Холодопроизводительность любой холодильной установки охлаждения жидкости сильно зависит от температуры, до которой необходимо охлаждать жидкость. Чем выше конечная температура жидкости, тем выше холодопроизводительность. Это связано с тем, что хладагент способен отобрать больше тепла у жидкости, при более высокой температуре кипения.
Определить требуемую холодопроизводительность можно в соответствии с исходными данными по формулам (1) или (2).
Расчет по воде, исходные данные:
1. объемный расход охлаждаемой жидкости G (м3/час);
2. требуемая (конечная) температура охлажденной жидкости Тk (°С);
3. температура входящей жидкости Тн(°С).
Формула расчета требуемой холодопроизводительности установки для охлаждения воды:
(1) Q(кВт) = G (м3/час) x (Тн – Тk) x 1,163
(2) Q(кВт) = G (л/час) x (Тн – Тk)/1000 x 1,163
(3) Q (кКал) = G (л/час) x (Тн – Тk)/1000
1000 ккал/час=1163 Вт=1,163 кВт
Формула расчета требуемой холодопроизводительности установки для охлаждения любой жидкости:
(4) Q (кВт) = G x (Тнж– Тkж) x Cpж x rж / 3600
Cpж – удельная теплоемкость охлаждаемой жидкости, кДж/(кг °С) (таблица),
rж – плотность охлаждаемой жидкости, кг/м3(таблица).
Теплофизические свойства жидкостей при температуре +20oС:
Название |
CpжкДж/(кгoС) |
rж |
Бензин |
2,02 |
877 |
Бензол |
1,42 |
880 |
Вино |
3,89 |
970 |
Вода |
4,19 |
1000 |
Глицерин |
2,66 |
1263 |
Масло оливковое |
1,84 |
890 |
Масло подсолнечное |
1,84 |
890 |
Молоко |
3,93 |
1018 |
Пиво |
3,85 |
1011 |
Спирт метиловый |
2,47 |
790 |
Расчет мощности водоохладителя по полимеру:
Исходные данные:
1. Количество перерабатываемого полимера M (кг/час);
2. Разница температур ориентировочно ∆ Т (°С);
3. Теплоемкость полимера, С п (ккал/кг * °С). (Часто в расчетах берется ориентировочно Сп=0,5)
Формула расчета требуемой холодопроизводительности установки для охлаждения воды по расходуемому полимеру:
Q(кВт) = M (кг/час) x C п (ккал/кг * °С) x ∆ Т x 1,163
Удельная теплоемкость полимеров (ориентировочная)
Под теплоемкостью подразумевают количество тепла, которое нужно затратить на нагревание тела на 1°С.
Различают молярную теплоемкость, если речь идет о моле вещества, и удельную теплоемкость, если речь идет об 1 г вещества.
В довольно широком интервале температур теплоемкость увеличивается линейно с ростом температуры, причем температурный коэффициент роста теплоемкости для твердых полимеров имеет среднюю величину.
При фазовом или физическом переходе полимера теплоемкость меняется скачком.
Например, при переходе из стеклообразного состояния в высокоэластическое наблюдается достаточно резкий скачок теплоемкости в сторону ее увеличения. После прохождения физического перехода теплоемкость вновь начинает слабо увеличиваться с ростом температуры.
Теплоемкость полимеров зависит от их химического строения.Наиболее низкой теплоемкостью среди углеводородных полимеров обладает полиэтилен и полиоксиметилен.
Название материала |
Название материала |
C, ккал/кг*С |
ABS |
АБС, сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола |
0,34 |
POM |
Полиоксиметилен |
0,35 |
PMMA |
0,35 | |
Ionomer |
0,55 | |
PA6/6.6/6.10 |
Полиамид 6/6.6/6.10 |
0,4 |
PA 11 |
Полиамид 11 |
0,58 |
PA 12 |
Полиамид 12 |
0,28 |
PC |
Поликарбонат |
0,28 |
PU |
Полиуретан |
0,45 |
PBT |
Полибутилентерефталат |
0,3-0,5 |
PE |
Полиэтилен |
0,55 |
PET |
Полиэтилентерефталат |
0,3-0,5 |
PPO |
Полифениленоксид |
0,4 |
PI |
Карбоксиметилцеллюлоза, полианионовая целлюлоза |
0,27 |
PP |
Полипропилен |
0,46 |
PS (GP) |
Полистирол |
0,28 |
PSU |
Полисульфон |
0,31 |
PCV |
Полихлорвинил |
0,2 |
SAN (AS) |
Смолы, сополимеры на основе стирола и акрилонитрита |
0,32 |
Аббревиатуры полимеров (сокращенные названия)