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스테파노 Stefano

21-12-15 20:22

(1) 냉매의 응축온도는 고압측 압력에 의해 결정되고, Economizer에서 응축액의 온도를 더 떨어뜨린 후의 온도는 저온 냉매드럼의 압력에 의해 결정되며, Evaporator의 증발온도는 저압측 압력에 따라 결정됩니다. 또한 각 단계에서의 증발잠열은 해당 압력에 따라 달라집니다.

이들 중 질문에서는 (a) 두번째의 경우 응축 냉매의 온도를 더 떨어뜨리는데 필요한 유량을 계산하는 방법? (b) Evaporator공급 냉매의 온도? (c) 냉매 압축기의 설계유량 결정방법? (d)2단 압축기의 1단 토출압력 결정방법 에 대해 문의한 것인데 순서대로 답합니다.

(2-a) Subcooling 냉매 유량계산

Economizer 전체 공급유량 =M, Subcooling된 냉매 유량= Ms Subcooling용 팽창 냉매유량 =Me
고압 응축냉매 온도= T1, Econizer 냉매 온도 =T2 증발기 냉매온도 =T3
Economizer 압력에서의 증발잠열=λ, Subcooling된 냉매온도 조건에서의 비열 = Cp

물질수지 M = Ms + Me .........................(1)
열수지 Ms*Cp*(T1-T2) = λ * Me...........(2) (단 세번째 도면 Scheme의 경우에는 Ms 대신 M 사용)

위의 두식에서 Me를 계산하면 됩니다.

(2-b) Evaporator 공급온도는 Evaporator에 의해 냉각후 물질의 온도에 의해 결정됩니다. 냉각후 물질의 온도가 점점 낮아질수록 Evaporator 공급냉매 온도는 점점 낮아져야 합니다. 점점 저온용 냉동기가 되어가는 것이지요.

(2-c) 설계유량은... 설계부하가 최대의 운전악조건에서도 성능을 발할 수 있도록 정하는데 즉, 하계절 최고의 냉각수 온도일때에도 냉매를 응축시켜 설계용량이 나타날 수 있도록 하되 그 조건으로 연속운전이 가능하도록 하기 위해 필요한 여유치가 있어야 하겠지요. 여유치가 커지면 냉동기가 커지고 운전동력이 늘어나고 기기 가격이 올라가기 때문에 10~20%정도 이상의 여유치를 갖도록 하는것이 좋겠지요. 적절한 냉동기 부하조절기를 사용하면 불필요한 운전동력을 줄일 수 있습니다.

(2-d) 다단 냉동기(압축기도 동일)의 경우 각단의 (절대)압력은 각 단에서의 압축비가 동일하도록 할 때 최소의 동력이 소요되기 때문에 이 조건에 의해 정하는 것이 일반적입니다. 이로부터 계산하면 되는데 절대압력으로 계산합니다.

(p1/po)=(p2/p1)......(3) 각단 압축비 동일 조건; po=1단 suction(절대)압력, p1,p2=1,2단 discharge (절대)압력
po*p2 = p1^2 ==> p1= (po*p1)^0.5 ........(4)

일반적으로 n 단 압축기일 경우 각단의 압축비(α)가 같다고하면
α = p1/po=p2/p1=p3/p2....= pn/pn-1 ......(5)
pn= α * pn-1 = α^2 pn-2= α^3 * pn-3 =......= α^(n-1) * p1 = α^n * po .....(6)

따라서 각단의 압축비 α = (pn/po)^(1/n)..........(7); m단의 배출압력 pm = α ^m * po

(1) 냉매의 응축온도는 고압측 압력에 의해 결정되고,  Economizer에서 응축액의 온도를 더 떨어뜨린 후의 온도는 저온 냉매드럼의 압력에 의해 결정되며, Evaporator의 증발온도는 저압측 압력에 따라 결정됩니다.   또한 각 단계에서의 증발잠열은 해당 압력에 따라 달라집니다.

이들 중 질문에서는 (a) 두번째의 경우 응축 냉매의 온도를 더 떨어뜨리는데 필요한 유량을 계산하는 방법?  (b) Evaporator공급 냉매의 온도? (c) 냉매 압축기의 설계유량 결정방법? (d)2단 압축기의 1단 토출압력 결정방법 에 대해 문의한 것인데  순서대로 답합니다.

(2-a) Subcooling 냉매 유량계산

Economizer 전체 공급유량 =M,   Subcooling된 냉매 유량= Ms    Subcooling용 팽창 냉매유량  =Me
   고압 응축냉매 온도= T1, Econizer 냉매 온도 =T2  증발기 냉매온도 =T3
   Economizer 압력에서의 증발잠열=λ,  Subcooling된 냉매온도 조건에서의 비열 = Cp

물질수지  M = Ms + Me  .........................(1)
   열수지     Ms*Cp*(T1-T2) = λ * Me...........(2)     (단 세번째 도면 Scheme의 경우에는 Ms 대신 M 사용)

위의 두식에서 Me를 계산하면 됩니다. 
    
(2-b) Evaporator 공급온도는 Evaporator에 의해 냉각후 물질의 온도에 의해 결정됩니다.  냉각후 물질의 온도가 점점 낮아질수록 Evaporator 공급냉매 온도는 점점 낮아져야 합니다.  점점 저온용 냉동기가 되어가는 것이지요.

(2-c) 설계유량은...  설계부하가 최대의 운전악조건에서도 성능을 발할 수 있도록 정하는데 즉, 하계절 최고의 냉각수 온도일때에도 냉매를 응축시켜 설계용량이 나타날 수 있도록 하되  그 조건으로 연속운전이 가능하도록 하기 위해 필요한 여유치가 있어야 하겠지요.   여유치가 커지면 냉동기가 커지고 운전동력이 늘어나고 기기 가격이 올라가기 때문에 10~20%정도 이상의 여유치를 갖도록 하는것이 좋겠지요.   적절한 냉동기 부하조절기를 사용하면 불필요한 운전동력을 줄일 수 있습니다.

(2-d) 다단 냉동기(압축기도 동일)의 경우 각단의 (절대)압력은 각 단에서의 압축비가 동일하도록 할 때 최소의 동력이 소요되기 때문에 이 조건에 의해 정하는 것이 일반적입니다.  이로부터 계산하면 되는데 절대압력으로 계산합니다.

(p1/po)=(p2/p1)......(3) 각단 압축비 동일 조건; po=1단 suction(절대)압력, p1,p2=1,2단 discharge (절대)압력   
po*p2 = p1^2    ==>  p1= (po*p1)^0.5 ........(4)

일반적으로 n 단 압축기일 경우 각단의 압축비(α)가 같다고하면    
α = p1/po=p2/p1=p3/p2....= pn/pn-1 ......(5)   
pn= α * pn-1 = α^2 pn-2= α^3 * pn-3 =......= α^(n-1) * p1 =  α^n * po .....(6)

따라서   각단의 압축비 α =  (pn/po)^(1/n)..........(7);   m단의 배출압력 pm = α ^m * po