique (BTU/lb·°F)
• ΔT: différentiel de température (°F)
• ΔH: chaleur latente du changement de phase (BTU/lb)

Étapes de mise en œuvre:

1. Déterminer le débit du matériau
2. Obtenir des propriétés thermiques spécifiques au matériau
3. Mesurer ou spécifier les changements de température
4. Comptabilisation des éventuelles transitions de phase
5. Calcul de la charge thermique totale

Exemple pratique:Un procédé d'injection de plastique qui traite 100 lb/h de matériau (c=0,4 BTU/lb·°F) avec une augmentation de température de 80°F à 180°F produit 4 000 BTU/h. L'application d'un facteur de sécurité de 15% porte l'exigence à 4,600 BTU/heure.

Cette approche mesure les performances du système de refroidissement existant au moyen des débits de liquide de refroidissement et des variations de température.

Formule simplifiée

Q = GPM × 500 × ΔT

Où:

• GPM: débit de liquide de refroidissement (gallons/minute)
• ΔT: différentiel de température du liquide de refroidissement (°F)

Exemple d'application:Un système avec un débit de 40 GPM et une chute de température de 97°F à 60°F nécessite une capacité de refroidissement de 740 000 BTU/h.

La norme industrielle mesure la capacité du réfrigérateur en tonnes de réfrigération (RT), où 1 RT est égal à 12 000 BTU/h. La formule de conversion:

RT = Q / 12,000

Une demande de 240 000 BTU/h se traduit par une capacité de 20 RT.

Les conditions réelles nécessitent des ajustements de capacité:

• Température du liquide de refroidissement:Chaque 1°F au-dessus des conditions standard de 50°F réduit la capacité de ~ 2%.
• Température ambiante:Chaque augmentation de 1°F diminue la capacité de 1%.
• L'altitude:Chaque élévation de 1000 pieds réduit la capacité de ~ 3%.

• Adaptez le type de refroidisseur (air/eau, vis/centrifuge) aux besoins de l'application
• Considérez la sophistication du contrôle (manuel/automatique/PLC)
• Évaluer les options d'efficacité énergétique telles que les entraînements à vitesse variable
• Sélectionnez des fabricants réputés pour leur fiabilité
• Inclure des marges de capacité raisonnables pour les besoins futurs

Une spécification correcte du refroidisseur nécessite une analyse minutieuse des charges thermiques et des conditions de fonctionnement.Cette méthodologie permet aux fabricants d'atteindre à la fois la fiabilité de la production et l'efficacité énergétique de leurs systèmes de refroidissement.