Расчёт чиллера. Расчёт мощности охлаждения.

Онлайн калькулятор

В данной статье приведёны примеры расчёта мощности охлаждения для технологических процессов наиболее часто встречающихся на промышленных предприяниях.


При подборе чиллера основной задачей является определение требуемой мощности охлаждения. От этого параметра будут зависеть и мощность чиллера и размер и выбор схемы всей системы охлаждения в целом.

В данной статье мы рассмотрим несколько простых вариантов расчёта чиллера для охлаждения, которые в основном могут понадобиться для расчёта мощности охлаждения различных технологических процессов на производстве.

Мощность охлаждения или нагрева, или, другими словами, тепловая мощность и мощность охлаждения определяется как быстрота выделения тепла и равна отношению количества теплоты ко времени, в течение которого она выделялась:

N = Q/t
    Где:
  • Q - количества теплоты (Дж)
  • t – время в течение которого теплота выделялась (с).

Как известно, количество теплоты в общем виде зависит от массы, теплоёмкости тела, разницы начальной и конечной температур и определяется формулой:

Q=mc∆T
    Где:
  • m-масса (кг);
  • C - удельная теплоёмкость (Дж/кг*0С);
  • ΔT – разница между начальной и конечной температурой;

В том случае если начальная температура больше конечной количество теплоты будет отрицательным, тело охлаждается. Если положительным - нагревается.

Подставляя значение количества теплоты в формулу тепловой мощности получаем:

N = mc∆T/t

Из формулы видим, что мощность охлаждения или нагрева зависит от массы, теплоёмкости изменения температуры и времени.

Представив формулу в виде:

N = m/t*c∆T

Видим, что отношение массы ко времени — это массовый расход. Соответственно представляя массу как произведение объёма на плотность легко получить формулу мощности охлаждения для некоторого объёма вещества или объёмного расхода вещества. А именно:

N=ρV/∆t*c∆T

Оперируя этими двумя формулами, мы можем вычислить мощность нагрева и охлаждения любого тела без перехода фазового состояния.


Значения плотности и теплоёмкости берём из Таблицы плотности и теплоёмкости некоторых веществ, или находим в стправочниках.


Пример 1

Допустим нам необходимо охладить полиэтиленовый гранулят массой 5 тонн после формования за 1 час. Температура после формования, например 220 0С. Температура до которой необходимо охладить – 60 0С. Зная теплоёмкость полиэтилена равную 2,2 (кДж*кг*0С), используем формулу нахождения мощности через массу:

N=(5000 (кг))/(3600 (с))*2,2(кДж/(кг*0С))*160(0С)=488,89(кВт)

Мощность необходимая для охлаждения 5-ти тонн полиэтилена за 1 час равна 490 кВт.


Пример 2

Далее рассмотрим пример вычисления мощности охлаждения некоторого объёма жидкости. Возьмём для примера 2000 л молока после приёмки и охладим его до необходимой температуры 2-4 0С за 2 часа.

  • Теплоёмкость парного молока 3,93 (кДж/(кг*0С));
  • Плотность – 1018 (кг/м3);
  • ΔT – разница между начальной и конечной температурой - 370С;

Подставляя всё в формулу вычисления мощности через объём и плотность получаем:

N=(2 (м3)*1018 (кг/м3))/(7200 (c))*3,93 (кДж/(кг*0С))*37(0С)=41,12(кВт)

Мощность необходимая для охлаждения 2000 л парного молока за 2 часа равна 41,12 кВт.


Пример 3

В следующем примере рассмотрим охлаждение технологического процесса, охлаждаемого проточной водой, с целью перевести охлаждение на циркуляционное.

Для вычислений нам понадобятся расход воды и температура на входе в охлаждаемое оборудование и на выходе из него.

Предположим, что расход охлаждающей воды составил 4 м3/час, температура на входе 15 0С, а на выходе 45 0С.

Используем соответствующую формулу:

N=(4(м3/час)*1000(кг/м3))/(3600 (c))*4,19(кДж/(кг*0С))*30(0С)=139,67(кВт)

В целом, используя приведённые три примера возможно рассчитать мощность охлаждения для большинства технологических процессов на производстве.

Когда мощность охлаждения нам известна следует определиться с тем какая температура должна быть на входе в охлаждаемое оборудование. Чаще всего, этот параметр определить не сложно. Он либо прописан в инструкции по эксплуатации, либо понятен из опыта эксплуатации оборудования.

Если у вас остались вопросы, Вы можете задать их нам по телефону: +7 (495) 724-38-05