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냉동기 이해

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작성자 한솔테크
댓글 0건 조회 8,691회 작성일 21-04-21 16:13

본문


1. 냉동의 종류와 그 개요
⑴ 냉동의 정의 : 냉동이란 어떤 물체나 공간의 열을 인위적으로 빼앗음으로 해 서 주위의 온도보다 낮은 온도로 하고, 또 그 저온을 유지 하는 것을 말한다.
(주위의 상온까지 온도를 내리는 것을 냉각이라 함이 옳다.)
⑵ 냉동의 방법
자연냉동법 - 용해, 승화, 증발 등의 물리적 자연 현상에 의한 흡열작용.
기계냉동법 - 기계적인 일이나 열에너지를 소비하여 저온의 물체에서 열을
뽑아서 열을 주어도 지장이 없는 고온구역으로 열을 방출한다.
①얼음, 드라이 아이스 등을 이용하는 방법.
㉠ 얼음 : 대기압 하에서 얼음은 0℃에서 융해하고, 이 때 79.6㎉/㎏의 열을 주위로부터 흡수하는 것을 이용. 최저온도는 0℃이나 기한제를 이 용하면 -20℃(NaCl)정도의 저온을 얻을 수 있다.
㉡ 드라이 아이스 : 대기압 하에서 드라이 아이스는 -78.3℃에서 승화한다. 이 때 137㎉/㎏의 열을 주위에서 흡수하고 승화한 가스 가 0℃까지 상승할 동안에는 15㎉/㎏의 열을 더 주위로 부터 흡수하게 된다.
② 압축가스를 팽창시키는 방법
냉동효과에 비해 많은 동력이 필요하여 열효율이 나쁜 것이 이 장치의 최 대 결점이나, 구조가 간단하여 고장도 없고, 또 손쉽게 냉난방이 가능하기 때문에, 효율이 문제가 되지 않는 특수한 곳, 즉, 엔진용의 압축공기를 이 용할 수 있는 항공기 등에 이용.
③ 펠티에 효과를 이용하는 방법
종류가 다른 금속도체의 접합부에 전류를 통하면, 그 전위의 방향성에 따라 접합부에서 열을 흡수 또는 발열이 일어나는 현상을 냉동에 이용하므로써, 전자냉동 혹은 열전기식 냉동법이라고 한다. 압축기, 응축기, 증발기 및 냉 매가 필요 없으며, 움직이는 부품이 없고, 소음이 없고, 소형이고, 수리도 간 단하며, 수명은 반영구적이나, 가격이나 효율에서의 결점은 있다.
휴대용 냉장고와 가정용 특수 냉장고, 물 냉각기, 컴퓨터나 우주선 등의 특 수 전자 장비의 어떤 부분을 냉각시키는데 사용된다.
④ 증발하기 쉬운 액체를 증발시키는 방법
㉠ 증기분사식 냉동장치 : 구조도 비교적 간단하고 압축기가 없기 때문에,
진동의 발생도 없으나, 응축기의 용량은 대단히 커야 하는 결점이 있다.
화학공업에서의 탈수나 식품공업에서의 건조용 또 는 진공냉각창치로서 사용되며, 고압증기를 다량 으로 얻을 수 있는 곳에 적합하다.
㉡ 흡수식 냉동장치 : 가열원으로서 천연가스, LPG, 가솔린, 전기 등을 사용 할 수 있으나, 효율이 나쁘므로 고온의 폐열을 쉽게 얻을 수 있는 곳에 적합하다.
기계식 압축방법에 비해 효율이 낮으므로 발생기에 사 용하는 가열증기로는 폐열을 이용한다든지, 발생기와 흡수기 사이의 용액회로에 용액 열교환기를 설치하여 열효율을 향상시키는 방법을 사용한다.
㉢ 증기압축식 냉동장치 : 암모니아, CFC계 액체 냉매의 증발잠열로 냉각한 다. 사용온도 범위가 넓고 경제적이어서, 오늘 일 반적으로 사용.



2. 압축기의 종류, 특징, 용도

⑴ 왕복동 압축기 : 피스톤의 왕복운동으로 냉매 가스 압축.
① 횡형 압축기 : 종래에는 많이 사용되었으나, 최근에는 거의 사용되지 않는 다.
② 입형 압축기 : 회전수가 횡형에 비해 다소 빠른 편이고, 이 형식의 압축기는 냉매로서 CFC계 냉매 등을 사용하기도 하나, 주로 암모니아 를 사용하고 있다.
③ 고속다기통 압축기 : 종래의 입형 압축기로 회전수를 높이면, 압축기의 강도 나 진동에 한계가 있으므로, 고속다기통 압축기가 개 발되었다. 대형에서부터 중형, 소형 분야까지 널리 사 용되고 있는 압축기의 대표적인 형식중의 하나로서, 대량생산이 가능하다.
④ 밀폐형 압축기 : 축봉장치가 필요 없기 때문에 압축기의 기밀성이 높을 뿐 만 아니라, 압축기 구동장치가 없으므로, 소형이며 소음 도 적으나, 내장하는 전동기는 냉매가스의 작용으로 인한 전기적인 변화가 일어나지 않아야 한다. CFC계 냉매는 전 기적 절연성이 뛰어나므로 밀폐형 압축기에 적합한 냉매이 다. 가정용 냉장고나 소용량의 가정용 공기조화기에 주로 사용.
⑵ 스크류 압축기 : 최근의 냉동용 압축기는 고속다기통 압축기와 스크류식 압 축기가 가장 많이 사용되고 있다. 스크류 압축기는 비교적 소형이지만, 큰 냉동 능력을 발휘하기 때문에 대형 냉동 공 장에 적합하다.
⑶ 회전식 압축기 : 편심형으로 된 회전축이 케이싱의 실린더 내면을 일정한 편 심으로 회전하여 가스를 압축한다.
⑷ 터보 압축기 : 터보압축기는 임펠러를 고속으로 회전하면 임펠러 주위 속도 의 2승에 비례하는 원심력이 생기는 데. 이 힘을 이용하여 냉 매가스를 압축하는 것이다.용량이 큰 것일수록 회전수는 적다.



3. 응축기의 종류와 특징

⑴ 수냉식 응축기 : 냉각수의 현열을 이용해서 냉매가스를 냉각․액화하는 것으 로 물을 강제로 유동시켜 냉각효과를 올리는 것과 물을 높 은 장소에 올려서 냉각관 외면에 냉각수를 흐려 냉각하는 것이 있다.
① 입형 셀튜브식 응축기 : 비교적 대용량의 응축을 할 수가 있으며, 설치면적 은 적으나 수량이 많다는 결점이 있고, 주로 육상 의 대형 암모니아 냉동설비에 사용하고 있다.
② 횡형 셀튜브식 응축기 : 강판으로 만든 원통을 수평으로 놓고 그 속에 냉각 관을 다수 넣어 원통의 좌우를 강판으로 용접한 것 으로 냉각수 속도를 크게 하면 열통과율의 값은 증 대하지만, 냉각수 펌프의 동력이 현저히 증대한다.
③ 2중관식 응축기 : 냉매의 과냉각도가 큰 것이 특징이며, 액화된 냉매는 유입 하는 냉각수의 입구온도 가까이 까지 냉각되므로 효율이 좋다.
④ 7통로식 응축기 : 1조만을 생각할 때, 그 구조는 횡형 셀튜브식 응축기와 같 으며 냉동능력이 큰 장치에서는 여러 개를 수직으로 몇 단 조합하여 사용한다. 열통과율은 좋은 편이나, 암모니아 용 으로는 현재 사용하지 않는다.
⑵ 증발식 응축기 : 냉각수의 증발잠열을 애용해 냉각․액화하는 것으로, 육상 대형 냉동설비에서 현재 가장 많이 사용되고 있는 데, 공냉 식에 비해 현저하게 열통과율이 높아서 전열 면적이 적어도 되고, 응축온도도 낮게 할 수 있기 때문에 높은 효율의 운 전을 할 수 있다. 겨울철에는 공냉식으로 사용할 수도 있으 므로 연중 운전의 경우 특히 우수하다.
⑶ 공냉식 응축기 : 대기의 현열을 이용해서 냉각, 액화시키는 것으로, 공기의 자연 대류로써 냉각하는 것과 전동팬에 의해 강제통풍하여 냉각하는 것이 있다. 수냉식에 비해 보수작업이 적고 구조 가 간단하여 보수가 용이하기 때문에, 중․소형 CFC계 냉 매 등의 냉동장치에 널리 사용되고 있다.
① 자연대류식 응축기 : 가졍용 전기냉장고 등과 같이 압축기 용량이 100-200W 정도인 CFC계 냉매에 주로 사용
② 강제통풍식 응축기



4. 증발기의 종류 및 특징

⑴ 건식 증발기 : 팽창밸브를 나온 냉매액과 가스가 코일내를 동시에 흐르면서 냉매액이 증발하는 것으로 증발기 출구까지 액과 증기를 분리 하지 않는다. 냉매증기는 냉각작용이 없으므로 냉매의 열통율 이 나쁘게 되지만, 소요냉매량이 적으면 윤활유가 증발기에 적게 남아 있기 때문에, CFC계 냉매와 같이 유가 냉매에 용 해하는 경우에 사용.
① 셀튜브식 증발기 : 관내에는 냉매가 흐르고, 관외에는 피냉각물이 흐르도록 되어 있는 구조이다.
② 셀코일식 증발기 : 관내에 냉매가 흐르도록 한 것으로, 모양에 따라 입형과 횡형으로 구분할 수 있다. 제작은 간단하나 유속이 늦 고 열통과율이 나쁘며, 주로 소형장치에 이용.
③ 플레이트형 증발기 : 구조가 간단하기 때문에 소형 가정용 냉장고나 쇼케 이스 등에 널리 사용한다.
④ 핀코일식 증발기 : 대부분 송풍기로서 공기를 강제적으로 유동시키는 것으 로 유니트 쿨러라고 한다. 공기조화기, 냉장고 등의 공 기냉각용으로 많이 사용.
⑤ 나관코일식 증발기 : 산업용 냉장고의 천정 코일, 벽코일, 동결실의 선반코 일 등이 있다. 제상의 어려움은 있으나 구조가 간단 하고 보수가 필요 없는 장점이 있다.
⑥ 탱크용 증발기 : 제빙에 사용하는 브라인 냉각용으로 널리 사용
⑵ 만액식 증발기 : 증발기내에 냉매액이 항상 가득 차 있는 것으로서, 증발된 가스는 액중에서 기포가 되어 상승하므로 분리된다. 따라 서 피냉각물체와 전열면이 거의 냉매액과 접촉하고 있기 때 문에 전열작용이 건식보다 양호하지만 냉매가 많이 필요하 다.
⑶ 반만액식 증발기 : 건식과 만액식의 중간 정도의 장치이다. 전열효과는 건식 보다는 좋으나 만액식에는 미치지 못한다.
⑷ 냉매액 강제순환식 증발기 : 증발기에서 증발하는 액화냉매량의 4∼6배의 냉 매를 강제적으로 순환시키는 방법이다. 이 형식 은 원심식 냉동기와 저온용 냉동장치에 많이 사용된다. 구조가 복잡하고 냉매펌프가 필요하 기 때문에 제작비가 비싸나, 최근의 산업용 냉 동장치에서는 거의 이 형식의 증발기를 사용한 다.



5. 팽창밸브의 종류 및 특징

⑴ 수동식 팽창밸브
① 니들밸브(needle valve)로 되어 있다.
② 다른 팽창밸브의 by-pass용으로 사용된다.
③ 유량조절에 숙달을 요한다.
⑵ 정압식 자동팽창밸브
① 증발압력을 일정하게 유지할 수 있다.
② 정지 중에는 닫힌다.
③ 부하변동에 따른 유량제어가 불가능하므로 부하변동이 적은 프레온 소형장 치에 사용한다.
⑶ 온도식 자동 팽창밸브
① 부하의 변동, 냉각수의 상태 등에 의하여 항상 변화한다.
② 내부균압형 TEV와 외부균압형 TEV의 두 종류가 있다.
⑷ Pilot TEV
① 대용량에서는 온도식 자동팽창밸브로 유량제어가 불가능하므로 사용된다.
⑸ 모세관
① 1HP이하의 소형용이다.
② 가격이 싸다.
③ 부하변동에 따른 유량조절이 불가능하다.
④ 고압측에 수액기를 설치할 수 없다.
⑤ 수분이나 이물질에 의해 동결, 폐쇄의 우려가 있다.
⑹ 저압측 Float Valve
①부하변동에 대응하여 증발기의 액면을 유지
② 만액식 증발기용이다.
⑺ Pilot Float Valve
① 대용량의 만액식 증발기용으로 사용.
⑻ 고압측 Float Valve
① 고압측 액면을 일정하게 유지
② 부하변동에 의한 유면제어가 불가능
③ Turbo 냉동기에 사용
⑼ 전기식 액면제어
① 만액식 증발기의 액면제어에 사용.



6. 냉각탑의 종류 및 특징

⑴ 개방식 냉각탑
: 냉동기, 열기관, 발전소 등에서의 뜨거운 배수를 주위의 공기와 직접 열교 환시켜 냉각시키는 것으로서, 공기의 흐름방식및 물과 공기의 흐름방향에 따라 구분한다.
① 냉수지 : 자연연못 등에서의 증발만으로 냉각하는 것으로서, 효율이 나쁘다.
② 대기식 냉각탑 : 열특성이 그다지 좋지 않고, 입지면적이 많이 필요하므로 최근에는 잘 사용하지 않음.
③ 자연 통풍식 냉각탑 : 대기의 습구 온도가 낮은 지역에서는 설비비가 많이 들지만, 송풍기 동력이 필요 없어 운전비가 싸지므로, 화력이나 원자력 발전소 등에 자주 이용됨.
④ 강제 통풍식 냉각탑 : 냉각효과가 크고, 성능도 안정되어 있으며 싼 가격으 로도 소형․경량화가 가능하고 대용량의 공업용, 중 ․소규모의 공조용 등에 널리 사용.
⑵ 밀폐식 냉각탑
: 공기와 프로세서 유체가 직접 접촉하지 않고 사용하는 방식으로 공기가 프 로세서 유체에 직접 영향을 미치지 않는 장점이 있으나, 열교환기의 열저항 만큼 열특성이 나빠지므로 냉각탑 본체가 대형화되는 단점이 있다.



7. 냉매의 구비조건

① 비점이 적당히 낮을 것.
② 냉매의 증발잠열이 클 것.
③ 응축 압력이 적당히 낮을 것.
④ 증기의 비체적이 적을 것 - 토출량이 적어 장치의 소형화
⑤ 압축기의 토출가스의 온도가 낮을 것.
⑥ 임계온도가 충분히 높을 것.- 임계온도가 낮은 증기는 임계온도 이상에서 압력을 높여도 응축되지 않으므로 다시 냉매 사용불가.
⑦ 부식성이 적을 것.
⑧ 안전성이 높을 것 - 분해된 후에도 성질이 변하지 않을 것.
⑨ 전기 절연성이 좋을 것 - 밀폐형 압축기
⑩ 누설 검지가 쉬울 것.
⑪ 누설하였을 때 공해를 유발하지 않을 것.



8. CFC가 오존층에 미치는 영향



지구상의 오존은 지역과 고도에 따라 다양하게 분포되어 있으나, 그 대부분이 지구 표면으로부터 고도가 12㎞에서 25㎞사이에 있는 성층권에 층을 형성하고 오존층이라고 한다. 오존은 그 양이 수ppm 밖에 되지 않지만 태양으로부터의 해로운 자외선을 흡수하여 막아주고, 또한 성층권의 온도를 일정하게 유지시켜주는 열적효과를 가지고 있다.
오존은 자외선에 의해 생성되기도 하며 동시에 자외선에 의해 파괴되기도 하는데 문제가 되는 적은 인위적으로 화학 반응 등에 의해 오존층이 심대한 영향을 받는 경우로서, 지금 남극의 오존층에는 오존이 전혀 존재하지 않는 구멍이 나타나고 있다.
오존층의 파괴는 태양으로부터의 자외선을 차단하지 못함으로 해서 인체에게는 피부암이나 백내장 유발, 농작물 수확 감소, 해양 플랑크톤의 사멸, 플라스틱 제품의 노화 등을 일으키며, 성층권의 온도 분포는 오존에 의한 태양 복사의 흡수량과 오존, 이산화탄소 그리고 수증기에 의한 대기 복사의 방출량 사이의 복사평형으로 유지되고 있는데, 오존층이 감소함으로서 이 복사 평형이 바뀌어 기존의 대기 순환을 변형시키거나 지구의 온도 상승을 유발시키게 된다. 따라서 해수 온도는 상승하여 기후나 기상이 혼란 되고, 열대성 저기압의 발생이 증가하고, 폭염, 다우 등의 지구 규모의 기후 형태가 붕괴되는 온실 효과를 일으키게 된다.
CFC의 오존층파괴에 대한 이론은 1974년 미국의 켈리포니아 대학 Rowland, Molina 교수가 CFC 및 Halon가스가 성층권의 오존층을 파괴한다는 논문을 발표한 후 미국과 영국 등 많은 선진국에서 실측을 통해 이를 확인하였다.



9. 2단 압축 1단 팽창 방식



-30℃이하 정도의 낮은 증발 온도를 요구하는 냉동 장치에서 단단 압축을 하면 압축기의 압축비가 증대되어 체적 효율이 작아지고 냉동 장치의 성적 계수도 작아진다. 또 압축기의 토출 가스 온도가 높아져서 윤활유가 열화되기 쉽다. 이 때문에 낮은 증발 온도를 필요로 하는 경우에는 일반적으로 2단 압축 냉동장치가 사용된다. 2단 압축을 하면 압축비가 작게 되어 체적 효율의 저하를 막을 수 있고, 1차 압축후의 토출 가스를 냉각하여 다시 압축함으로써 두번째 압축 후의 토출 가스 온도를 낮게 할 수 있다.
2단 압축 1단 팽창 냉동사이클은 선박용 암모니아 및 프레온 냉동 설비에 잘 사용되는 것으로 증발기에서 흡열 작용을 하여 기화한 냉매를 저단 압축기에 압축하고, 이것을 중간 냉각기에서 냉각한 후에 고단 압축기로 보내는 방식이다. 고단 압축기 토출 가스는 응축기에서 열을 방출하고, 액화한 고압 냉매의 일부를 사용하여 중간 냉각기에서 증발기로 가는 냉매를 냉각한 후에 증발기로 보내는 방식이다.



10. 흡수식 냉동기

⑴ 작동 원리
흡수식 냉동기에서는 증기 압축식 냉동기에서의 압축기 역할을 흡수기와 발생 기가 대신하고 있다. 증발기에서 증발한 냉매 증기는 흡수기 내에서 고농도의 흡수용액에 접촉․흡수된다.
냉매 증기를 흡수하여 저농도로 된 흡수용액을 용액펌프로서 발생기로 보내어 가열하면, 냉매증기는 용액으로부터 이탈하므로 용액은 점차 농축되며, 이 때 이탈된 냉매 증기를 응축기로 보내는 것이다. 또 고농도로 된 용액은 흡수기 로 다시 되돌아와 증발기로부터의 냉매 증기를 흡수한다.
⑵ 장점
① 압축기의 구동용 전동기가 없으므로 소음․진동이 없다.
② 증기를 열원으로 사용할 경우 전력수요가 적다.
③ 자동제어가 용이하며, 연료비가 저렴하여 운전경비가 절감된다.
④ 과부하에도 사고 발생의 우려가 없다.
⑶ 단점
① 압축식에 비해 열효율이 나쁘며 설치면적, 높이, 중량이 크므로 설비비가 많 이 든다.
② 냉각탑, 기타 부속설비가 압축식의 2배 정도로 커진다.
③ 냉각수온의 급냉으로 결정사고가 발생하기 쉽다.
④ 예냉시간이 길다.


11. 압축기가 사용되지 않는 이유 및 대책


① 전압의 저하 ⇒ 전원의 전압을 조사한다.
② 오버로드 릴레이가 작동하고 있다. ⇒ 오버로더 릴레이를 리셋트한다.
③ 저압 압력 스위치가 끊어졌다. ⇒․압력스위치가 들어올 때까지 기다린다.
․압력스위치의 입력 압력을 변경한다.
④ 유압보호 스위치의 리셋트가 끊어졌다. ⇒ 유압보호 스위치가 작동하는 원 인을 조사하여 수리한 뒤, 리셋 트한다.
⑤ 냉매가 부족하다. ⇒ 누설 개소를 막고 완전하게 수리한 후, 냉매를 소요량 만큼 충전한다.
⑥ 스위치가 들어가 있지 않다. ⇒ 스위치를 넣는다.
⑦ 냉매액 전자밸브가 닫혀 있다. ⇒ 전자밸브에 전류를 흘려 보아 소손되었으 면 교체한다.



12. 흡입압력이 너무 낮은 원인



흡입가스 압력은 증발압력과 거의 비슷하고, 증발기의 상태, 팽창밸브의 조절상 태 등에 따라 변화한다. 흡입가스 압력의 강하는 압축비의 증대에 따른 체적효율의 저하에 의해, 냉동능력을 감소시키고, 이러한 영향은 토출가스 압력의 상승 이상으로 크다. 흡입가스 압력은 증발 압력이 기준이 되지만, 증발기는 냉동기 응용장치의 용도에 따라, 구조, 피냉각물, 온도 등의 조건이 다르기 때문에 , 증발압력은 피냉각물의 냉각온도에 따라 결정된다. 냉매의 증발온도와 냉각온도와의 온도차는 증발기의 크기에 직접 관계가 있고, 온도차를 작게 할수록 증발압력을 높게 운전할 수 있지만, 증발기가 크게 되고 설비비의 증가를 초래한다. 따라서, 우선 설계조건에 따라 정해진 증발압력이 유지되도록 운전하는 것이 취급상 중요하다.
흡입가스 압력이 저하되는 원인과 대책은 다음과 같다.
① 흡입측 여과기의 막힘 ⇒ 청소
② 냉매액 통과량의 제한 ⇒ 전자밸브를 정상으로 복귀, 여과기의 청소.
③ 냉매충전량의 부족 ⇒ 보충.
④ 언로우더 제어장치의 설정치가 너무 낮음 ⇒ 작동압력(온도)을 높임.
⑤ 팽창밸브가 너무 닫힘 ⇒ 팽창밸브의 개도 조정.
⑥ 냉동부하의 감소 ⇒ 부하조정
그 외 증발압력 조정밸브의 조절불량과 응축온도가 너무 낮을 때에도 흡입압력 을 낮게 하는 원인으로 생각할 수 있다.



13. 착상이 냉동장치에 미치는 영향 및 제상방법

⑴ 착상이 냉동장치에 미치는 영향
① 냉각능력 저하에 따른 냉장실내 온도 상승
② 증발온도 및 증발압력의 저하
③ 압축비의 증가, 성적계수의 저하, 체적효율의 감소, 냉동능력의 감소
④ 토출가스의 온도상승, 윤활유의 열화
⑤ 냉동능력당 소요동력의 증대
⑥ 액압축 가능성의 증대
⑵ 제상방법의 종류
① 고온가스에 의한 제상방법 : 고압측의냉매가스를 열매체로 하는 것이 특징 이다. 즉, 압축기로부터 나오는 고온․고압의 가스를 직접 증발기에 넣어서 증발기의 코일 을 가열하는 방법
② 물에 의한 제상 : 물을 증발기 위에 뿌려 제상하는 방법.
③ 전열에 의한 제상 방법 : 유니트형 냉각기나 가정용 냉동장치에 주로 사용 된다. 용량이 큰 냉각기에는 대용량의 가열기 가 필요할 뿐만 아니라 가열기 제작상의 문제나 가열기가 고장났을 때의 수리 등이 문제가 되기 때문에 별로 사용되지 않고, 자동제상을 하는 소 형장치에 많이 사용된다.
④ 부동액 분무에 의한 제상방법 : 냉각관에 끊임없이 부동액을 분무하여 서리 가 생기지 않도록 하는 방식이다. 착상에 의한 냉각관의 전열저항이 없으므로 열통과 율이 좋다.
⑤ 압축기의 운전정지에 의한 제상 방법 : 압축기를 정지한 후, 증발기의 송풍 기를 가동시킨 상태에서 실내온도의 상승만으로 제상을 하는 방식이다.
냉장품이 없을 때와 같이 특별한 경 우에는 냉장실의 문을 열어서 자연 환기에 의한 외기의 온도로 제상하 면 에너지를 절약할 수 있다.



14. 압축기의 흡입압력과 토출압력이 너무 높거나 낮게 되는 원인

⑴ 흡입압력이 너무 놓다.
① 냉동부하가 증대
② 팽창밸브를 너무 열었다.
③ 흡입밸브, 밸브시트, 피수톤링 등이 파손이나 언로우더기구의 고장
④ 유분리기의 반유장치의 누설
⑤ 언로우더 제어 장치의 설정치가 너무 높다.
⑵ 흡입압력이 너무 낮다.
① 냉동부하의 감소
② 흡입 스트레이너의 막힘
③ 냉매액 통과량이 제한되어 있다.
④ 냉매 충전량이 부족
⑤ 언로우더, 제어장치의 설정치가 너무 낮다.
⑥ 팽창밸브를 너무 잠금, 팽창밸브에 수분이 동결
⑶ 토출 압력이 너무 높다.
① 공기가 냉매계통에 흡입
② 냉각수 온도가 높거나, 유량이 부족
③ 응축기 냉매관에 물때가 많이 끼었던가, 수로 뚜껑의 칸막이 판이 부식
④ 냉매의 과충전으로 응축기의 냉각관이 냉매액에 담기게 되어 유효전열면적 이 감소
⑤ 토출배관 중의 밸브가 약간 잠겨져 있다.
⑷ 토출압력이 너무 낮다.
① 냉각 수량이 너무 많던가, 수온이 너무 낮다.
② 냉매액이 넘어오고 있다.
③ 냉매 충전량이 부족
④ 토출밸브에서의 누설



15. 열파이프의 작동원리 및 응용전망에 대하여 설명하시오.



① 작동원리 : 밀폐된 관내에 작동유체라 불리는 기상과 액상으로 상호 변화하 기 쉬운 매체를 봉입하고 그 매체의 상변화시의 잠열을 증대하고 유동에 의해 열을 수송하는 장치이다.
예를 들면, 관의 내부에 물이나 암모니아, 냉매(프레온) 등의 증 발성 액체를 밀봉하고 관의 양단에 온도차가 있으면 그 액이 고 온부에서 증발하고 저온부로 흘러 여기에서 방열해서 액화되고, 모세관 현상으로 다시 고온부로 순환하는 장치로서 적은 온도차 라도 대량의 열을 이송할 수 있다.
② 응용전망 : 에너지 절약의 관점에서 종래의 열회수 장치의 결점을 보완하는 목적으로 미국에서 처음으로 개발되어 공업용 공조기의 열교환기 에 사용하였고, 공업로, 보일러, 건조기 등에서의 폐열회수장치의 열교환기, 복사난방의 패널 코일, 조리용, 간이오일쿨러, 대용량 모터의 냉각, 냉동수술, 측정기기의 온도조절, 극저온 장치의 열 교환기나 태양열, 지열 등과 같은 클린 에너지의 열수송 매체로 서 연구 개발되고 있다.



16. Film & Drop-wise Condensation

막상 응축이란 응축성 증기와 접하고 있는 수직 평판의 온도가 증기의 포화 온도보다 낮으면 표면에서 증기의 응축이 일어나고, 응축된 액체는 중력 작용에 의해 평판상을 흘러 떨어지게 된다. 이때 액체가 평판 표면을 적시게 되는 경우, 응축된 액체는 매끈한 액막을 형성하며 평판을 따라 흘러 내리게 된다. 이것을 막상 응축이라 한다.
적상 응축이란 만일 액체가 평판 표면을 적시기 어려운 경우에 응축된 액체는 평판 표면에 액적 형태로 부착되며, 각각의 액적은 불규칙하게 떨어진다. 이것을 적상 응축이라 한다.
막상 응축의 경우에는 액막 두께가 평판 밑으로 내려 갈수록 증가하는데, 이 액막 내에는 온도 구배가 존재하고, 따라서 그 액막은 전열 저항이 된다.
액적 응축의 경우에는 평판상이 대부분 증기와 접하고 있으며, 증기에서 평판으로의 전열에 대한 액막의 열저항은 존재하지 않으므로 높은 전열량을 얻을 수 있는데, 실제의 경우에 전열량은 막상 응축에 비해 약 7배 정도이다.
열전달 관점에서는 이러한 액상 응축이 바람직하나, 대부분의 고체 표면은 응축성 증기에 노출되면 젖기 쉬우며 액상 응축을 장시간 유지하는 것도 곤란하다. 따라서 액상 응축을 장시간 유지하기 위하여 고체 표면에 코팅 처리를 하거나 증기에 대한 첨가제를 사용하고 있는 실정이나 그다지 효과는 없다.

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