經(jīng)常有人問到玻璃、鋼帶、速凍生產(chǎn)線等這類項(xiàng)目冷卻系統(tǒng)負(fù)荷計算以及送回風(fēng)方式等問題，為方便大家自己完成這項(xiàng)工作，本文從工程角度總結(jié)如下計算方法：
　　
　　一、需要計算出來的結(jié)果
　　
　　1、風(fēng)柜的風(fēng)量(M3/H)；
　　
　　2、風(fēng)柜的出風(fēng)溫度T(℃)；
　　
　　3、風(fēng)冷冷卻段的長度L(M)；
　　
　　4、送風(fēng)口形式和尺寸；
　　
　　5、回風(fēng)口形式和尺寸；
　　
　　6、冷卻時間τ(S)；
　　
　　二、計算需要提供的參數(shù)
　　
　　1、物料的寬度W(M)；
　　
　　2、物料的厚度H(M)；
　　
　　3、物料的密度ρ(KG/M3)；
　　
　　4、物料的比熱C(KJ/KG.K)；
　　
　　5、冷卻物料的T1初溫和T2終溫（℃）；
　　
　　6、物料傳送帶的速度V(M/S)；
　　
　　7、空氣與物料之間的對流換熱系數(shù)α(W/M2.K)
　　
　　三、計算公式
　　
　　本計算公式基本的思路：
　　
　　1、物料冷卻放出的熱量=物料和空氣之間的對流換熱量；
　　
　　2、物料冷卻時間為物料在冷卻段的運(yùn)行時間；
　　
　　基于這兩點(diǎn)，物料冷卻的計算公式包括如下計算公式：
　　
　　1、冷卻時間計算公式：
　　
　　τ=L/V
　　
　　τ：冷卻時間(S)
　　
　　L：冷卻段長度(M)
　　
　　V：物料速度(M/S)
　　
　　2、物料冷卻放出的熱量計算公式：
　　
　　Q=C*M*△T=C*L*W*H*ρ*(T1-T2)
　　
　　Q：物料冷卻放出的熱量(KJ)
　　
　　C：物料的比熱(KJ/KG.℃)
　　
　　M：物料的質(zhì)量(KG)
　　
　　△T：物料的初溫T1和終溫T2之差（℃）
　　
　　L：冷卻段長度(M)
　　
　　W：物料寬度(M)
　　
　　H：物料厚度(M)
　　
　　ρ：物料密度(KG/M3)
　　
　　3、物料和空氣之間的對流換熱量計算公式
　　
　　Q′=α*F*2*△T′*τ=α*L*W*2*△T′*τ
　　
　　Q′：物料與空氣冷卻之間的對流換熱量(J)
　　
　　α：對流換熱系數(shù)(W/M2.℃)，取值范圍10~50之間。風(fēng)速越大，取值越大。為提高換熱系數(shù)，在設(shè)計送風(fēng)和回風(fēng)系統(tǒng)時需要特別注意。
　　
　　F：為換熱面積(M2)
　　
　　2：上下冷卻時卻取2，單面冷卻時取1
　　
　　△T′：物料和空氣之間的溫差（℃）
　　
　　τ：冷卻時間(S)
　　
　　L：冷卻段長度(M)
　　
　　W：物料寬度(M)
　　
　　4、物料和空氣之間的溫差△T′的計算公式
　　
　　△T′=((T1+T2)/2-T-2
　　
　　T1：物料初溫（℃）
　　
　　T2：物料終溫（℃）
　　
　　T：冷卻空氣溫度（℃）
　　
　　說明：此溫差計算采用采用近似的算術(shù)平均溫差計算方法，冷卻空氣的溫度變化為2度。
　　
　　5、風(fēng)量的計算公式
　　
　　風(fēng)量(M3/H)=L*(H+0.05)*(2.5~4.5)*3600
　　
　　L：冷卻段長度(M)
　　
　　H+0.05：物料厚度+0.05(M)
　　
　　(2.5~4.5)：送風(fēng)口風(fēng)速(M/S)
　　
　　6、zui終計算公式
　　
　　C*L*W*H*ρ*(T1-T2)=α*L*W*2*△T′*τ
　　
　　說明：
　　
　　1、通過上述公式，可以找到需要計算的結(jié)果參數(shù)之間的關(guān)系：
　　
　　2、冷卻空氣的溫度選擇需要考慮冷源和除霜問題，建議在10度以上比較合適。
　　
　　3、關(guān)于對流換熱系數(shù)的取值同風(fēng)速和送回風(fēng)方式有關(guān)。風(fēng)速越大，取值越大。為提高換熱系數(shù)，在設(shè)計送風(fēng)和回風(fēng)系統(tǒng)時需要特別注意。
　　
　　下面以實(shí)際的案例來說明：
　　
　　某玻璃冷卻項(xiàng)目
　　
　　已知條件：
　　
　　1、玻璃尺寸：L*W*H=1.6*1*0.005
　　
　　2、玻璃初溫：100℃
　　
　　3、玻璃終溫：30℃
　　
　　4、冷卻段長度：2米*3
　　
　　需要設(shè)計風(fēng)柜的風(fēng)量和送風(fēng)溫度：
　　
　　根據(jù)上述計算結(jié)果：
　　
　　采用10度的冷風(fēng)，當(dāng)冷卻段長度為2M*3時滿足不了要求。需要增加冷卻段長度，延長冷卻時間。當(dāng)冷卻段長度調(diào)整為3M*3時，計算結(jié)果如下：
　　
　　根據(jù)上述計算結(jié)果：
　　
　　當(dāng)對流換熱系數(shù)在40~50之間時可以滿足要求。送風(fēng)口風(fēng)速為4M/S。
　　
　　以上計算為工程應(yīng)用計算，基本滿足工程應(yīng)用需要。（作者：萬月華）