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          焊接設備負荷計算和冷水機選型

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          發布日期︰2019/1/10 7:49:49

          1、需求依據

          焊接設備變壓參數(大約)︰

          每套焊接設備︰12組x130 kVA(千伏安)

          現有冷卻水參數(大約)︰

          水流量(根據循環水泵銘牌)︰50 m3/h

          供水溫度︰35 ℃

          回水溫度︰45 ℃

          要求提供供水溫度︰ ≦25 ℃

          2、冷卻負荷計算

          計算方法1︰  

          焊接設備在工作時,利用變壓器並通過電極向工件饋電,利用電流流過工件時產生的電阻熱,將被焊工件加熱到融化狀態以達到焊接的目的,在這個過程中變壓器和電極都會因為電流的流過產生熱量,工件在加熱的過程中也會將熱量傳遞到電極,所以為了保持焊機的長時間可靠工作和獲得穩定的焊接質量,需要通過較低溫度的冷卻水將焊接設備的工作溫度控制在正常範圍內。

          由于焊接設備的變壓器和電極所產生的熱量是由變壓器輸入的電能會轉化成熱能形成。當然,這種電能輸入包括有功、無功兩部分,因此所產生熱量轉化應以有功功率計算,按以往經驗暫且按功率因數為40%計算,那麼博球网论坛便可計算由焊接設備工作時產生的熱量是︰130 kVA x12 x40%  =624 kW,這些產生的熱量會被冷卻水帶出,並在水槽中積聚導致整個水槽的溫度升高,所以要控制冷卻水溫,則需要按可抵消這個熱量相對應的冷卻負荷來選用制冷設備。

          計算方法2︰  

          按照水的比熱容4.2 kJ/(kg.℃),即“1升水如果溫度升高1℃,則吸收的熱量是4.2 kJ(千焦)”,那麼也可以根據冷卻水的水流量和供回水的溫度差等進行計算,得出循環冷卻水從焊接設備吸熱後帶出來的熱量(也是需要的冷卻負荷),按照如下公式計算︰

           

          Q =L×ρ×Cp×(Tc-Te) =14×1.0×4.2×(45-35) =588 kJ/s =588 kW

          Q ——冷卻水帶出的熱量 kJ/s

          L ——冷卻水的流量L(本計算按50 m3/h =14 L/s)

          Tc——冷卻水的回水溫度℃(本計算按45℃)       

          Te——冷卻水的供水溫度℃(本計算按35℃)

          Cp——水的比熱kJ/kg•℃(本計算按4.2kJ/kg•℃)    

          ρ——水的密度kg/L(本計算按1.0kg/L)

          通過上述兩種方法對焊接設備的散熱量進行計算和驗證,其結果大約是588 ~624 kW,這也就是給焊接設備冷卻降溫的冷卻水所需要制冷量。考慮到本次的計算依據只是根據大約參數進行估算,而且在實際工作時會受外部環境氣溫不同(夏季與冬季)的影響也是不太相同的,因此在確定焊接設備的冷卻降溫所需冷量時盡量取最大計算值並適當加大一定的裕量是必要的。

           

           

           

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