冷风机选型计算

2020-11-02


冷风机选型计算
一、概述
冷风机是强制空气循环的冷却设备,按其安装位置可分为落地式与吊顶式两大类。
落地式冷风机按其适用范围又分三种型号,共十几种规格,D型适用于冻结物冻藏间,L型适用于冷却物冷藏间,J型适用于冻结间。这三种型号冷风机的结构基本相同,只是在全风压与空气循环量上有所差别。
吊顶式风机装在库房平顶之下,不占用冷间面积,常用于冻结间与冷却间。
二、标准冷风机的选型计算
(一)根据冷间冷却设备负荷,计算冷风机的冷却面积

A=Qq/(K△t) (m²)   (4-7)

式中:
Q
q-冷间冷却设备负荷(W);

K--冷风机传热系数(W/m²°C),可近似地按表4-18所列数值选取;

△t--冷间空气温度与制冷剂温度差。

表4-18  K--冷风机传热系数

翅片管冷风机

蒸发温度

通过管间的空气流速

(m/s)

传热系数
(W/m²·℃)

-40℃

4~5

11.6

-20C

4~5

12.8

-15C

4~5

13.9

≥0℃

4~5

17.4


冷间空气温度与制冷剂温度差的确定,对冻结间、冷却间、冻藏间可按表4-5有关数值选用。

表4-5 △t--冷却设备计算温度差(℃)

冷间名称

冷却设备形式

温度差△tm
(℃)取值

冷却间

冷风机

10~15

冻结间

冷风机

搁架式排管

7~10

12~15

冻结物冷藏间

冷风机

排管

7~10

10

贮冰间

排管

10


对于冷却物冷藏间:当相对湿度要求在90%左右时,△t可在4. 5~5.5℃范围内选用;当相对湿度要求在80%左右时,△t可在5. 5~6.5℃范围内选用;当相对湿度要求在75%左右时,△t可在6.5~9℃范围内选用。

(二)冷风机风量计算
冷风机的风量取决于冷风机的使用场所,可按下列经验公式计算:
qv= βQq(m³/h)   (4-8)

式中:
q
v--冷风机风量 (m³/h);

Qq--冷间设备负荷(W);
β--配风系数(/W ·h)。冻结间β取0.9~1.1,冷却间与冷藏间β取0.5~0.6。
(三)融霜水量计算:
V=0.035Aτ ()   (4-9)
式中:

V--冷风机融霜水量();
A--冷 风机冷却面积(m²);
0.035--冷 风机每平米冷却面积所需融霜水量(/m²·h);
τ-- 融霜延续时间,一般采用(1/3~1/4) h.
(四)冷风机选型
选择冷风机应根据冷却面积和风量大小,结合使用条件与布置方式确定冷风机的型号与台数。冷却间、冻结间采用纵向吹风形式一般选一台冷风机;冻结间采用横向吹风时,结合冷间长度确定冷风机台数,同时要求几台风机的型号要统一,布置要均匀。
例题2 某冻结间冷却设备负荷Qq=39000W,冷风机横向布置,试计算冷风机冷却面积和风量并选择冷风机。

解:
1.计算冷风机冷却面积
(1)确定计算数值
查表4-18取K=11.6W/m²·℃

查表4-5确定温度差△t= 10℃
(2)计算冷风机冷却表面积
A=Qq/(K△t) =39000/(11.6X10)=336.2m²

2.计算冷风机风量
根据式(4-8), 取β=1.0
qv= βQq=1.0X 39000=39000m³/h
3.选配冷风机
根据冻结间所需冷却面积与风量,结合冷风机横向布置要求,可选用KLJ200型冷风机二台。
三、非标准冷风机设计
设计步骤:
1.根据冷间冷却设备负荷按式(4-7) 计算冷风机冷却面积A。
2.根据冷却面积和加工冷风机管簇规格计算出冷却管簇的总长。
L=F/f (m)   (4-10)
式中:

f--每米冷却管簇表面积(m²/m)
3.冷风机断面净面积计算:
A1=qv/(3600ω) (m²)   (4-11)
式中:
q
v--冷风机风量(m³/h),按式(4-8) 计算确定;

ω---空气流速,一般采用4~5m/s。
4.冷风机断面积计算
A=A1+A2+A3+A4 (m²)   (4-11)

式中:
A
1--冷风机断面净面积(m²);
A2--冷风机断面内管子所占面积(m²);
A3--冷风机断面内翅片所占面积(m²);
A4--冷风机断面内型钢所占面积(m²)。
5.根据冷间尺寸与布置方式,确定冷风机尺寸,并计算出每台冷风机的冷却面积,使冷风机的冷却面积符合冷却设备负荷要求。
6.全风压:用于肉类冻结间与冻结物冻藏间的风压约200~250Pa,鱼类冻结间与冷却物冷藏间约在500~ 600Pa之间。为了方便设计非标准冷风机,表4-20列出冷风机翅片管规格供设计选用。

表4-20  冷风机翅片管规格

管子

规格

(mm)

片距

(mm)

钢带

规格

(mm)

每米

管子

上翅

片数

(片)

每米

管子

钢带

(m)

每米

翅片

管冷

却面

(m²)

每米翘片管

重量

(Kg)

每米

翅片

管的

容积

(m³)

肋化

系数

钢带

光管

总重



Φ38X2.2

20

30X 1

50

15.4

50

3.62

1.94

5.56

0.88

6.4

Φ38X2.2

15

30X 1

66

20.3

66

4.78

1.94

6.72

0.88

7.1

Φ32X2.2

20

30X 1

50

14.5

50

3.4

1.62

5.02

0.59

6.9

Φ32X2.2

15

30X 1

66

19.1

66

4.48

1.62

6.14

0.59

7.1

Φ25X2.2

15

25X 1

66

15.6

66

3.74

1.13

4.87

0.347

6.7

Φ25X2.2

12.5

25X 1

80

18.9

80

4.52

1.13

5.65

0.347

8.1

注:* 为常用规格



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