냉동공학 3장 (01~23)

본문내용

되면 액압축을 일으키게 된다. 이때, 액체는 비압축성 유체이므로, 큰 압력이 발생하여 급격한 충격음과 진동을 동반하며, 심하면 압축기가 파손되기도 한다.이러한 현상은 다음과 같은 조건일 경우에 일어나기 쉽다.
① 운전정지시, 액밸브를 완전히 잠그지 않으면 저온부의 증발기에 다량의 액냉매가 쌓여 다음 시동시 일시에 압축기에 흡입된다. 이러한 상황이 발생할 우려가 있는 경우에는 시동시에 흡입측 밸브를 잠근 상태에서 시동하여 서서히 개도(開度)를 증가시켜 급격한 흡입을 피한다. 또 자동운전에서는 팽창밸브 앞에 전자밸브를 설치하여 정지 전에 미리 전자밸브를 폐쇄하여 저압부의 냉매를 회수한다.(펌프다운방식)
② 흡입관의 도중에 트랩 등 유나 냉매액이 모이기 쉬운 곳이 있으면 여기에 서서히이들이 쌓여 일시에 압축기에 흡입된다.
③ 급격한 부하변동에 팽창밸브가 대응하지 못할 때
④ 팽창밸브 등 냉매제어변의 개도를 급히 크게한 경우, 증발기에서 냉매액이 완전히 증발하지 못하고 액상태로 압축기에 흡입되게 한다.
18. 액체냉각용 냉동장치에서 브라인 동결을 방지하기 위하여 취할 수 있는 대책을 기술하시오.
- 브라인은 동결온도에 대해 충분히 여유를 가진 농도로 사용하여야 하며 농도를 정기적으로 점검하여야 한다.
19. NH₃는 독성이 있기 때문에 점차 독성이 없는 프레온계 냉매가 사용되는데 비교적 큰 설비에도 아직도 NH₃가 많이 사용되고 있는 이유에 대해 설명하시오.
- 암모니아는 우수한 열역학적 특성 및 높은 효율을 지닌 냉매이다 제빙 냉동, 냉장 등 산업용의 증기 압축식 및 흡수식 냉동기 작동유체로 널리 사용되어왔다. 작동 압력이 다소 높고 인체에 해로운 특성을 지니고 있어 관리 인력이 상주하는 산업용 대용량 시스템에서 주로 사용되어왔으며 소형에는 특수한 목적에만 이용이 되어왔다.
① 냉동효과가 크다(동일 냉동능력당 냉매 순환량이 적어도 된다)
② 설비 유지비와 보수비용이 적어진다.
③ 전열이 양호하다(전열효과는 냉매중 가장 크다)
④ 가격이 저렴하다.
20. 아래의 공란에 적당한 용어를 아래 보기에서 골라서 문장을 완성하시오.(단, 같은 용어를 여러 번 사용해도 좋다.)
몇 가지의 단일성분 냉매를 혼합한 것을 혼합냉매라 하여 ( 비공비혼합용액 )와 ( 공비혼합용액 )로 분류한다. 비점차가 큰 몇 가지 냉매를 혼합하면 증발기내와 같은 습증기 상태에서는 기상 중에 ( 고비점성분 )이 액상중에는 ( 저비점성 )이 많아지게 되어 기상과 액생의 사이에 성분차이가 생기게 되는 일이 있다. 이와 같은 혼합냉매를 ( 비공비혼합용액 )라고 부른다. 증발기 내에서 ( 비공비혼합용액 )를 상변화 시키면 변화 과정에 따라 기액 모두의 성분이 변화하여 ( 이상혼합용액 )가 생긴다.
R410A는 R32와 R125의 혼합냉매로 혼합조성은 R32가 ( 50 )mass%, R125가 ( 50 )mass%이고 ODP(오존파괴지수)는 ( 0 ), GWP(지구온난화지수)의 값은 R22보다 약간 ( 크다 ), 냉매번호 400번대의 뒤의 두 칸은 ( ISO )규격으로 인정된 냉매번호의 취득순으로 붙여진다.
(보기)
압력변화, 크다, 온도변화, 공비혼합냉배, 고비점성분, 자연냉매, 작다, 저비점성분, 비공비혼합냉매, 플루오르 카본, 이상혼합용액, 0, 0.5, 1, 40, 50, 60, ASHRAE, ISO, JIS
21. GWP(Global Warming Potential : 지구온난화 계수)에 대해 설명하시오.
- 지구온난화지수는 각각의 기체들을 기준이 되는 기체들과 비교했을 때 대기하층에서 성층권까지의 상대적 가열정도의 척도로서 나타내어진 것이다. 이산화탄소 1kg과 비교하였을 때 어떤 온실기체가 대기로 방출된 후 특정기간 동안 그 기체 1kg의 가열효과가 어느 정도인가를 평가하는 척도이다.
22. 다음의 가, 나, 다, 라는 냉매 및 윤활유에 대해 기술한 것이다. 문장 가운데 ( )내 들어갈 가장 적절한 어구를 문제 마지막에 있는 단어들 가운데 선택하여 ( )내에 기입하시오.
가. 냉매의 특성을 나타내는 대표적인 것으로 비점이 있다. 이를 통해 다음과 같이 대부분 냉매의 특성을 추정할 수 있다.
(a) 비점이 낮은 냉매는 비점이 높은 냉매에 비해 같은 온도에서 일반적으로 압력이 ( 높다 ).
(b) 비점이 낮은 냉매는 동일한 압축기 토출량에 대해 냉동능력이 일반적으로 ( 높다 ).
(c) 비점이 낮아지면 냉동장치의 성적계수 값이 ( 상승 )경향이 있다.
(d) 비점이 낮은 냉매는 ( 혼합 )용에 적당한 냉매로서 증발온도가 낮을 경우에도 ( 용해 )이 되기 어렵다.
(e) 비점이 낮은 냉매는 고저압의 압력비가 ( 낮다 ).
나. 암모니아 냉동장치의 냉매계통에 수분이 혼입하여 증발기내의 암모니아액에 수분이 용해되면 동일증발온도에서 평행하는 증기압이 ( 감소 )하게 되어 압축기의 흡입증기 비체적의 ( 증가 )에 의해 냉동능력이 ( 감소 )한다.
한편, 암모니아에 수분이 용해됨으로 인해 물의 빙점이 ( 상승 )하기 때문에 0℃보다 ( 높게 )되어도 암모니아액 중의 수분은 ( 용해 )하기 어렵게 된다.
다. 냉동장치에 냉매를 충전하기 전에 ( 고온 )로 장치내의 ( 냉매 )을 포함한 공기를 제거하여 ( 윤활유 부족 )으로 만듬과 동시에 장치 내를 ( 건조 )시킨다.
라. 압축기가 정지하여 장시간 방치되어 압축기의 ( 온도 )가 저하한 후에는 ( 냉매 )가 냉동기유에 다량 ( 용해 )되어 있는 경우가 있다. 이와 같은 상태에서 압축기를 기동하게 되면 오일 포밍의 발생이나 냉동기유의 점도가 저하하게 되어 ( 윤활 불량 )을 야기할 수 있다.
23. 아래 표의 공란에 적당한 내용을 기입하여 표를 완성하시오.
항목 냉매기호
R22
R134a
R717
구분
HCFC
HFC
자연냉매
분자식
CHCIF
CH2FCF3
NH3
분자량
86.47
102.03
17.03
독성비교
약
약
강
ODP(R11비교)
0.055
0
0
비열비값 비교
중
소
대
수분 용해도 비교
소
소
대
냉동기유(광유)와의 용해성
있음
없음
없음
냉매액은 냉동기유에 비해
무거움
무거움
가벼움
대기압하에서 냉매가스는 공기에 비해
무거움
무거움
가벼움

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