Một vòng làm mát khuôn phun chạy 8 L/phút nước rời khỏi quy trình ở 15 độ C và quay trở lại ở 8 độ C. Công suất làm mát cần thiết là 3,92 kW, tính bằng 8 x 7 / 14,3. Thêm giới hạn an toàn 15% và thông số kỹ thuật sẽ trở thành 4,5 kW. Mọi máy làm lạnh công nghiệp có kích thước chính xác đều bắt đầu với số học chính xác này và phép tính tương tự phục vụ làm mát bằng laser, vỏ lò phản ứng, mạch dầu thủy lực và làm mát thùng đùn.
Công thức cốt lõi: Q = V x rho x c x dT
Công suất làm lạnh của máy làm lạnh là tốc độ mà máy làm lạnh loại bỏ nhiệt từ chất lỏng xử lý, được biểu thị bằng kilowatt (kW), tấn làm lạnh (TR) hoặc BTU/giờ. Phương trình truyền nhiệt tương tự chi phối mọi ứng dụng, từ kiểm soát nhiệt độ khuôn và nguồn cung cấp năng lượng laser cho đến vỏ lò phản ứng hóa học và mạch dầu thủy lực.
Phương trình đầy đủ là Q (kW) = V x rho x c x dT / 3600. V là tốc độ dòng thể tích, rho là mật độ chất lỏng, c là nhiệt dung riêng và dT là chênh lệch nhiệt độ giữa nước vào và ra khỏi quá trình. Đối với nước, giá trị này giảm xuống Q = V (L/phút) x dT (độ C) / 14,3. Theo đơn vị hệ Anh, Q (BTU/giờ) = GPM x dT (độ F) x 500.
| Biến | Ý nghĩa | Đơn vị chung |
| Q | Công suất làm mát | kW hoặc BTU/giờ |
| V | Tốc độ dòng chảy thể tích | L/phút hoặc m3/h |
| rho | Mật độ chất lỏng | kg/m3 |
| c | Nhiệt dung riêng | kJ/(kg K) |
| dT | Chênh lệch nhiệt độ | độ C hoặc độ F |
định nghĩa: Công suất làm mát của máy làm lạnh là tổng tốc độ trích nhiệt từ chất lỏng xử lý ở điều kiện nhiệt độ và lưu lượng đã nêu. Nó luôn được biểu thị dưới dạng giá trị công suất (kW, TR hoặc BTU/hr), không bao giờ chỉ biểu thị dưới dạng nhiệt độ.
Tính toán công suất từng bước
Năm bước dưới đây tạo ra giá trị công suất đáng tin cậy cho bất kỳ vòng lặp quy trình nào và bạn có thể lặp lại chúng bất cứ khi nào điều kiện sản xuất thay đổi.
- Xác nhận chất lỏng quá trình. Hỗn hợp nước, glycol và dầu có mật độ và giá trị nhiệt dung riêng khác nhau làm thay đổi số cuối cùng.
- Đo tốc độ dòng chảy tại đường hồi lưu của máy làm lạnh bằng lưu lượng kế đã hiệu chuẩn hoặc đọc nó từ đường cong bơm ở áp suất vận hành.
- Ghi lại nhiệt độ vào và ra khỏi quy trình bằng cùng một cặp đầu dò để duy trì sai số đo nhất quán.
- Áp dụng công thức nước đơn giản hoặc sử dụng phương trình tổng quát khi chất lỏng không phải là nước.
- Nhân kết quả với hệ số an toàn từ 1,10 đến 1,20 trước khi chọn máy.
Làm ví dụ mở đầu: 8 L/phút nước với chênh lệch nhiệt độ 7 độ C cho Q = 8 x 7 / 14,3 = 3,92 kW. Ở mức 115%, công suất thiết kế là 3,92 x 1,15 = 4,5 kW. So sánh con số này với công suất định mức của bất kỳ máy làm lạnh ứng cử viên nào.
Kỷ luật đơn vị quan trọng hơn bản thân công thức. Trộn L/min với độ F, hoặc GPM với độ C, tạo ra sai số lớn hơn hệ số an toàn có thể hấp thụ. Viết đơn vị vào mỗi bước và chuyển đổi trước khi nhân.
Thành phần tải nhiệt bạn không thể bỏ qua
Tổng nhu cầu của nhà máy hầu như luôn cao hơn nhiệt lượng riêng của quá trình. Năng lượng của máy bơm và động cơ đi vào vòng nước dưới dạng nhiệt, đường ống không được cách nhiệt tỏa vào không gian và dây chuyền sản xuất có xu hướng mở rộng theo thời gian. Ước tính tải nhiệt thực tế được chia nhỏ như sau.
Sự phân chia điển hình của các thành phần tải nhiệt trong vòng làm mát quy trình công nghiệp.
Đối với các tải thay đổi theo ca hoặc theo mùa, kích thước sẽ được duy trì ở mức tải tối đa thay vì mức trung bình. Loại tải và điều kiện nhà máy tương tác với kiến trúc máy như thế nào được đề cập trong phần hướng dẫn lựa chọn máy làm lạnh công nghiệp cho các ứng dụng làm mát khác nhau .
Nguyên tắc ước lượng: khi chưa thể đo đầy đủ, hãy ước tính tổng tải nhiệt bằng nhiệt lượng của quá trình chia cho 0,75. Hệ số nhân đơn này bao gồm nhiệt bơm, bức xạ và biên lợi nhuận trong tương lai.
Từ giá trị công suất đến lựa chọn máy
Sau khi mục tiêu công suất được cố định, quyết định chủ yếu sẽ chuyển từ tính toán sang kiến trúc loại bỏ nhiệt. Xem lại đầy đủ dòng sản phẩm máy làm lạnh công nghiệp đầu tiên, sau đó thu hẹp bằng phương pháp làm mát.
Máy làm lạnh làm mát bằng không khí thải nhiệt trực tiếp ra không khí xung quanh và không cần tháp giải nhiệt hoặc vòng xử lý nước; nó phù hợp với tải trọng vừa và nhỏ và các địa điểm không có cơ sở hạ tầng nước làm mát. Máy làm lạnh làm mát bằng nước loại bỏ nhiệt thông qua tháp giải nhiệt, duy trì hiệu suất cao hơn khi chịu tải cao liên tục và phù hợp với các nhà máy có hệ thống nước làm mát hiện có. Đối với tải trọng duy trì rất lớn, máy loại trục vít thực hiện nhiệm vụ tốt hơn máy nén cuộn hoặc máy nén pittông.
Những sự khác biệt này ánh xạ tới các máy cụ thể. Một nhà máy có không gian hạn chế có thể sử dụng máy làm lạnh hộp làm mát bằng không khí ở nhiệt độ môi trường xung quanh như một gói khép kín. Nơi đã có tháp giải nhiệt, máy làm lạnh hộp làm mát bằng nước ở nhiệt độ môi trường xung quanh làm giảm công việc của máy nén trong quá trình hoạt động ổn định. Đối với nhiệm vụ liên tục có trọng tải lớn, máy làm lạnh trục vít làm mát bằng nước cung cấp hiệu suất bay hơi ổn định trong thời gian hoạt động dài. Trong mọi trường hợp, công suất định mức của máy phải vượt quá giá trị thiết kế tính toán theo giới hạn đã đặt ở bước năm.
Bán buôn máy làm lạnh trục vít làm mát bằng nước Nhà cung cấp, công ty, nhà xuất khẩu Công ty TNHH Thiết bị làm lạnh Thượng Hải Soouney là Trung Quốc Bán buôn máy làm lạnh trục vít làm mát bằng nước Nhà cung cấp, Công ty, Nhà xuất khẩu, Nhà... Xem sản phẩm → 
Bán buôn Máy làm lạnh hộp làm mát bằng nước làm mát bằng nước ở nhiệt độ môi trường xung quanh, Comp Công ty TNHH Thiết bị làm lạnh Thượng Hải Soouney là nhà cung cấp máy làm lạnh hộp làm mát bằng nước làm mát bằng nhiệt độ môi trường xung quanh, C... Xem sản phẩm → 
Bán buôn Máy làm lạnh hộp làm mát bằng không khí ở nhiệt độ môi trường xung quanh, Công ty Công ty TNHH Thiết bị làm lạnh Thượng Hải Soouney là nhà cung cấp máy làm lạnh hộp làm mát bằng không khí nhiệt độ môi trường xung quanh, Com... Xem sản phẩm → | Tiêu chí | Làm mát bằng không khí | làm mát bằng nước |
| Đường thải nhiệt | Trực tiếp với không khí xung quanh | Thông qua vòng nước tháp giải nhiệt |
| Cài đặt | khép kín, đơn giản hơn | Yêu cầu xử lý nước và tháp |
| Hiệu suất tải một phần | Giảm khi môi trường xung quanh tăng lên | Ổn định dưới tải cao |
| Phù hợp nhất | Tải nhỏ và trung bình | Tải lớn hoặc liên tục |
Nguyên tắc lựa chọn: khớp công suất định mức của máy ở điều kiện định mức chính thức với giá trị tính toán ở nhiệt độ môi trường thực tế của bạn. Một máy làm lạnh được đánh giá ở môi trường xung quanh 35 độ C mang lại ít năng lượng hơn trong phòng thực vật 45 độ C.
Năm sai lầm về kích thước phổ biến
Hầu hết các lỗi về dung lượng đều quay trở lại một danh sách ngắn các lỗi có thể lặp lại và việc sửa chúng sẽ ngăn chặn phần lớn các cài đặt có kích thước quá nhỏ và quá lớn.
- Bỏ qua nhiệt độ của máy bơm và động cơ, có thể tăng thêm 10 đến 15% tải đo được.
- Định cỡ theo tải trung bình thay vì tải duy trì ở mức cao nhất.
- Trộn các đơn vị hệ mét và hệ Anh trong cùng một công thức.
- Bỏ qua giới hạn để mở rộng quy trình, bộ trao đổi nhiệt bị tắc hoặc đường dây trong tương lai.
- Chọn máy theo diện tích sàn hoặc kích thước đường ống thay vì giá trị kW được tính toán.
Sự kiện chuyển đổi nhanh: 1 kW = 3.412 BTU/giờ và 1 TR = 12.000 BTU/giờ, do đó 1 kW tương đương với khoảng 0,284 TR. Một máy 50 kW cung cấp khoảng 14,2 tấn điện lạnh.
Trong các phòng máy lớn, kiến trúc máy nén trở thành một phần quyết định; của chúng tôi so sánh máy làm lạnh trục vít làm mát bằng không khí và máy làm lạnh ly tâm giải thích khi nào mỗi thiết kế biện minh cho chi phí vốn của nó.
Câu hỏi thường gặp
Công thức tiêu chuẩn cho công suất làm lạnh chiller là gì?
Đối với nước, Q (kW) = V (L/phút) x dT (độ C) / 14,3 hoặc Q (BTU/giờ) = GPM x dT (độ F) x 500 tính theo đơn vị hệ Anh. Phương trình tổng quát cho bất kỳ chất lỏng nào là Q = V x rho x c x dT / 3600.
Tôi nên áp dụng hệ số an toàn nào khi định cỡ máy làm lạnh công nghiệp?
Sử dụng 15% làm mức ký quỹ mặc định. Tăng lên 20% khi quy trình có thể giãn nở, khi nguồn nước làm mát ấm hoặc khi bộ trao đổi nhiệt dễ bị tắc nghẽn. Không bao giờ xuống dưới 10% đối với hệ thống quan trọng trong sản xuất.
Làm cách nào để chuyển đổi kilowatt thành tấn điện lạnh?
Nhân công suất tính bằng kilowatt với 0,2843 để thu được tấn lạnh. Do đó, máy làm lạnh 100 kW cung cấp khoảng 28,4 TR.
Tại sao việc đo lưu lượng chính xác lại quan trọng đến vậy?
Chênh lệch lưu lượng và nhiệt độ nhân lên trực tiếp, do đó sai số lưu lượng 10% sẽ tạo ra sai số công suất 10%. Đo bằng lưu lượng kế đã hiệu chuẩn hoặc đường cong bơm đã được xác minh và xác nhận số đọc so với mức giảm áp suất thực tế của nhà máy.
Vẫn không chắc chắn về một giá trị? Gửi tốc độ dòng chảy đo được, nhiệt độ đầu vào và đầu ra cũng như loại chất lỏng cho nhà sản xuất và yêu cầu tính toán chứng thực trước khi quyết định kích thước máy.
