스크랩 냉동기 시스템 이해(장비취급설명)

[동연-켐]

냉동기 시스템 이해

출처 : 냉동공조 산업저널 랙즈2008.1

자료제공 :　（주)시그마파워

1. SYSTEM의 원리

1) 냉매의 순환

냉각기(증발기)에서 증발된 저온저압 GAS는 흡입관을 통하여 액분리기로 유입된다. 이때 액은 분리되고 GAS만이 흡입변을 지나 냉동기내 실린더로 흡입된다.

실린더 내에서 기계적으로 압축된 고온고압 GAS는 실린더 토출변을 통하여 토출되며 유분리기를 경유하여 오일이 분리된다. 오일이 분리된 GAS는 토출 GAS관을 통하여 응축기로 보내진다. 응축기 내에서 냉각(공기 또는 물+글리콜 용액)에 의하여 고온고압 GAS는 응축되어 고온 고압액으로 된다. 응축된 고온 고압액은 DRYER를 경유하여 냉각기 입구에서 팽창변에 의하여 단열팽창 한다. 이때 GAS는 감압하여 저온 저압액으로 냉각기 내로 보내지며 냉각기 내에서 증발부하에 의해 다시 증발된다

2. 주요 구성 기기

1) 압축기(COMPRESSOR)

증발기에서 증발된 저온저압의 기체 냉매를 흡입하여 다음의 응축기에서 응축 액화할 수 있도록 응축온도에 해당되는 포화입력까지 압력을 증대시켜 주는 장치이다. 반밀폐형 왕복동식으로 압축기와 전동기가 일체형으로 형성되고 분해조립이 가능한 기종이다.

2) 응축기(CONDENSER)

응축기는 동관에 PLATE AL, FIN을 사용한 공랭식으로서, 압축기에서 보내져 고온, 고압의 가스를(FIN사용) 공기로 강제 순환시켜(냉각하여 응축시켜) 액 냉매를 만드는 냉각장치를 이루고 있다.

3) 수액기(RECEIVER TANK)

응축기에서 냉각된 냉매액을 일시저장 또는 펌프 다운시 냉매를 보관하기 위한 용기로서 원통형의 동체를 횡형으로 주로 사용한다.

4) 액 분리기(ACCUMULATION)

증발기와 압축기간의 흡입 GAS배관에 설치하여 흡입가스 중에 냉매액이 혼입되었을 때 액을 분리하여 증기만을 압축기에 흡입시켜 액 압축을 방지하고 압축기를 보호하는 역할을 한다. 따라서 냉동부하의 변동이 격심한 냉동장치에서는 액 분리기를 반드시 설치해야 한다. 액 분리기의 구조는 원통형의 동체를 갖은 용기 내에 흡입가스를 도입하여 용기 중에서 갑자기 속도를 늦추게 한다. 1M/S에 의하여 가스중의 냉매 액입립을 중력으로 분리하여, 액입이 낙하하여 용기하부에 고이게 하는 것이다.

5) 유분리기(OIL SEPARATOR)

압축기에서 토출된 냉매 GAS중에 윤활유의 혼입량이 현저하게 많아지면 압축기에 윤활유의 부족이 생기게 되어 윤활작용을 저해하게 된다. 압축기와 응축기 사이의 토출가스 배관 도중에 유분리기를 설치하여 여기서 토출 GAS중에 혼입된 윤활유를 분리시켜 기름이 어느 정도 고였을 때에 압축기의 크랭크케이스에 돌려보내게 된다.

6) 필터드라이어(FILTER DETER)

냉매속의 수분 및 이물질을 제거하는 장치이다.

냉동기 안에 수분이 들어가면 팽창변에서 수분이 결빙되어 막히거나 오일이 산화되어 모터의 수명을 단축시킬 수 있다.

7) 냉각기(UNIT COOLER)

본 냉각기는 냉각 COIL UNIT, FAN CASING, 송풍기, DRAIN, 가대에 의하여 구성되어 있다. 냉각관으로는 동관을 사용하고 있으며, FIN에는 효율이 좋은 특수 설계한 알루미늄 FIN을 사용하고 있다. 또 송풍기는 진동이 작은 전동기 직결 축류 송풍기를 사용하고 FAN CASING의 전면 또는 상부에 취부되어 있다. 강판제의 DRAIN판은 배수구 측으로 적당한 구배를 두어 하부에는 DRAIN판은 배수구 측으로 적당한 구배를 두어 하부에는 DRAIN판 가열용의 HEATER가 배열되어 있다.

8) 팽창변(EXPANSION VALVE)

응축액화된 냉매는 좁은 곳을 통해서 급히 넓은 곳으로 방출되면(교축작용) 냉매는 압력으로부터 해방되어 증발하기 시작한다. 또한 U/C에서 충분한 열을 흡수할 수 있도록 적정량을 조정해 준다.

9) 전자변(SOLENOID VALVE)

냉매의 흐름을 전기 전자석으로 차단하는 밸브이다.

10) 과열방지 T.C :

제상 운전시 U/C에 SETTING 온도로 도달하면 정상운전으로 복귀시키는 장치

11) 과냉방지 T.C

저장고 온도가 SETTING 온도보다 낮아질 때 전자변을 차단하여 PUMP DOWN에 의해 압축기를 정지시키는 장치로서 저장물의 과냉을 방지함

12) SIGHT GLASS(MOISTURE INDICATOR)

냉매의 적정한 봉입량을 판단하기 위하여 액 배관중 취부되어 있다. 지시계부의 SIGHT GLASS이므로 지시계의 색의 변화에 의하여 냉매중의 수분의 유, 무를 판단할 수 있다.

* 녹색->건조(양호), 황녹색->보통(주의), 황색->습함(불량)

3. 냉동기 안전 보호장치

1) 고저압 스위치(DUAL PRESSURE SWITCH)

(A) 이상고압 차단스위치(H.P.S : High Pressure Cut-out)-수동복귀형

압축기 내부의 압력이 상승하면 냉동기의 운전을 정지하도록 하는 보호 스위치로 설정 압력은 24.0kg/㎠으로 하였으며 만일 이상고압 차단스위치(H.P)가 작동하였다면 그 원인을 점검하여 반드시 조치를 완료하고 이상고압 차단스위치에 부착된 적색 해제스위치(Reset Button)를 눌러 전기적인 제어회로를 해제하고 재가동 운전을 하여야 한다.

(B) 흡입압력 저하 보호스위치

(L.P.S : Suction Pressure Low Cut-out)-자동복귀형

흡입압력이 설정압력(-50mmHg)이하 운전되면 냉동기를 정지 시킨다. 냉매액을 회수할 경우, 펌프다운(Pump down)시 냉동기 운전 및 정지에 관여하며, 이상 저압시 냉동기를 보호하고 다시 흡입압력이 상승하면 냉동기는 재가동 된다.

2) 유압보호스위치(O.P : Oil Protection switch)-수동복귀형

유압보호스위치는 어떤 일정한 시간 내(90초 전후), 유압이 안전한도 내의 압력이하로 낮아질 경우, 전기접점을 끊어 압축기를 정지시켜서 베어링부분의 소손(燒損)을 방지한다. 급유압력은 유압(油壓)과 저압과의 차(差)로 유압보호압력개폐기는 유압측과 저압측의 차압을 유도해서 검지하며 차압의 조정범위는 통상 1.5~2kg/㎠로 한다.

3) 응축기 제어용 고압스위치

(H.P : High Pressure Control for Condenser Fan)-자동복귀형

응축기 제어를 위해 사용하며, 토출압력을 설정하여 공랭식 응축기에 있는 FAN을 작동하여 냉매의 응축상태를 원활하게 제어한다.

토출압력이 설정압력 16.0kg/㎠이상 운전되면 응축기의 냉각팬을 가동 시킨다.

4) 전자 과전류 계전기(EOCR : Electronic Over Current Relay)-수동복귀형

냉동기의 전동기가 과전류(토출가스 온도상승) 및 과부하를 감지하여 냉동기를 정지 시킨다.

5) FLEXIBLE PLUG)

가용전은 응축기나 수액기에 냉매의 액과 증기가 공존하고 있는 부분에 설치된다. 또한 이상 고압이 발생햇을 경우에 냉매 온도가 상승 하면서 임의의 온도에 도달했을 때 금속이 녹아 가스를 분출 시킨다.

본 장치에서 가용전의 용융온도는 70℃ 이하를 기준으로 한다.