게시판 > 질답게시판 > 냉매 subcooling 관련해서 질문이요

스테파노 Stefano

13-05-28 15:00

Condenser(냉매 압축후 냉각에의해 응축시키는 응축기, "실외기")에서 응축되어 나오는 액을 더 냉각시키기 위해 열교환기를추가로 달면 Subcooling이 가능하다고 했는데..

별도의 냉각기를 달아두지 않더라도 Receiver에 모아진 응축액의 일부를 팽창시켜 Receiver 내의 Coil을 통과시키면 Coil 통과한 액은 증발하면서 Receiver 내의 응축액 자신을 스스로 Subcooling 되도록 하고 코일을 통과하면서 증발된 냉매 증기는 다시 냉매 압축기의 Suction (혹은 중간단이 있으면 중간단 흡입구)으로 되돌려 보내도록 하면 됩니다. 이 Self Cooling Loop는 2단 냉동시스템에서 적용하고 있습니다.

오아시스 yuahra0529

13-05-28 15:27

열교환기 대신에 flash tank를 두어도 된다는 말씀이시죠?

시뮬레이션을 할때 그럼 응축기 후단의 조건을 liquid fraction=0 일때의 동일한 압력에서 온도를 더 떨어뜨려서 시뮬레이션을 해야하는건가요? liquid fraction=0인 경우로 하게 되면 외부 온도변화때문에 팽창밸브로 가는 물질이 모두 액체상태가 아닌 기체상태가 될 수 있기 때문에 시뮬레이션 할 때 이를 고려해야하는지 궁금합니다.

스테파노 Stefano

13-05-28 17:00

(1) 공정모사시에는 Condensate의 Stream을 두개로 쪼개서 (1) 하나는 Main Stream Condensate는 가상의 "간접열교환기"의 액상으로 들어가고, (2)나머지 하나는 감압, 증발시켜 기화시킨다음 Compressor로 들어가도록 하면 됩니다.

(2) 감압증발되는 두번째 Stream에 사용되는 Liquid의 양을 다음과 같이 계산되면 정확한 양이 됩니다. (만일 과량의 액이 Expansion 되었다고 할 경우라면 Two Phase가 될 것이므로 추가로 상분리드럼을 두어야 할 것입니다. Condensate는 저압단 Condensate Receiver로 보내고, 증기는 1단 혹은 2단 흡입드럼에 보내줌.)

(팽창액의 유량 m2, kg/h)=(Subcooling 되는 양 m1, kg/h)*(비열 Cp, kcal/kg/℃)*(Subcooling 온도 Δt,℃)/(냉매의 증발잠열λ, kcal/kg); 고압단 배출 냉매 유량 m =m1+m2 이므로 이 두개의 수식을 연립으로 풀면 m1, m2를 구할 수 있습니다.

m2=m1*Cp*(Δt)/λ ....(1)
m1+m2=m ...............(2)

장현수 jddast

13-05-29 20:12

질문을 보다가 궁금한것이 생겼습니다.

Subcooling을 하면 냉동기 동력이 줄어든다 하였는데, 어떠한 이유인가요?
포화상태에서나 subcooling상태에서 같은 압력으로 감압을 하면 같은 차가운 온도 (줄톰슨효과)를 얻기에 온도이득이 없는 것 같으며, 그래프 1->2 에서 필요한 duty를 process에 공급한 상태에서 2->3으로 가는 압축라인이 동력과 관련이 있는 라인 인것 같습니다. 허나, 같은 차가운온도를 얻어 같은 duty를 공급하는 상태라면 두 case모두 2번point에 놓여지게 되고 동력이득효과는 없는 것 같은 생각입니다.

오아시스 yuahra0529

13-05-30 14:21

첨부된 그래프는 1단 압축 냉동사이클입니다.
economizer를 이용한 subcooling은 주로 2단압축 이후부터 사용하는 것 같습니다.
2단 압축 냉동사이클 그래프를 보시면 동력의 변화를 알 수 있습니다.