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작성일 : 12-06-12 07:04
냉동사이클의 주요성능
 글쓴이 : 운영자
조회 : 11,459  
⊙ 유분리기 (Oil seperator)

압축기에서 토출되는 냉매증기중에 윤활유(냉동기유)가 많게 되면, 압축기에는 윤활유가 부족하게 될 뿐만 아니라 압축기에서 나온 (윤활유는 응축기, 증발기,열교환기)에 들어가 이들의 전열성능 을 저하시킨다. 따라서 압축기에서 응축기까지의 토출가스 배관 도중에서 토출가스에 포함되어 있는 기름을 분리시키도록 해야 하는 데, 이 때 사용되는 기기를 유분리기 라고 한다.그러나 기름은 가스온도가 낮을수록 분리하기 쉬우므로, 암모니아용인 경우에는 응축기 가까이에,CFC계 냉매용인 경우에는 가스온도가 그다지 높지 않으므로 압축기에 근접시켜 유분리기를 설치하는 것이 일반적이다. 또한 암모니아 냉동장치에서는 토출가스 온도가 높아 기름이 다소 탄화되어 있을 우려가 있으므로, 유분리기에서 직접 압축기로 되돌려 보내는 것은 좋지 않다. CFC계 냉매는 기름과 잘 혼합되는 성질이 있으므로,어느 정도의 기름이 냉매계통에 냉매와 함께 순환되는 것을처음부터 고려하여 유분리기를 부착하지 않는 경우도 있으나, 다음과 같은 경우에는 사용하는 것이 좋다.

:: 유분리기를 반드시 설치할곳 ::

1) 만액식 증발기를 사용하는 경우
2) 다량의 기름이 토출가스에 혼입되어 있는 것으로 생각되는 경우
3) 토출가스 배관이나 장치 전체의 배관이 길어지는 경우
4) 증발온도가 낮은 경우

*** 유분리기 사용시 OIL을 300cc정도 보충하여야 한다 ***
이유는 ~ 부속장치에 회수되지 않는 OIL이 있기 때문에 ...





⊙ 응축기

1) 공냉식 - 공기를 통과시켜 응축시킨다 ( 반드시 응축기에는 휀모타를 제어할 수 있는 자동복귀형 HPS 를 부착 한다 )
2) 수냉식 - 물의 감열과 잠열을 이용하여 응축시킨다 ( 물 수량제어용 절수변 을 설치하여 과냉각을 방지 하여야한다 )
** 공냉식의 경우 R22를 사용 하므로 1.5 ~ 2배 정도 규격으로한다 / 응축기 배관이 길어질 경우 햇빛의 노출이 심할 때는 단열 을 하여야 한다 **


:: 응축이 안되는 경우 7가지 사례 ::

1) 수냉식의 경우 냉각수부족 및 물오염 / 공냉식은 송풍량 부족 핀오염 직사광선에의한 온도상승
2) 설치시 진공불량 공기.수분 혼입 / 진공은 2 - 5시간을 하면 정상으로 동작됨
3) 냉각수 유속이 느릴 경우 ( 보통 1.5 ~ 2.5 m / s ) 압력이 높일 수 있도록 부가장치 설치한다
4) 냉매를 과잉 충전으로 응축기가 용량을 감당할 수 없을 경우 ( 냉동기의 30cm정도 까지 습압축 시킨다 )
5) 응축기에 오일이나 액이 많이 괴여 있을 때 ( 오일이 괴여 있는 경우 전열면적 감소 ) 압축기의 피스톤 마모 확인한다
6) 응축기 선정이 처음부터 잘못 되었을 경우 ( 압축기의 1.5 ~ 2배 선정 . 고내온도에 따라 틀려질 수 있음 )
7) 팽창변 불량 ( 너무 개도가 열린 경우 . 감온구 위치 불량 . 균압관 설치 불량 )

:: 응축기. 히팅코일 종류 ::



⊙ 수액기(Liquied receiver)

응축기에서 액화된 냉매를 팽창밸브에 보내기 전에 일시적으로 저장하는 용기이며 횡형 원통형의 것이 주로 사용된다
수액기의 액저장용량은 냉동장치의 운전상태의 변화에 따라서 .증발기 내의 냉매량이 변화하여도.액이 항상 수액기 내에 잔류해서 모든 장치의 운전을 원활하게 할 수 있는 용량이필요하다

(*) 수액기는 시중에 파는 용량은 너무 작으므로 용도에 맞게 맞추어서 사용해야 원하는 온도를 얻을 수 있다 ..


1) 냉동장치에서 냉매충전량을 1냉동톤당 15kg으로하고 그1/2 양을 저장할 수 있는 수액기를 로한다
2) 소용량 Freon 냉동장치에서는 수냉응축기를 수액기로 겸용하는 경우가 많다
3) 직경이 다른 수액기를 연결할 때는 병렬로 연결 ( 입구는 입구 - 출구는 출구 )
4) 수액기는 만액을 시켜서 안되며 75%만 채우도록 한다
5) 응축기 하부에 설치하고 응축된 냉매가 유입될 수 있도록 하여 수액기 상부와 응축기상부를 균압관 설치한다
6) 균압관은 충분히 굵은 것을 사용하여야 하며 Air purger 설치한다


:: 수액기 안전상 주의사항 ::

1) 직사광선을 피할 것
2) 수액기 3/4만 채울 것
3) 화기에 가까이 설치하지 말 것
4) 안전변은 적정한 것을 사용하여야 한다
5) 수액기 용접부분에 배관이나 부속기기를 접속하지 말것



⊙ 액분리기 (Accumulator)

:: 용 도 ::

냉동 압축기는 액냉매로부터 손상을 입기가 아주 쉽게 되어있다. 시스템에서 냉매의 역류는 압축기에 손상을 일으키는 주요 원인중의 하나이다. 압축기는 냉매가스를 압축하는 것이지 액을 압축하는 것은 아니다. 과도한 양의 액냉매는 압축기에 있는 오일을 희석시켜 베어링을 망 가뜨리는 결과를 초래한다. 크랭크케이스내의 오일이 완전히 유실되면 밸브의 REED , 피스톤 로드 , 크랭크샤프트등을 망가뜨린다.추가로 냉매가 FLASH되면 오일펌프가 압력을 잃게 된다. 액분리기(Accumulator)는 이러한 조건들이 압축기에 영향을 주는 것을 막아준다.

:: 기 능::

액분리기는 임시적으로 오일-액냉매 혼합물을 수용하는 저장탱크 역활을 해주며 , 이 혼합물이 압축기에 안전한 비율로 돌아가도록 계량해 준다. 액분리기는 그 사이즈가 알맞게 선정되었을 때는 정상 운전 조건 하에서 약 65%가 채워져 있을 때이다. 장시간 운전정지 중이거나 초기 기동중에 액분리기는 완전히 비웠다 가 거의 채울수 있어야 한다. 액분리기에 잡혀있는 냉동 오일은 내부 오일 회수 오리피스를 통해 증기 상태의 냉매가 돌아간다.

:: 용 량 ::

액분리기의 최소 흡입 가스 온도는 +12℉ 이상이어야 한다. 0℉로 범위가 되어있는 저온의 경우 , 오일 냉매 혼합물은 두 개의 층 으로 분리된다. 상층부는 오일이 많으며 점성이 높게 된다.하부의 얇은 층이 액분리 기를 때날때 , 상부의 두꺼운 층은 자리를 잡게되고 오일 회수 오리 피스를 막아 버리게 된다. 이러한 것은 오일이 압축기로 돌아가는 것을 방지케한다. 액분리기가 흡입가스 10℉미만의 온도에서 사용될 경우 , 그 냉매가 오일-FREE가 되도록 보조 열을 가해야 한다. -40℉의 최소 증발기 온도는 적합한 것으로 이 온도까지는 상업용 냉동시스템에서는 여유를 가지고 사용할 수 있다. 최소 냉동톤은 액분리기를 통해 오일이 압축기로 회수 될 수 있는 최소유량으로 결정한다. 최대 냉동톤은 액분리기에서 압력 DROP을 기준으로 하고 그것은 증발기 온도가 1℉만큼 변하는 것과 맞먹는다. 적용할 시스템에 적합한 사이즈를 선정할 경우 , 제조업체의 카다로그를 이용해 찾을 수 있다.

:: 설 치 ::

액분리기를 설치할 경우, 가급적 압축기에 가까이 하되 바이패스 라인이나 SUCTION라인에 설치한다. INLET"이라고 표시된 부분을 냉매가 들어오는 쪽으로 위치시킨다. 수직으로 설치할 경우 똑바르게 위치시켜야 한다. 액분리기를 역(逆)사이클에 사용할 경우 , 4방변과 압축기 사이에 설치한다.



⊙ HPS.DPS.OPS

:: 고압차단스위치 ::

1 ) 압축기 안전장치의 일종으로 ( + 4KG ) 높여서 맞춘다.
2 ) 고압이 일정 이상 상승하면 전동기전원을 차단 압축기를 정지시키는 역할을 한다.
3 ) 고압 차단스위치는 ( 자동복귀형/수동복귀형 ) 분류 된다.


:: 저압차단스위치 ::

1 ) 저압이 일정 이하가 된면 전기적 접점이 떨어져 압축기가 정지된다 ( 0 - 1KG ) 맞춘다
2 ) 저압차단스위치는 ( 용량제어용 과 압축기정지용 ) 으로 구분 된다.
.... 가) 압축기정지용 : 전자변을 이용하여 일정이하 ( 0 / lb ) 이하가 되면 압축기 정지용
.... 나) 용량제어용 : 저압이 일정이하가 되면 접점이 붙어 ( 언로드용 ) 전자밸브를 열어
.... .... OIL 을 crank case 내로 빠지게 하여 용량제어를 한다.

(1) LPS의 차압이 너무 작으면 압축기 발정이 잦아진다.( huntting 현상이라고 한다 ).
(2) LPS의 차압이 너무 크면 정지시간이 길어서 ( 냉동창고 ) 물건이 변질된다.고저압차단스

:: 위치 ::

1 ) 고저압스위 치 는 ( 저압측은 자동복귀형이고.고압은 수동복귀형을 ) 주로 채택한다.
2 ) 저압측 ( 0 - 1 KG ) 고압측 ( 18 KG ) 맞추고 차압은 2 KG 여유를 준다.
3 ) 본인은 될수 있는대로 ( JAPAN ) 을 권하고 싶다. ( 안전장치 적용이 잘된다 )


:: 유압보호스위치 ::

1 ) 압축기 기동시 일정시간내에 ( 60 - 90 초 ) 유압이 정상적으로 오르지 않을경우 압축기
.... 를 보호하기 위하여 전원을 차단 시 킨다
2 ) 바이메탈식과 가스통식이 있다 ( 대부분 바이메탈식 장착 ) 한다.
.... 가) 처음기동시 유압이 낮기 때문에 차압도 붙어있고 타이밍접점도 붙어있다.
.... 나) 처음 동작시 유압프레샤에 전원이 투입되고 정지시는 전원이 차단되어야 한다.
.... 다) 처음에 기동시 히타가 가열되며 90초안에 유압이 오르면 히타가열은 중지되고
.... .... 압축기는 정상으로 운전되며 계속 돌계된다.
.... 라) 만일 90초 안에 유압이 오르지 않으면 히타가 가열되어 바이메탈을 동작시켜 압축기
.... .... 정지.
.... 마) 제 기동시에는 반드시 수동 복귀버턴을 눌러야 한다 ( 유압 프레샤 작동시 )
.... 바) 정상 유압 스위치 ( - 0.7 KG ) 일때 압축기를 멈추도록 맞춘다



⊙ 증발기 (Evaporator)

** 팽창밸브에서 교축팽창되어 온도와 압력이 떨어진 저온 저압의 액체냉매가 피냉각 물체로부터 증발 잠열을 흡수 하여 냉각작용을 함으로서 냉동목적을 달성하는 열교환기 의 일종이라고 함 **


1) 공기냉각용 증발기 ( Hair pin coil evaporator ) 일명 - 나관형

* 냉각관에 핀이 부착되어 있지 않다 . 정육점 냉장고에 많이 쓰인다 / 저장고.쇼케이스.맞춤형 냉장고 ..
* 암모니아는 강관이 사용되고 . Freon 소형에는 동관이 사용되고.저장고에는 강관이 사용된다 .
* 성애가 잘끼고 전열이 불량하다 / 장점은 피냉각물질이 수분이 증발되지 않는다
* 구조가 간단하고 제상이 용이하다 / 외부의 충격에 강한 편이다
* 냉동능력에 따라 관의 길이기 길어진다 / 부하경감을 위하여 2개의 line 로 설치한다
* 반드시 저압측에는 휠타를 설치 이물질을 제거할 수 있는 장치부착 / 압축기저압 - 휠타 - 밸브 - 저압배관


2) 휜 튜브식 증발기 ( Finned tube type evaporator ) 현제가장 많이 쓰이는 증발기

* 동관에 알류미늄 fin을 부착한 형태이며 소형냉장고.쇼케이스.저온창고.에어콘.히팅코일 사용된다
* 주로 Freon 계통에 많이 사용. 5/8 ~ 3/4 인치의 동관에 (동판이나 알류미늄판)을 fin 부착한 형태
* fin의 수는 온도 조건에 따라 다르나 2.5cm당 2~4열 ( 2~10Kcal )이며 함부로 열수를 증가 시켜서 안됨

*** ( 증발온도를 저온으로 내리려면 팽창변.휀모타 풍량.수액기.증발기.선정이 열쇠이다 )



⊙ 드라이어 (제습기. Drier)


:: 드라이어설치목적 ::

1) 후레온 냉동장치에서 수분침입으로 인하여 ( 팽창변 ) 동결 되는 것을 방지
2) 수분으로 인한 화학반응으로 냉동부속기기의 산화방지
3) 후레온배관의 동찌꺼기 가타 불순물을 걸러 전자변.팽창변의 냉매순환을 원활하게 해준다


:: 설치위치 ::

1) 응축기나 수액기 가까운 쪽의 액관에 설치한다
2) 응축기(수액기) - 사이트글라스 - 드라이어 - 전자변 - 팽창변


:: 수분침투원인 ::

1) 저압측의 진공상태로 운전시 누설부분이 있을 때 공기와 수분침입한다
2) 진공작업 불충분으로 잔류하는 수분 ( 진공은 배관압력 테스트후 전기작업이 끝날 때까지 지속적으로 한다 )
3) 냉매.오일교환시 경험부족 인한 부주의로 수분 침투
4) 수분이 혼합된 냉매. 오일 .배관자재 보관 불량시
5) 수리정비시 부주의


:: 수분침투시 장치에 미치는 영향 ::

1) 팽창변 막힘현상 ( 정상적인 기계가 진공으로 운전된다 )
2) 수분침투시 산을 생성 ( 압축기.수액기.유분리기.액분리기 철로 된부분은 부식 된다 )
3) 동부착 현상촉진 ( 특히 밀폐형 압축기의 전기 터미널의 쇼트 파괴 촉진 )
4) 흡입압력이 이상하게 낮아진다 ( 정상은 1 ~ 3.5K 냉장고 온도에 따라 달라짐 )
5) 오일이 카라멜 색으로 변함 ( 장치 부식물과 혼합되서 변하는 현상 )
6) 증발온도상승 ( 냉장고 온도가 오르락 내리락 제멋대로 된다 )


⊙ 투시경 (Sight glass Magic eye)

:: 역할 ::

냉동장치 내의 충전냉매량 의 부족여부 및 수분의 혼입상태를 유관으로 확인 할 수 있는 부속기기


:: 설치위치 ::

고압액관의 드라이어 앞단에 주로 설치한다 ( 팽창변 직전에 설치해도 무방하다 )


:: 투시경의 수분함량 파악 ::

1) 건조시 녹색 2) 요주의 황록색 3) 수분다량 함유시 황색

:: 냉매 적정량 확인방법 ::

1) 투시경내에 기포가 있어도 움직이지 않을 때
2) 투시경 입구측에만 기포가 있고 출구측에는 기포가 없을 때
3) 기포가 연속적으로 보이지 않고 가끔 보일때


⊙ 팽창변 (Expansion Valv)

* 증발기로 가는 액냉매를 조절하는 역할을 하며 팽창변을 너무 많이 열면 압력온도가 높아져 액이 체류 하게되고 증발기에서 완전 증발되지 못한 습증기가 압축기에 흡입되어 소위 습압축을 일으킨다.

* 팽창변을 과도하게 조이면 증발기내가 저압저온이 되어 증발기 출구의 가스가 과열되어 압축기는 과열 압축이 된다.

* 팽창변의 조절이 양호하면 증발기를 나올 때 가스상태를 건조포화증기로 할 수 있다. 이 때 약 5℃과열 되는 것이 이상적이다.

1) 주로 후레온 증발기에 사용된다 ( 0.5 ~ 50HP 까지 )
2) 부하변동에 따라 냉매 유랑 제어가 가능하다
3) 증발기 출구의 과열도를 일정하게 유지할 수 있다
4) 증발기 부하가 감소하면 침 밸부가 닫히고 .부하가 증가하면 열린다
5) Liquid back 리키드 백을 방지할 수 있다
6) 내부 균압관 .외부균압관으로 분류된다 ( 균압관을 막으면 냉동 능력이 감소 )
7) 과열도는 = 흡입냉매 가스온도 - 증발온도

( 균압관은 증발기 내의 압력이 0.14k 이상일 때 외부균압관형을 선택한다 )
(팽창변 감온구는 반드시 보온을 하여 증발기 온도를 감지하게 하여야 한다 )

** (20~50마력또는 2단압축기 에서 동결로 내리는데 실패하는 경우 팽창변.수액기 선정에 문제가 있다) **



⊙ 1/5 ~ 3/4 HP용 Compressor

1) 주로 모세관을 사용한다 ( R-12 Gas 적용 )
2) 500L ~ 1500L 에 주로 적용 된다
3) 모세관의 압력은 100 ~180 Lb..로 잡는다 ( 냉장은 120 .. 냉동은 150 이상 .. )
4) 드라이어는 1/5 ~ 3/4HP 후레아용 . 1/5HP 이하는 용접용 으로 하도록 한다.
5) 모세관 용접시 0.5Cm로 이하를 접속시켜 용접한다 ( 용접전에 모세관을 송곳으로 확관 시킨다 )
6) Compressor 하부 Cank Case Oil Line을 Condenser 의 한개 Line 과 연결하여 Oil Cooler 설치한다



⊙ 압축기(Compressor 종류)

1) 개방형 - ( open type ) 전동기와 압축기 분리된형태 ( 밸트구동형 )
2) 밀폐형 - ( hermetic type ) 전동기와압축기가 ( housing ) 속에 밀폐된 것 ( 7.5kw...)
3) 반밀폐형 - ( semi hermetic type ) 전동기와 압축기가 한 하우징속에 들어 있지만 분리 설치된 것 ( 37kw적용 )

구조상의 분류 : 개방형 . 밀폐형
개방형 압축기 : 구동용의 전동기가 압축기와 별개로 설치되는 것.
밀폐형 압축기 : 본체와 전동기가 일체로 되어서 하나의 용기에 밀폐되어 있는 것.
개방형압축기의 구동 방식에 의한 분류 : 밸트 구동식(Balt Driven), 전동기 직결식(Direct Coupling)

:: 압축 방식에 의한 분류 ::

왕복동식(단동왕복동식, 복동왕복동식)
회전식(로-타리식)
원심식(터-보식)

:: 시린다 배열에 의한 분류 ::

입형 / 횡형 / V형 / W형 / VV형 / 성형

:: 개방형 압축기의 장점 ::

압축기의 회전수를 바꾸어 사용조건에 가장 적합한 운전이 가능하다.
보수점검이 간단하여 취급이 용이하다.
압축기 또는 전공기를 각각 별개로 교환 사용할 수 있으며, 전력배선이 불가능한 경우 엔진 구동도 가능하다.

:: 개방형 압축기의 단점 ::

유닛트(Unit)로 한 경우 외형싸이즈가 커져 캐비넷등에 수용하는데 있어 불편하다.
크랑크축이 외부에 관통하고 있기 때문에 축봉장치가 반드시 필요하다.
밀폐형, 반밀폐형으로 하는 쪽이 대량생산할 경우 가격이 싸게 된다.

 
 

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