산업 냉각을 위한 냉각기 용량 계산 안내

냉각 장치 또는 얼음물 기계라고도 알려진 산업용 냉각기는 냉동 사이클을 통해 물 또는 기타 액체 냉각제의 온도를 낮추는 필수 장비입니다. 이러한 시스템은 플라스틱 성형, 금속 제조, 화학 생산을 포함한 제조 공정에서 중요한 역할을 하며, 정확한 온도를 유지하면 제품 품질과 운영 효율성이 보장됩니다.

적절한 냉각기 용량을 선택하는 것은 상당한 기술적 과제를 제시합니다. 소형 장치는 부적절한 냉각으로 이어져 생산을 방해하고, 대형 냉각 장치는 에너지를 낭비하고 자본 비용을 증가시킵니다. 이 가이드는 냉각 수요를 정량화하고 적절한 크기의 장비를 선택하는 체계적인 접근 방식을 제공합니다.

정확한 열 부하 결정(제거가 필요한 열 에너지의 양)은 냉각기 선택의 기초를 형성합니다. 이 계산에서는 재료 특성, 공정 매개변수 및 장비 열 방출을 포함한 여러 요소를 고려해야 합니다.

이 방법은 재료 가열, 냉각 또는 상 변화와 관련된 프로세스에 적용됩니다. 계산에는 비열 용량, 온도 차이, 변태 잠열이 포함됩니다.

주요 공식:

Q = m × c × ΔT + m × ΔH

어디:

• 큐: 열부하(BTU/hr)
• 중: 재료 질량 유량(lb/hr)
• 기음: 비열 용량(BTU/lb·°F)
• ΔT: 온도차(°F)
• ΔH: 상변화 잠열(BTU/lb)

구현 단계:

1. 재료 처리량 결정
2. 재료별 열 특성 얻기
3. 온도 변화 측정 또는 지정
4. 모든 단계 전환을 고려하세요.
5. 총 열부하 계산

실제 예:80°F~180°F의 온도 상승으로 100lb/hr의 재료(c=0.4BTU/lb·°F)를 처리하는 플라스틱 사출 공정에서는 4,000BTU/hr가 생성됩니다. 15% 안전 계수를 적용하면 요구 사항이 4,600BTU/hr이 됩니다.

이 접근 방식은 냉각수 유량과 온도 변화를 통해 기존 냉각 시스템 성능을 측정합니다.

단순화된 공식:

Q = GPM × 500 × ΔT

어디:

• GPM: 냉각수 흐름(갤런/분)
• ΔT: 냉각수 온도차(°F)

적용 예:유량이 40GPM이고 온도 강하가 97°F~60°F인 시스템에는 740,000BTU/hr의 냉각 용량이 필요합니다.

업계 표준은 냉각기 용량을 냉동 톤(RT)으로 측정합니다. 여기서 1RT는 12,000BTU/hr입니다. 변환 공식:

RT = Q / 12,000

240,000BTU/hr 요구 사항은 20RT 용량으로 변환됩니다.

실제 상황에서는 용량 조정이 필요합니다.

• 냉각수 온도:표준 50°F 조건보다 1°F 높아질 때마다 용량이 ~2% 감소합니다.
• 주변 온도:1°F 상승할 때마다 용량은 ~1% 감소합니다.
• 고도:1,000피트 상승할 때마다 용량이 최대 3% 감소합니다.

• 응용 분야 요구 사항에 맞게 냉각기 유형(공랭식/수냉식, 나사/원심식)을 선택하세요.
• 제어 고도화 고려(수동/자동/PLC)
• 가변 속도 드라이브와 같은 에너지 효율성 옵션을 평가합니다.
• 신뢰성을 위해 평판이 좋은 제조업체를 선택하십시오.
• 향후 요구사항에 대비해 합리적인 용량 여유를 포함하세요.

적절한 냉각기 사양을 위해서는 열 부하 및 작동 조건에 대한 세심한 분석이 필요합니다. 이 방법론을 통해 제조업체는 냉각 시스템에서 생산 신뢰성과 에너지 효율성을 모두 달성할 수 있습니다.