임재기 교수님 공조냉동 이론 관련 질문사항입니다.

 

 

  • 과정명: 공조 냉동 

  • 강사명: 임재기 교수님 

교수님 안녕하십니까 공조냉동 강의 수강생입니다.  

이렇게 학생들 질의를 받아주셔서 정말 감사합니다. 

Q1. 원심식 압축기의 경우, 사용되는 냉매가 비체적이 높고 저압일 때 적합하다는 내용이 이론서에 있는데 비체적과 저압 조건이 이해가 잘 가지 않습니다. 

Q2. 이원 냉동 사이클의 경우, 저온부, 고온부에 적용 냉매를 나누는 조건이 어떻게 되는지 궁금합니다.

증발 압력, 온도가 낮은 냉매를 저온부에 선택하는 것인가요?

Q3. 냉동기 냉매의 일반적인 구비조건으로서, 임계온도가 높아야 한다 라는 조건이 있는데 임계온도가 왜 높아야 하는지 이해가 잘 가지 않습니다. 

혼자서 해결하려고 하였는데 공조냉동 자료가 많지 않아 해결하지 못했습니다 ...

상기 3가지 질문 사항 답변 부탁 드립니다.!!  

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댓글

  • 답변드립니다.

    1. 터보압축기는 송풍기와 같은 것이기 때문에 풍량이 너무 아래로 떨어지면 서징현상이 발생합니다.

    따라서  풍량을 어느정도 이하로는 줄일 수가 없습니다.

    터보냉동기가 좋은 효율로 운전되려면 최소 흡입풍량이 40~60m³/min 이기 때문에

    비체적이 적당히 큰 냉매를 사용하는 것입니다.  그러나 최소 흡입풍량에 문제가 없는 

    대용량 터보냉동기에서는 비체적이 작은 냉매를 사용하여 냉매순환량(질량)을 확보합니다.

    "저압조건" 이라고 질문하신 내용에  대해서는 아직 확실한 근거를 확인하지 못했습니다.

    다만 저의 판단은 터보압축기가 필요한 압축비를 얻기 위해서는 저압조건이 유리한 것으로 판단됩니다.

    2.이원냉동기의 냉매

    고온측 냉매 : 응축압력이 낮아야 하므로 저압에서도 응축이 잘되는 저압냉매(표준 비등점이 높은 냉매) 

    저온측 냉매 : 압력이 높아도 증발이 잘되어야 하므로 고압냉매(즉, 표준비등점이 낮은 냉매) 

    참고로, 여기서 "저압냉매"라는 것은 상온,저압에서도 응축이 잘되는 냉매라는 의미이며,

    "고압냉매"라는 것은  높은 압력에서도 증발하는 냉매라는 의미입니다.

    3.임계온도 이상에서는  압력을 아무리 높여도 응축되지 않는 온도가 임계온도 이고,

    임계압력 이상에서는 온도를 아무리 내려도 응축되지 않는 압력이 임계압력 입니다.

    따라서 냉매의 임계온도 또는 임계압력이 낮으면  압축기의 토출압력(응축압력) 을 낮추어야 

    하기 때문에 실용상 사용하기 어렵다는 것입니다.

    감사합니다.

    강사 임재기

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  • 1, 3 문항은 완벽하게 이해했습니다 정말 감사합니다!!

    그런데 2번에서 

    고온측 냉매 : 응축압력이 낮은, 표준 비등점이 높은 냉매

    저온측 냉매 : 압력이 높아도 증발이 잘되어야 하므로 고압냉매(즉, 표준비등점이 낮은 냉매)  라고 말씀하셨는데 

    비등점이 높으면 증발압력도 높은거고, 응축압력도 같이 높아지는 것 아닌가요??  

    응축 압력이 낮은 = 표준 비등점이 높은 이 상관관계가 잘 와닿지 않습니다 ....

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  • 답변드립니다.

    1.고온측 냉매로  저압냉매라 한 것은 저압에서도 응축이 잘되는 냉매라는 의미로서의 저압냉매를 말씀드린 것입니다.

    즉, 상온(예:30℃)에서 응축압력이 낮은 냉매라는 뜻입니다.

    2.저온측 냉매로 고압냉매라 한 것은  고압에서도 증발이 잘되는 냉매라는 의미로서의 고압냉매를 말씀드린 것입니다.

    즉, 저온(예: -100℃)에서 증발압력이 높은 냉매라는 뜻입니다.

    3.표준 비등점은 표준대기압에서 비등하는 온도를 의미합니다.

    감사합니다.

    강사 임재기

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  • 고온측 냉매라면 고압냉매, 저온측 냉매라면 저압 냉매가 쓰이는 것이 맞지 않나요?? ㅠㅠ

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  • 답변드립니다.

    일반적으로 운전중 증발기의 압력이 대기압이상이면 고압냉매 , 대기압 이하이면 저압냉매라고 하는데

    이원냉동사이클에서의  증발온도를 -100℃를 기준할 때 고온측에 사용하는 냉매인  R22의 증발온도는

    0.021kg/cm2 abs 이고 저온측에  사용하는 냉매인 R13의 증발온도는 0.34kg/cm2 abs 입니다.

    둘다 대기압 이하에서 증발합니다.오히려 저온측 냉매의 증발온도가 높습니다.

    따라서 이원냉동기에서 저온측은 저압냉매, 고온측은 고압냉매를 사용한다고 말 할 수가 없습니다.

    지난번에 설명드린 것 이외에  더 설명드릴 것이 없습니다. 죄송합니다.

    감사합니다.

    강사 임재기

     

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