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讓我們用傳熱方程式冷卻事物

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讓我們用傳熱方程式冷卻事物


讓我們用傳熱方程式冷卻事物

當涉及到冷卻產品時,我們對什么是方法有很多疑問。通常,對于較大的零件,具有較重的質量和較大的表面積,我們建議使用Super Air Amplifier s,Super Air Knives或Super Air Nozzles。我們必須考慮許多因素來確定正確的方法,但是如果考慮零件的質量,環境條件,傳送帶的速度以及溫度的變化,我們可以在設置應用程序方面獲得良好的開端。 。

在確定一個良好的估計時,我們使用了兩個熱方程來提供幫助。與任何客戶一樣,您希望確保擁有足夠的信息以獲取一個好的平臺來啟動。我們使用兩個方程式開始。頭一個方程式用于需要冷卻的產品。

等式1

q = m * Cp *(T2 – T1)

其中:

q –熱(BTU)或(Kcal)

m –質量(Lb)或(Kg)

Cp –比熱(BTU / Lbm o F)或(Kcal / Kg o C)ΔT–

溫度(o F)或(o C)

一旦我們有了需要去除的熱量,便可以查看產品進行冷卻。對于超級空氣放大器,我們使用了用于風扇冷卻的方程式。這是第二個方程式。

方程式2

h = 1.08 Qs(T2 – T1)或h = 0.33 Qs(T2 – T1)

其中:

h –熱量速率(BTU / hr)h –熱量速率(瓦)

Qs –流量(SCFM)或Qs –流量(NM ^ 3 / hr)

ΔT–溫度(o F)ΔT–溫度(o C)

 例如,我們有一個鋁制零件,它是從400 o F(204 o C)的烤箱中出來的 ,我們想將其冷卻到100  o F(38 o C)進行處理。如果我們給零件重20磅。(9.1 Kg),我們可以確定需要多長時間冷卻零件。的比熱Cp,鋁為0.22 BTU / LBM ? F或千卡/公斤? C.將此應用于等式1,我們得到如下:

Q = 20磅*(0.22 BTU /磅/ ? F)*(400 ?的F - 100 ? F)

q = 1,320 BTU

要么

q = 9.1千克*(0.22 Kcal / Kg / o C)*(204 o C – 38 o C)

q = 332大卡

這告訴我們要處理多少熱量。為了繼續執行本示例,我們將使用120021超級空氣放大器。放大水平大時,它在6英寸外的流速為436 SCFM(740 NM ^ 3 / hr)。要產生該體積,它僅使用8.1立方英尺/分鐘(80磅/平方英寸)的壓縮空氣。我們應該考慮一些事項。理想情況下,我們希望速度在1,700至2,500 fpm(8.6至12.7 mps)之間。這為我們提供了較佳的速度和較大的冷卻速度。根據某些情況,如果速度太高或太低,您可能必須增加一些冷卻時間。使用120021超級空氣放大器,距目標18英寸的距離將使您的速度接近1,850 fpm(9.4 mps)。另一個考慮因素是熱損失率。溫差越大,冷卻速度越快。當您接近目標溫度時,速率變化會變小。這樣,我通常將平均溫度作為估算值。在上面的示例中,溫度將為(400 + 100)/ 2 = 250 o F,或(204 + 38)/ 2 = 121 oC。另一個估算值是環境空氣的溫度。當它先擊中目標然后加熱時,溫度會降低。如果我們根據速度將大約7 o F(4 o C)添加到環境空氣溫度中,那么環境溫度將變為68 + 7 = 75 o F(20 + 4 = 24o C)。使用公式2,我們將得到以下結果:

h = 1.08 * 436 SCFM *(250 o F – 75 o F)

h = 80,404 BTU /小時

要么

h = 0.33 * 740 NM ^ 3 / hr *(121 o C – 24 o C)

h = 23,687瓦特或20,372 Kcal / hr

利用公式1和公式2,我們可以估算冷卻零件所需的時間。由于必須以80,404 BTU / hr的速率去除1,320 BTU,該方程式將使我們獲得1,320 BTU /(80,404 BTU / hr)= 0.016 hr或1分鐘。以公制為單位,332 Kcal /(20,372 Kcal / hr)= 0.016 hr或1分鐘。這意味著我們必須將目標保持在氣流中約1分鐘。根據零件的幾何形狀,放大器的角度以及傳送帶的速度,我們可能需要多個Super Air Amplifiers。正如我之前提到的,這些只是估算,但這將有助于您為項目構想。您可以隨時聯系EXAIR的應用工程師以獲取任何幫助。

圖片1.png

用空氣放大器冷卻。超級空氣放大器安裝在該連桿/活塞組件的頂部。 

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