수액기(receiver)
냉동장치에서는 냉동부하의 변동에 따라 증발상태가 변하기 때문에 그 응축량도 변한다. 즉, 냉동부하가 클 때에는 냉매의 증발량이 많이 필요하므로 응축량도 많아지고 냉매순환량도 증가한다. 그러나 역으로 냉동부하가 감소하면, 응축량, 냉매순환량이 감소한다. 이와 같이 냉매순환량은 냉매 부하에 따라 변하기 때문에, 장치를 순환하고 남는 여분의 냉매를 저장하기 위한 용기가 필요하게 되는데, 이때 사용되는 용기를 수액기라고 한다. 즉, 장치 운전중에 응축기에서 액화된 냉매를 팽창밸브로 보내기 전에 일시 저장하고 장치를 정지시에는 냉매를 회수하여 저장하는 고압용기가 바로 수액기이다.
따라서, 수액기의 용량을 결정하는데 있어서는
증발기의 부하변동에 따른 냉매량을 저장할 수 있는 크기
증발기에 있는 냉매를 전부 저장할 수 있는 크기
냉동장치내에 있는 냉매를 전부 저장할 수 있는 크기
등의 기준이 있으나, 실제 설계시에는 경험적으로 결정하는 경우가 많다.
또 수액기는 냉동장치중에서 가장 대량으로 냉매를 보유하는 기기이므로 구조나 설치장소에 대해서 주의하여야 한다. 그러나 소용량의 CFC계 냉매의 냉동장치에서는 수냉 응축기를 수액기로서 겸용하여 사용하는 경우가 있어 수액기를 생략하기도 한다.
2. 유분리기(Oil seperator)
압축기에서 토출되는 냉매증기중에 윤활유(냉동기유)가 많게 되면, 압축기에는 윤활유가 부족하게 될 분만 아니라 압축기에서 나온 윤활유는 응축기, 증발기 등의 연교환기에 들어가 이들의 전열성능을 저하시킨다. 따라서 압축기에서 응축기까지의 토출가스 배관 도중에서 토출가스에 포함되어 있는 기름을 분리시키도록 해야 하는 데, 이 때 사용되는 기기를 유분리기라고 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 것을 처음부터 고려하여 유분리기를 부착하지 않는 경우도 있으나, 다음과 같은 경우에는 사용하는 것이 좋다.
만액식 증발기를 사용하는 경우
상당히 다량의 기름이 토출가스에 혼입되어 있는 것으로 생각되는 경우
토출가스 배관이나 장치 전체의 배관이 길어지는 경우
증발온도가 낮은 경우
3. 액분리기(accumulator or liquid separator)
증발기에서 완전히 증발되지 않는 냉매를 동시에 압축기로 흡입하게 되면, 압축기는 비압축성의 냉매액을 압축하게 되므로 파손될 위험이 있다. 이러한 사고를 미연에 방지하기 위해서는 압축기로 흡입되는 냉매가스중에 포함된 냉매액을 분리시켜야 하는데, 이때 사용되는 기기가 액분리기이다. 이 액분리기는 압축기의 가까운 흡입관에 설치하는 일종의 저압용기이며, 여기서 분리된 액은 증발기, 저압수액기 또는 고압수액기 등으로 되돌려진다. 따라서 냉동부하의 변동이 심한 냉동장치(예를 들면 제빙창고, 대형 냉장고, 동결장치, 브라인 냉각기 등)나 강제순환식 냉동장치에서는 액분리기를 반드시 설치해 주어야 한다.
액분리기는 앞에서 서술한 것처럼 주로 흡입가스중의 냉매액을 분리하는 것이지만, 그 외의 역할을 종합하여 정리해 보면 다음과 같다.
흡입가스중에 냉매액이 혼입되었을 때, 이것을 분리하여 액은 증발기로 보내고 증기만을 압축기에 흡입시켜 액압축을 방지하고 압축기를 보호한다.
부하변동에 의한 증발기의 액면 변동을 흡수하고, 자동적으로 액순환을 조절한다.
기동시 증발기내의 급격한 교란을 흡수하여 리키드백을 방지한다.
4. 불응축가스 분리기(gas purger)
냉동장치의 냉매계통중에 공기 등 불응축가스가 존재하게 되면 이는 응축기나 수액기상부에 보이게 되어 그 분압만큼 응축압력이 높아짐에 따라 냉동능력의 감소, 소비동력의 증가, 압축기 실린더의 과열, 열교환기의 전열악화 등 악영향이 생기게 되므로 신속하게 장치에서 제거해 줄 필요가 있다. 또한 공기중의 수분이나 산소의 영향으로 냉동장치가 부식될 위험도 있다.
불응축가스는 운전중에 장치의 고압부(응축기나 수액기)에 모이게 되므로 운전을 정지해서 응축기를 충분히 냉각시킨 다음 응축기 상부의 공기배기밸브를 이용하여 불응축가스를 방출하는 경우도 있으나, 이렇게 할 경우 공기와 더불어 냉매도 같이 배출되기 때문에 냉매의 손실량이 많아질 수 있다. 따라서 대형 냉동장치에서는 냉매의 손실을 최소한으로 하면서 공기를 배출하기 위해서 운전중에도 불응축가스만을 분리할 수 있는 불응축 가스분리기가 사용된다. 이러한 불응축 가스분리기에는 수동식과 자동식이 있다.
5. 중간냉각기(inter-cooler)
2단압축 냉동장치에 고단 압축기의 토출가스 온도가 너무 높게 되지 않도록 저단 압축기의 토출가스를 그 토출압력(중간압력)의 포화돈도가지 냉각하기 위하여 중간냉각기를 사용한다. 또한 중간냉각기는 응축기로부터 저압측의 증발기로 보내는 냉매액을 과냉각하는 열교환기의 역할도 한다. 중간냉각기는 그 냉각방법에 따라 플래시형 중간냉각기 액냉각식 중간냉각기, 직접팽창식 중간냉각기가 있다.
6. 냉매건조기(dryer)
냉동장치의 냉매계통에 수분이 존재하면 장치의 각 부분에 나쁜 영향을 미치게 된다. 특히 CFC계 냉매는 수분의 용해도가 적어서 수분이 냉동장치내에 있으면 팽창밸브에서 동결하여 냉매의 통과를 방해할 뿐만 아니라 수분의 영향을 받아 냉매가 가수분해되어 산을 형성하므로 냉매액에 포함되어 있는 수분을 제거하여야한다. 이를 위하여 사용하는 것이 냉매 건조기이다. 그러나 암모니아는 수분과 잘 혼합되므로 냉매건조기를 사용하지 않는다.
냉매건조기는 가운데가 비어 있는 원통의 내부에 흡습제를 철망 속에 넣은 것인 데, 이 철망은 흡습제의 용기로 되어 교환하기에 편리하도록 되어있고, 흡습제의 가루가 냉매와 함께 냉매 건조기에서 유출되는 것을 방지하고 있다.
7. 냉매여과기(strainer or filter)
냉매중에 먼지나 금속 부스러기 등 이물질이 혼입되어 냉동장치내를 순환하게 되면, 이것이 팽창밸브의 오리피스에 걸리거나 압축기의 토출밸브나 흡입밸브에 걸려 그 작동을 저해하고, 또한 베어링이나 축봉장치를 손상시키는 원인이 될 수 있기 때문에 냉매여과기를 설치하여 이물질을 제거해야 한다. 냉매 여과기는 원통내에 설치하는 리키드 필터와 압축기의 흡입측에 설치하는 삭션 스트레이너로 크게 구분할 수 있다.
8. 액회수장치(liquid return system)
액분리기에서 분리된 냉매액은 중력작용에 의해 증발기로 되돌아가게 되어 있으나, 액 분리기를 압축기 가까이 흡입관에 설치하였을 때, 분리된 액을 고압측의 수액기로 회수하거나 증발기로 돌려 보내는 장치를 액회수장치라고 한다.
이 액회수장치는 압축기로의 리키드백을 방지하는데 그 목적이 있다. 특히, 고속다기통 압축기에서는 리키드백으로 인한 압축기 손상우려가 많기 때문에, 액회수장치를 흡입관에 설치하여 압축기가 절대로 액을 흡입하지 않도록 하고 있다.
9. 유회수장치(Oil return system)
암모니아 냉동장치에서는 증발기에 기름이 고인 경우 기름과 암모니아가 잘 용해하지 않고, 또한 기름이 암모니아보다 무거우므로 증발기 하부에 분리되어 고여있게 된다. 다라서 운전중에도 증발기내 압력이 대기압보다 높으면 뽑아낼 수 있다. 그러나 CFC계 냉매인 경우에는 기름과 냉매가 잘 용해할 뿐만 아니라 용해되지 않는다 하더라도 기름이 CFC계 냉매보다 가볍기 때문에 액상부에 뜨기 쉬우므로 특별한 유회수장치가 필요하게 된다.
10. 유냉각기(Oil cooler)
윤활유의 온도가 상당히 높아지는 것으로 예상되는 경우에 오일펌프에서 나온 기름을 유냉각기에 도입하여 냉각한 다음 각 마찰부에 공급하는 경우가 있다. 그러나 오일펌프에서 토출된 유온은 운전상태에 따라 달라지게 되는 데, 일반적으로 CFC계 냉매의 냉동장치에서는 기름의 탄화나 점도 저하로 인한 윤활장해를 일으킬 정도로 토출가스가 높아지지는 않으므로 유냉각기를 사용하지 않는 경우도 많다.
11. 오일드럼(Oil drum)
암모니아 냉동기에서는 유분리기, 응축기, 수액기 등에서 고인 유를 정기적으로 바깥으로 봅아낼 필요가 있으나, 용기에서 직접 오일 드레인 밸브(oil drain valve)를 통하여 밖으로 빼내면 용기내의 압력이 고압이기 때문에 위험할 뿐만 아니라 냉매도 같이 빠져나오기 때문에 인체에 해를 끼칠 우려가 있다. 다라서 기름을 우선 오일드럼에 모아 오일드럼과 저압측에 연결된 배관중에 설치된 밸브를 열어 기름에 섞여 있는 암모니아를 흡입관으로 뽑아버린 다음, 이 밸브를 닫고 기름만 유면계를 보면서 바깥으로 뽑아낸다.
CFC계 냉매의 냉동기인 경우에는 유회수장치가 있는 경우나 배관이 복잡하여 기름이 압축기에 들어가기 어려운 경우를 제외하고는 일반적으로 오일드럼을 사용하지 않는다.
12. 액-가스 열교환기(liquid-gas heat exchanger)
증발기에서 나오는 저온의 냉매증기와 응축기에서 팽창밸브에 이르는고온의 냉매액을 열교환시키는 것으로, 압축기 흡입가스를 과열시켜 습압축을 방지하여 냉동효과와 성적계수를 향상시킬 수 있고, 증발기로 가는 냉매액을 과냉각시켜 냉동사이클의 효율을 향상시킬 수 있다. 그러나 암모니아의 경우에는 흡입가스를 과열시키면 토출가스 온도가 너무 높아져서 좋지 않다. CFC계 냉매에서는 주로 다음과 같은 경우에 사용된다.
R-12, R-500등의 냉매를 사용하여 증발온도 -15℃정도를 유지하는 장치에서 흡입가스의 과열과 액의 과냉각으로 사이클의 효율을 향상시킨다.
냉매액관이 길거나 냉매액관을 높은 위치까지 배관하는 경우 액관내의 압력손실로 인하여 액의 일부가 증발함으로서 프레쉬가스(flash gas)가 발생하여 팽창밸브의 작용을 저해할 우려가 있을 때, 응축기 또는 수액기 가까이 열교환기를 설치하여 냉매액을 과냉각시킨 다음 액관에 보낸다.
건식 증발기와 같이 비등한 냉매액중의 액적이 압축기에 흡입되어 리키드백에 의한 압축기 고장의 우려가 있을 때, 증발기 출구 가까이 열교환기를 설치하여 흡입가스를 과열시킨다.
만액식 증발기를 사용하는 장치에서 증발기내의 오일을 회수하기 위한 유회수장치의 열 교환기로서 사용한다.
13. 안전밸브(safety valve or relief valve)
압축기의 토출밸브 또는 냉매회로내의 밸브를 닫은 채로 운전하거나, 응축기에 물이 통하지 않거나 하면 이상 고압이 되어 장치가 폭발할 위험이 있다. 따라서 이러한 사고를 미연에 방지하기 위하여, 안전밸브를 압축기, 수액기, 응축기 등 고압측의 각 부분에 설치하여 일정 이상의 고압이 되면 안전밸브가 열려 고압가스를 저압부에 돌려보내거나 외부로 방출하도록 한다.
14. 가용전(fusible plug)
CFC계 냉매용 응축기, 수액기에서는 안전밸브 대신에 가용전을 사용할 때도 있다. 이를 용전이라고 하며 금속의 플러그(plug)에 안티몬, 석 등을 주성분으로 한 가용합금을 밀봉한 것으로, 응축기, 수액기등 압력용기의 안전장치로서 설치한다.
이것은 화재가 난 경우등 온도가 일정온도 이상 상승하면, 가용합금이 녹아서 고압가스를 외부로 방출시킴으로서 온도상승에 따른 용기의 압력 상승으로 인한 파열의 위험을 방지한다. 용전의 구경은 안전밸브 최소구경의 1/2 이상이어야 하며 또한 그 설치 위치는 압축기의 고온 토출가스의 영향을 받지 않는 곳이라야 한다. 또한 용전의 용융온도는 75℃이하로 되어 있다.
15. 파열판(rupture disk)
파열판은 얇은 금속판으로 용기의 구명을 막고 있는 구조로 되어 있으며, 안전밸브와 동일 목적에 사용된다. 즉, 냉동장치내의 압력이 이상 상승할 경우 이 파열판이 파괴되어 장치내의 고압가스가 외부로 방출됨으로서 냉동장치 전체가 이상 고압에 의해 파괴되는 것을 방지하고 있다. 이 파열판은 주로 터보 냉동기에 일반적으로 사용되고 있다.
16. 송풍기(fan)
송풍기는 냉동장치의 각 요소에 사용되고 있는데 사용되는 송풍기의 대부분은 압력이 100mmAq 이하이고, 높을 경우에도 200mmAq 정도이다.
공기조화 장치에서는 다익형 송풍기가 많이 사용되지만, 나관식 동결장치 및 냉장고의 유니트 쿨러(unit cooler), 증발식 응축기 등의 강제통풍에는 일반적으로 축류형이나 풍압은 낮지만(8mm 이하), 대풍량을 얻을 수 있는 프로펠러형이 많이 사용되고 있으며, 에어커텐용으로는 긴 취출구로 취출하는데 적당한 관류형이 사용되고 있다.
17. 냉각탑(cooling tower)
수냉식 응축기에서 냉각작용을 하고 나온 물(응축기 출구의 물)은 응축기에서 냉매로부터 열을 빼앗아 온도가 높으졌으므로, 이 물을 다시 응축기용 냉각수로 사용할 수는 없게 된다. 그러나 이 물을 버린다는 것은 비경제적이므로, 냉각탑을 이용하여 이 물을 다시 사용할 수 있도록 한다.
냉각탑의 근본원리는 주위에 있는 공기를 물과 직접 접촉시켜 물을 냉각하는 것이다. 1kg의 물이 증발하는 데는 약 600kcal의 증발열이 필요한 데, 이 증발량(증발잠열)을 물 자신으로부터 흡수하도록 한 것이다. 즉 물의 일부가 증발할 때 나머지 물의 온도를 내릴 수 있는 원리를 이용한 것으로, 이론적으로 전체 수량의 1%를 증발시키면 그 물의 온도는 약 6℃낮게 된다.
냉각탑의 냉각능력은 표준조건하(입구수온도 37℃, 출구수온도 32℃, 냉각수량 13l/min/RT, 외기 습구온도 27℃에서 운전되는 경우의 능력은 3900kcal/h와 비교하여 표시하는 데, 조건이 다를 때에는 각 제조회사의 카탈로그에 나와 있는 성능곡선에 의해 냉각능력을 구하면 된다. 단, 충진재가 염화비닐로 만들어진 경우의 입구수온은 46℃이하로 하는 것이 바람직하다.
냉각탑의 종류는 냉동기, 열기관, 발전소, 화학플랜트 등에서 뜨거운 배수를 주위의 공기와 직접 열교환시켜 냉각하는 개방식 냉각탑과 열교환기를 설치하여 내부에 냉각시키려는 물이나 유등의 프로세스 유체를 흐르게 하고, 산포수는 고내를 단순히 순환시켜 사용하는 밀폐식 냉각탑으로 구분할 수 있다.
18. 펌프(pump)
펌프는 일반적으로 다음과 같이 분류되고 있다
① 원심펌프 : 볼류우트 펌프, 터어빈 펌프
② 축류펌프 : 프로펠러 펌프, 가동익 프로펠러 펌프
③ 사류펌프 : 피스톤 펌프, 플런저 펌프, 다이어프램펌프 등
④ 왕복펌프 :' 기어펌프, 베인펌프 등
⑤ 특수펌프 ; 마찰펌프, 기포펌프, 제트펌프 등
이상의 펌프 가운데 가장 널리 쓰이고 있는 것이 원심펌프이며, 그 용도는 산업계의 모든 분야에 사용되고 있다.
냉동장치에서는 냉동부하의 변동에 따라 증발상태가 변하기 때문에 그 응축량도 변한다. 즉, 냉동부하가 클 때에는 냉매의 증발량이 많이 필요하므로 응축량도 많아지고 냉매순환량도 증가한다. 그러나 역으로 냉동부하가 감소하면, 응축량, 냉매순환량이 감소한다. 이와 같이 냉매순환량은 냉매 부하에 따라 변하기 때문에, 장치를 순환하고 남는 여분의 냉매를 저장하기 위한 용기가 필요하게 되는데, 이때 사용되는 용기를 수액기라고 한다. 즉, 장치 운전중에 응축기에서 액화된 냉매를 팽창밸브로 보내기 전에 일시 저장하고 장치를 정지시에는 냉매를 회수하여 저장하는 고압용기가 바로 수액기이다.
따라서, 수액기의 용량을 결정하는데 있어서는
증발기의 부하변동에 따른 냉매량을 저장할 수 있는 크기
증발기에 있는 냉매를 전부 저장할 수 있는 크기
냉동장치내에 있는 냉매를 전부 저장할 수 있는 크기
등의 기준이 있으나, 실제 설계시에는 경험적으로 결정하는 경우가 많다.
또 수액기는 냉동장치중에서 가장 대량으로 냉매를 보유하는 기기이므로 구조나 설치장소에 대해서 주의하여야 한다. 그러나 소용량의 CFC계 냉매의 냉동장치에서는 수냉 응축기를 수액기로서 겸용하여 사용하는 경우가 있어 수액기를 생략하기도 한다.
2. 유분리기(Oil seperator)
압축기에서 토출되는 냉매증기중에 윤활유(냉동기유)가 많게 되면, 압축기에는 윤활유가 부족하게 될 분만 아니라 압축기에서 나온 윤활유는 응축기, 증발기 등의 연교환기에 들어가 이들의 전열성능을 저하시킨다. 따라서 압축기에서 응축기까지의 토출가스 배관 도중에서 토출가스에 포함되어 있는 기름을 분리시키도록 해야 하는 데, 이 때 사용되는 기기를 유분리기라고 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 것을 처음부터 고려하여 유분리기를 부착하지 않는 경우도 있으나, 다음과 같은 경우에는 사용하는 것이 좋다.
만액식 증발기를 사용하는 경우
상당히 다량의 기름이 토출가스에 혼입되어 있는 것으로 생각되는 경우
토출가스 배관이나 장치 전체의 배관이 길어지는 경우
증발온도가 낮은 경우
3. 액분리기(accumulator or liquid separator)
증발기에서 완전히 증발되지 않는 냉매를 동시에 압축기로 흡입하게 되면, 압축기는 비압축성의 냉매액을 압축하게 되므로 파손될 위험이 있다. 이러한 사고를 미연에 방지하기 위해서는 압축기로 흡입되는 냉매가스중에 포함된 냉매액을 분리시켜야 하는데, 이때 사용되는 기기가 액분리기이다. 이 액분리기는 압축기의 가까운 흡입관에 설치하는 일종의 저압용기이며, 여기서 분리된 액은 증발기, 저압수액기 또는 고압수액기 등으로 되돌려진다. 따라서 냉동부하의 변동이 심한 냉동장치(예를 들면 제빙창고, 대형 냉장고, 동결장치, 브라인 냉각기 등)나 강제순환식 냉동장치에서는 액분리기를 반드시 설치해 주어야 한다.
액분리기는 앞에서 서술한 것처럼 주로 흡입가스중의 냉매액을 분리하는 것이지만, 그 외의 역할을 종합하여 정리해 보면 다음과 같다.
흡입가스중에 냉매액이 혼입되었을 때, 이것을 분리하여 액은 증발기로 보내고 증기만을 압축기에 흡입시켜 액압축을 방지하고 압축기를 보호한다.
부하변동에 의한 증발기의 액면 변동을 흡수하고, 자동적으로 액순환을 조절한다.
기동시 증발기내의 급격한 교란을 흡수하여 리키드백을 방지한다.
4. 불응축가스 분리기(gas purger)
냉동장치의 냉매계통중에 공기 등 불응축가스가 존재하게 되면 이는 응축기나 수액기상부에 보이게 되어 그 분압만큼 응축압력이 높아짐에 따라 냉동능력의 감소, 소비동력의 증가, 압축기 실린더의 과열, 열교환기의 전열악화 등 악영향이 생기게 되므로 신속하게 장치에서 제거해 줄 필요가 있다. 또한 공기중의 수분이나 산소의 영향으로 냉동장치가 부식될 위험도 있다.
불응축가스는 운전중에 장치의 고압부(응축기나 수액기)에 모이게 되므로 운전을 정지해서 응축기를 충분히 냉각시킨 다음 응축기 상부의 공기배기밸브를 이용하여 불응축가스를 방출하는 경우도 있으나, 이렇게 할 경우 공기와 더불어 냉매도 같이 배출되기 때문에 냉매의 손실량이 많아질 수 있다. 따라서 대형 냉동장치에서는 냉매의 손실을 최소한으로 하면서 공기를 배출하기 위해서 운전중에도 불응축가스만을 분리할 수 있는 불응축 가스분리기가 사용된다. 이러한 불응축 가스분리기에는 수동식과 자동식이 있다.
5. 중간냉각기(inter-cooler)
2단압축 냉동장치에 고단 압축기의 토출가스 온도가 너무 높게 되지 않도록 저단 압축기의 토출가스를 그 토출압력(중간압력)의 포화돈도가지 냉각하기 위하여 중간냉각기를 사용한다. 또한 중간냉각기는 응축기로부터 저압측의 증발기로 보내는 냉매액을 과냉각하는 열교환기의 역할도 한다. 중간냉각기는 그 냉각방법에 따라 플래시형 중간냉각기 액냉각식 중간냉각기, 직접팽창식 중간냉각기가 있다.
6. 냉매건조기(dryer)
냉동장치의 냉매계통에 수분이 존재하면 장치의 각 부분에 나쁜 영향을 미치게 된다. 특히 CFC계 냉매는 수분의 용해도가 적어서 수분이 냉동장치내에 있으면 팽창밸브에서 동결하여 냉매의 통과를 방해할 뿐만 아니라 수분의 영향을 받아 냉매가 가수분해되어 산을 형성하므로 냉매액에 포함되어 있는 수분을 제거하여야한다. 이를 위하여 사용하는 것이 냉매 건조기이다. 그러나 암모니아는 수분과 잘 혼합되므로 냉매건조기를 사용하지 않는다.
냉매건조기는 가운데가 비어 있는 원통의 내부에 흡습제를 철망 속에 넣은 것인 데, 이 철망은 흡습제의 용기로 되어 교환하기에 편리하도록 되어있고, 흡습제의 가루가 냉매와 함께 냉매 건조기에서 유출되는 것을 방지하고 있다.
7. 냉매여과기(strainer or filter)
냉매중에 먼지나 금속 부스러기 등 이물질이 혼입되어 냉동장치내를 순환하게 되면, 이것이 팽창밸브의 오리피스에 걸리거나 압축기의 토출밸브나 흡입밸브에 걸려 그 작동을 저해하고, 또한 베어링이나 축봉장치를 손상시키는 원인이 될 수 있기 때문에 냉매여과기를 설치하여 이물질을 제거해야 한다. 냉매 여과기는 원통내에 설치하는 리키드 필터와 압축기의 흡입측에 설치하는 삭션 스트레이너로 크게 구분할 수 있다.
8. 액회수장치(liquid return system)
액분리기에서 분리된 냉매액은 중력작용에 의해 증발기로 되돌아가게 되어 있으나, 액 분리기를 압축기 가까이 흡입관에 설치하였을 때, 분리된 액을 고압측의 수액기로 회수하거나 증발기로 돌려 보내는 장치를 액회수장치라고 한다.
이 액회수장치는 압축기로의 리키드백을 방지하는데 그 목적이 있다. 특히, 고속다기통 압축기에서는 리키드백으로 인한 압축기 손상우려가 많기 때문에, 액회수장치를 흡입관에 설치하여 압축기가 절대로 액을 흡입하지 않도록 하고 있다.
9. 유회수장치(Oil return system)
암모니아 냉동장치에서는 증발기에 기름이 고인 경우 기름과 암모니아가 잘 용해하지 않고, 또한 기름이 암모니아보다 무거우므로 증발기 하부에 분리되어 고여있게 된다. 다라서 운전중에도 증발기내 압력이 대기압보다 높으면 뽑아낼 수 있다. 그러나 CFC계 냉매인 경우에는 기름과 냉매가 잘 용해할 뿐만 아니라 용해되지 않는다 하더라도 기름이 CFC계 냉매보다 가볍기 때문에 액상부에 뜨기 쉬우므로 특별한 유회수장치가 필요하게 된다.
10. 유냉각기(Oil cooler)
윤활유의 온도가 상당히 높아지는 것으로 예상되는 경우에 오일펌프에서 나온 기름을 유냉각기에 도입하여 냉각한 다음 각 마찰부에 공급하는 경우가 있다. 그러나 오일펌프에서 토출된 유온은 운전상태에 따라 달라지게 되는 데, 일반적으로 CFC계 냉매의 냉동장치에서는 기름의 탄화나 점도 저하로 인한 윤활장해를 일으킬 정도로 토출가스가 높아지지는 않으므로 유냉각기를 사용하지 않는 경우도 많다.
11. 오일드럼(Oil drum)
암모니아 냉동기에서는 유분리기, 응축기, 수액기 등에서 고인 유를 정기적으로 바깥으로 봅아낼 필요가 있으나, 용기에서 직접 오일 드레인 밸브(oil drain valve)를 통하여 밖으로 빼내면 용기내의 압력이 고압이기 때문에 위험할 뿐만 아니라 냉매도 같이 빠져나오기 때문에 인체에 해를 끼칠 우려가 있다. 다라서 기름을 우선 오일드럼에 모아 오일드럼과 저압측에 연결된 배관중에 설치된 밸브를 열어 기름에 섞여 있는 암모니아를 흡입관으로 뽑아버린 다음, 이 밸브를 닫고 기름만 유면계를 보면서 바깥으로 뽑아낸다.
CFC계 냉매의 냉동기인 경우에는 유회수장치가 있는 경우나 배관이 복잡하여 기름이 압축기에 들어가기 어려운 경우를 제외하고는 일반적으로 오일드럼을 사용하지 않는다.
12. 액-가스 열교환기(liquid-gas heat exchanger)
증발기에서 나오는 저온의 냉매증기와 응축기에서 팽창밸브에 이르는고온의 냉매액을 열교환시키는 것으로, 압축기 흡입가스를 과열시켜 습압축을 방지하여 냉동효과와 성적계수를 향상시킬 수 있고, 증발기로 가는 냉매액을 과냉각시켜 냉동사이클의 효율을 향상시킬 수 있다. 그러나 암모니아의 경우에는 흡입가스를 과열시키면 토출가스 온도가 너무 높아져서 좋지 않다. CFC계 냉매에서는 주로 다음과 같은 경우에 사용된다.
R-12, R-500등의 냉매를 사용하여 증발온도 -15℃정도를 유지하는 장치에서 흡입가스의 과열과 액의 과냉각으로 사이클의 효율을 향상시킨다.
냉매액관이 길거나 냉매액관을 높은 위치까지 배관하는 경우 액관내의 압력손실로 인하여 액의 일부가 증발함으로서 프레쉬가스(flash gas)가 발생하여 팽창밸브의 작용을 저해할 우려가 있을 때, 응축기 또는 수액기 가까이 열교환기를 설치하여 냉매액을 과냉각시킨 다음 액관에 보낸다.
건식 증발기와 같이 비등한 냉매액중의 액적이 압축기에 흡입되어 리키드백에 의한 압축기 고장의 우려가 있을 때, 증발기 출구 가까이 열교환기를 설치하여 흡입가스를 과열시킨다.
만액식 증발기를 사용하는 장치에서 증발기내의 오일을 회수하기 위한 유회수장치의 열 교환기로서 사용한다.
13. 안전밸브(safety valve or relief valve)
압축기의 토출밸브 또는 냉매회로내의 밸브를 닫은 채로 운전하거나, 응축기에 물이 통하지 않거나 하면 이상 고압이 되어 장치가 폭발할 위험이 있다. 따라서 이러한 사고를 미연에 방지하기 위하여, 안전밸브를 압축기, 수액기, 응축기 등 고압측의 각 부분에 설치하여 일정 이상의 고압이 되면 안전밸브가 열려 고압가스를 저압부에 돌려보내거나 외부로 방출하도록 한다.
14. 가용전(fusible plug)
CFC계 냉매용 응축기, 수액기에서는 안전밸브 대신에 가용전을 사용할 때도 있다. 이를 용전이라고 하며 금속의 플러그(plug)에 안티몬, 석 등을 주성분으로 한 가용합금을 밀봉한 것으로, 응축기, 수액기등 압력용기의 안전장치로서 설치한다.
이것은 화재가 난 경우등 온도가 일정온도 이상 상승하면, 가용합금이 녹아서 고압가스를 외부로 방출시킴으로서 온도상승에 따른 용기의 압력 상승으로 인한 파열의 위험을 방지한다. 용전의 구경은 안전밸브 최소구경의 1/2 이상이어야 하며 또한 그 설치 위치는 압축기의 고온 토출가스의 영향을 받지 않는 곳이라야 한다. 또한 용전의 용융온도는 75℃이하로 되어 있다.
15. 파열판(rupture disk)
파열판은 얇은 금속판으로 용기의 구명을 막고 있는 구조로 되어 있으며, 안전밸브와 동일 목적에 사용된다. 즉, 냉동장치내의 압력이 이상 상승할 경우 이 파열판이 파괴되어 장치내의 고압가스가 외부로 방출됨으로서 냉동장치 전체가 이상 고압에 의해 파괴되는 것을 방지하고 있다. 이 파열판은 주로 터보 냉동기에 일반적으로 사용되고 있다.
16. 송풍기(fan)
송풍기는 냉동장치의 각 요소에 사용되고 있는데 사용되는 송풍기의 대부분은 압력이 100mmAq 이하이고, 높을 경우에도 200mmAq 정도이다.
공기조화 장치에서는 다익형 송풍기가 많이 사용되지만, 나관식 동결장치 및 냉장고의 유니트 쿨러(unit cooler), 증발식 응축기 등의 강제통풍에는 일반적으로 축류형이나 풍압은 낮지만(8mm 이하), 대풍량을 얻을 수 있는 프로펠러형이 많이 사용되고 있으며, 에어커텐용으로는 긴 취출구로 취출하는데 적당한 관류형이 사용되고 있다.
17. 냉각탑(cooling tower)
수냉식 응축기에서 냉각작용을 하고 나온 물(응축기 출구의 물)은 응축기에서 냉매로부터 열을 빼앗아 온도가 높으졌으므로, 이 물을 다시 응축기용 냉각수로 사용할 수는 없게 된다. 그러나 이 물을 버린다는 것은 비경제적이므로, 냉각탑을 이용하여 이 물을 다시 사용할 수 있도록 한다.
냉각탑의 근본원리는 주위에 있는 공기를 물과 직접 접촉시켜 물을 냉각하는 것이다. 1kg의 물이 증발하는 데는 약 600kcal의 증발열이 필요한 데, 이 증발량(증발잠열)을 물 자신으로부터 흡수하도록 한 것이다. 즉 물의 일부가 증발할 때 나머지 물의 온도를 내릴 수 있는 원리를 이용한 것으로, 이론적으로 전체 수량의 1%를 증발시키면 그 물의 온도는 약 6℃낮게 된다.
냉각탑의 냉각능력은 표준조건하(입구수온도 37℃, 출구수온도 32℃, 냉각수량 13l/min/RT, 외기 습구온도 27℃에서 운전되는 경우의 능력은 3900kcal/h와 비교하여 표시하는 데, 조건이 다를 때에는 각 제조회사의 카탈로그에 나와 있는 성능곡선에 의해 냉각능력을 구하면 된다. 단, 충진재가 염화비닐로 만들어진 경우의 입구수온은 46℃이하로 하는 것이 바람직하다.
냉각탑의 종류는 냉동기, 열기관, 발전소, 화학플랜트 등에서 뜨거운 배수를 주위의 공기와 직접 열교환시켜 냉각하는 개방식 냉각탑과 열교환기를 설치하여 내부에 냉각시키려는 물이나 유등의 프로세스 유체를 흐르게 하고, 산포수는 고내를 단순히 순환시켜 사용하는 밀폐식 냉각탑으로 구분할 수 있다.
18. 펌프(pump)
펌프는 일반적으로 다음과 같이 분류되고 있다
① 원심펌프 : 볼류우트 펌프, 터어빈 펌프
② 축류펌프 : 프로펠러 펌프, 가동익 프로펠러 펌프
③ 사류펌프 : 피스톤 펌프, 플런저 펌프, 다이어프램펌프 등
④ 왕복펌프 :' 기어펌프, 베인펌프 등
⑤ 특수펌프 ; 마찰펌프, 기포펌프, 제트펌프 등
이상의 펌프 가운데 가장 널리 쓰이고 있는 것이 원심펌프이며, 그 용도는 산업계의 모든 분야에 사용되고 있다.
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