냉동시설안전관리자양성관리자

<DIV class=bbs_contents_inbox> <DIV style="DISPLAY: block" id=user_contents class="user_contents tx-content-container scroll" name="user_contents"> <TABLE class=protectTable> <TBODY> <TR> <TD><LINK rel=stylesheet type=text/css href="http://editor.daum.net/services/blog/css/contents4view.css?ver=1.1.95"><LINK rel=stylesheet type=text/css href="http://editor.daum.net/services/blog/css/theme4view.css?ver=1.1.95"> <xSCRIPT language=xxjavascript src="http://pimg.daum-img.net/UX-JS_2008/common_view.js?v=ux4.12"></xSCRIPT> <xSCRIPT language=xxjavascript> var articleno = "12365694"; </xSCRIPT> 냉동시설 안전관리자 양성교육 요점 정리^^ 1. 이론 ** 법규 ** 1. 고압가스 유통단계별 인·허가 구분 중 - 제조 냉동(냉동제조 허가) - 가연성 가스 및 독성가스 냉동능력 20톤 이상 - 그 밖의 가스 냉동능력 50톤 이상 (단, 건축물 냉난방용의 경우에는 100톤 이상) 냉동(냉동제조 신고) - 가연성 및 독성가스 냉동능력 3톤이상, 그 밖의 가스 냉동능력 20톤 이상 2. 고압가스 안전관리법 시행령 제 2조 압축 고압가스 - 상용의 온도에서 1㎫이상이 되는 가스가 실제로 그 압력이 1MPa이상이거나 35℃ 에서의 압력이 1MPa이상이 되는 압축가스 액화 고압가스 - 상용온도에서 0.2MPa이상이 되는 가스가 실제로 그 압력이 0.2MPa이상이거나 0.2MPa이 되는 경우의 온도가 35℃ 이하인 액화가스 3. 액화가스의 압력은 원칙적으로 포화증기압을 가리키며, 그 값은 각 가스 고유의 물성치이다. 즉 포화증기압선도(온도에 대응된 압력으로 표시)를 이용하여 고압가스 여부를 판단한다. 4. 고압가스 제조의 예 ① 고압가스가 아닌 기체를 고압가스인 기체로 만드는 것(기체를 1MPa이상으로 상승) ② 고압가스인 기체의 압력을 더 높게 상승시키는 것(2MPa의 기체를 4MPa이상으로 상승) ③ 고압가스인 기체(4MPa이상)의 압력을 낮은 고압가스의 압력(2MPa로)으로 강하시키는 것 ④ 기체를 액화시키는 것(액화한 기체가 고압가스에 해당하는 경우) ⑤ 액화되어 있는 가스를 기화시키는 것(기화한 기체가 고압가스에 해당하는 경우) ⑥ 고압가스를 용기에 충전하는 것 5. 특정 설비 - 안전관리상 특별히 정한 가스설비 저장탱크, 안전밸브, 긴급차단장치, 역화방지장치, 기화장치, 압력용기, 자동차용가스자동주입기, 독성가스배관용 밸브, 냉동설비를 구성하는 압축기, 응축기, 증발기, 압력용기, 특정고압가스용 실린더 캐비넷 6. 용기 - 고압가스를 충전하기 위한 것으로서 이동할 수 있는 용기 - 내용적 3dℓ(300㎖) 이상의 용기 및 그 부속품(밸브, 안전밸브) 7. 냉동기 - 고압가스를 사용하여 냉동을 하기 위한 기기로서 냉동능력 3RT 이상인 것을 말함 8. 변경허가 · 변경신고대상(규칙 제4조) - 사업소의 위치변경(사업소 전체의 위치를 옮기는 것. 예; 신림동 25→사당동 100번지로) - 처리설비의 위치 또는 능력변경 - 배관의 내경의 변경(처리능력의 변경을 수반하는 경우에 한 함) - 배관의 설치 장소의 변경(배관연장이 300미터 이상이 이루어지는 경우) 9. 허가 · 신고의 절차(규칙 제5조, 제6조, 제7조) 사업자 ; 설치·변경계획서 작성(공사; 기술검토)→허가,신고,등록신청서 작성(관할관청; 신청서 검토)→설치공사 또는 변경공사(공사; 중간검사 실시)(공사; 완성검사)→안전관리자 선임 →안전관리규정 작성→사업개시 10. 시공자의 자격 -가스시공업 1종 또는 기계설비공사업 등록자가 고압가스 배관의 설치, 변경공사 11. 완성검사 - 고압가스제조, 저장등의 시설 설치공사 또는 변경공사를 한 때에 받는다 12. 정기검사 - 가연성 가스 또는 독성가스 ; 최초완성검사 필증 교부일로부터 매 1년마다 - 불연성 가스(독성가스 제외) ; 최초완성검사 필증 교부일로부터 매 2년마다 13. 수리자격자 수리범위 - 냉동기 제조자 ㄱ) 냉동기용접부분의 용접 ㄴ) 냉동기 부속품 ㄷ) 냉동기의 단열재 교체 - 고압가스 제조자 ㄱ) 용기밸브의 부품교체 ㄴ) 특정설비의 부품교체 ㄷ) 냉동기의 부품교체 ㄹ) 용접 가공 14. 안전관리 책임자의 임무 - 시설 및 작업과정의 안전유지 - 용기등의 제조공정 관리 - 공급자의 의무이행 확인 - 안전관리규정 시행 및 실시기록 작성 - 종사자의 안전관리 지휘 감독 - 그 밖의 위해 방지 조치 15. 안전관리자의 자격과 선임 인원 50톤 이하 - 안전관리 책임자 1인 ; 공조냉동기계기능사, 냉동시설안전관리자양성교육이수자 16. 안전관리총괄자 또는 안전관리부총괄자가 기술자격을 가지고 있는 경우 안전관리 책임자를 겸할 수 있다 17. 사업소안에 고압가스제조시설과 냉동제조시설이 같이 설치되어 있는 경우 고압가스제조시설을 위 한 안전관리자를 선임한 때에는 별도로 냉동제조시설에 관한 안전관리자를 선임하지 않을 수 있다 18. 법 제9조 제1항 제3호의 규정에 의하여 휴지한 사업소내의 고압가스시설에 고압가스가 없는 경우 에는 안전관리원을 선임하지 아니할 수 있다 19. 고압가스특정제조시설, 고압가스일반제조시설, 고압가스충전시설, 냉동제조시설, 저장시설, 판매 시설, 용기제조시설, 냉동기제조시설, 또는 특정설비제조시설을 설치한 자가 동일한 사업장에 특정고압가스사용신고시설, 액화석유가스의안전관리 및 사업법에 의한 액화석유가스특정사용시 설 또는 도시가스사업법에 의한 특정가스사용시설을 설치하는 경우에는 당해 엘피지·도시가스 사용시설에 대한 안전관리자는 선임하지 아니할 수 있다 20. 전문교육 - 안전관리책임자·안전관리원 ; 신규종사 후 6월 이내 21. 누출방지 기준 - 방진조치, 방호조치, 부식방지를 위한 조치 22. 안전장치 - 가연성가스의 경우 지상으로부터 5m 이상의 높이의 안전한 위치 - 독성가스의 냉매설비에 설치하는 것은 독성가스의 중화를 위한 설비안에 설치 23. 자동제어장치 - 고압·저압·유압·단수보호장치등 24. 액면계밸브 - 수액기(가연성,독성가스)와 유리제게이지를 접속하는 배관 ; 자동 및 수동식 스톱밸브를 설치 25. 방류둑 - 독성가스를 사용하는 수액기로서 내용적이 1만ℓ이상인 것의 주위에 설치 26. 기밀시험 - 설계압력 이상 내압시험 - 설계압력의 1.5배 이상 27. 내진설계 - 동체길이가 5m 이상인 원통형 응축기 및 내용적 5천ℓ 이상인 수액기에는 반드시 적용 ** 사고분석 예방 - 안전관리 ** 1. 안전사고 - 기업의 인명과 재산을 해치고 기업가에 막대한 경제적 손실을 가져올 뿐만 아 니라, 나아가 기업 재산의 손실과 노동력의 희생은 경제 발전의 둔화를 초래하고 인류복지에 역행한다 2. 안전관리란? 사고의 위험이 없는 상태로 유지시키는 업무. 사고발생의 위험요소를 제거시키는 업무. 3.안전관리의 의의 ㄱ. 인도주의 ㄴ. 경제성 ㄷ. 생산능률 및 사기 향상 ㄹ. 대외여론 4. 하인리히의 사고 통계 분석 300건의 무상해사고가 발생하면, 경상해가 29건이 발생하고, 1건의 중상해(사망포함)가 발생 5. 사고의 연쇄성(도미노 이론) ① 사회적 환경과 유전적 요소 ② 개인적 결함 ③ 불안전한 행동과 불안전한 상태 ④ 안전사고 ⑤ 재해(사상, 재산의 손해) 6. 사고예방을 위하여는 1) 설비의 불안전한 상태(10%)와 2) 인간의 불안전한 행동을 제거(90%)하는 것이 선행되어야 한다. 7. 사고방지의 기본원리 ① 안전 조직 ② 사실의 발견 ③ 분석 - 원인 분석 ④ 시정방법의 선정 ⑤ 시정책의 적용 - 3E ; 교육(Education), 기술(Engineering), 독려(Enforcement) 8. 가스사고의 형태 - 가스화재, 폭발, 일산화탄소 중독사고, 산소결핍(질식)사고, 냉동제조 시설 사고 9. 연소의 3요소 - 가연성 물질, 조연성 가스, 점화원 10. 연소속도가 소리의 속도(음속)보다 빠른 현상은? 폭굉현상 11. 폭발 - 연소반응이 급격히 진행되면서 빛과 열을 발하며 폭음이 동반된 것 12. ※ 공기중의 0.02%는 200ppm. CO(일산화탄소)의 허용농도는 50ppm - 허용농도 : 정상적인 노동자가 8시간 노동을 할 때 그 가스가 노출된 농도에서 신체상의 문제가 없는 상태의 농도 13. CO중독시 응급 조치 요령 가) 창문을 개방하고 환자를 신선한 장소로 옮긴다 나) 머리를 뒤로 젖히고 턱을 들어 올려 기도를 유지 다) 입안의 이물질 제거 라) 호흡이 없을 경우 인공호흡 실시 마) 고압산소 치료가 가능한 병원으로 이송 14. 산소결핍(질식) 사고시 농도 - 18%이하 - 찌아노제(Zyanose) : 혈액중의 산소가 부족하여 피부나 점막이 검푸르게 보이는 증상 15. 안전장치의 점검 - 압축기 최종단에 설치한 안전장치는 1년에 1회이상, 그 밖의 안전장치는 2년에 1회이상 점검 실시 16. 설계압력 ; 프레온22 - 고압부(MPa), 기준응축온도(℃) 저압부(MPa) 17. 가연성 가스 독성 가스의 냉매가스가 체류하지 않는 구조의 기준 - 자연통풍구 ; 냉동능력 1ton당 0.05㎡ 이상의 면적을 갖는 통풍구(예 ; 창 이나 문) - 강제통풍구 ; 냉동능력 1ton당 2㎥/분(m) 이상의 환기 능력을 갖는 기계통풍장치 18. 냉동능력의 합산기준 - 1) 냉매배관 공통의 냉동설비 2) 동일 후레임 위에 조립한 냉동설비 3) 이원 냉동설비 4) 동력 공통의 냉동설비 5) 브라인 공통의 냉동설비(물과 공기 제외) 19.자동 제어 장치 - 고압차단장치(HPS) ; 수동복귀(리세트), 고정형 - 저압차단장치(LPS) ; 자동복귀 - 고·저압차단장치(DP) - 동력과부하보호장치(OCR) - 액체의 동결방지장치 - 단수보호장치(Flow Switch) - 연동기구(인터록) - 과열방지장치 ; heat pump의 경우 20. 법정검사 - 완성검사 ; 설치 및 변경공사를 완공한 후 사용하기 전에 받는 검사 - 중간검사 ; 배관 완료 후 단열공사 이전에 기밀검사등 중간검사를 받는다. - 정기검사 ; 독성 및 가연성의 경우 완성검사 필증을 받은 날로 부터 1년 ; 불연성 가스의 경우에는 2년 - 자체(자율)검사 21. 검사 주기 - 비독성, 비가연성 건축물 냉방용 ; 완성→1년, 자율→1년, 정기→ - 비독성, 비가연성 냉동·냉장 산업용 ; 완성→6월, 자율→6월, 자율→6월, 자율→6월, 정기→ - 독성, 가연성 ; 완성→6월, 자율→6월, 정기→6월, 자율→6월, 정기→ 22. 안전장치의 점검 - 압축기의 최종단에 설치한 안전장치(안전밸브)는 1년에 1회 이상 - 그 밖의 안전장치는 2년에 1회이상 - 설계압력 이상 내압시험 압력의 8/10이하의 압력에서 작동하도록 조정 23. 안전밸브는 항상 완전 개방 24. 냉매계통의 개방 - 펌프 다운 후 개방 25. 프레온가스와 화염 - 가스가 남았을때 용접등 화염을 사용하면 맹독성의 포스겐(COCL₂)방출 26. 내부가 진공되어 있는 냉매계통은 개방하면 안된다. 공기침입 및 수분입 방지를 위해 펌프다운 할때는 0.1kg/㎠ 정도의 압력을 남겨둔다 27. 흡입가스 압력 저하의 영향 - 압축비 증가로 압축일량 증가 - 체적효율저하로 냉동능력 감소 - 비체적 증가로 냉매순환량 감소 28. 원인 - 냉동부하의 감소 대책 - 부하 적정량 검토 - 여과기의 막힘 - 여과기의 청소 및 교체 - 냉매 충전량 부족 - 냉매 보충 - 팽창밸브의 열림 부족 - 냉매중의 수분제거 29. 응축압력 상승의 영향 - 실린더 과열로 토출가스 온도 상승 - 압축일량 증가로 체적효율 감소 - 온도 상승으로 윤활유의 변성 30. 원인 - 불응축 가스의 혼입 대책 - 가스퍼져 작동 - 냉각수 온도의상승 - 냉각탑의 능력 점검 - 냉각수량 부족 - 급·배수관 여과기 점검 - 응축기 핀의 오염 - 오염원의 청소 및 교체, 과충전된 냉매 배출 31. 유분리기의 상태 - 윤활유의 포-밍(foaming), 오일 히터 (oil heater) 설치 32. 액압축 발생 조건 - 운전 정지시에 액밸브를 폐쇄하지 않았을 때 - 흡입관 도중에 트랩, 밴드 등과 같이 액체가 정체되어 압축기로 흡입 - 급격한 부하 변동에 팽창밸브가 대응하지 못할 때 - 냉매 제어밸브의 개도를 급격히 크게 할 경우 33. 플래쉬 가스(flash gas) - 액관내의 저항, 드라이어 및 필터의 막힘, 액압(중력에 의한 압력분) 감소, 전자 밸브의 구경 과소 34.수분 혼입의 영향 - 팽창밸브에서 수분 동결로 밸브 막힘 - 윤활유의 성능 저하 - 주요 부품의 부식 및 손상 - 밀폐형 압축기에서 전기절연성능 저하 35. 수분 침입 경로와 대책 침입 경로 - 기밀 시험시 침투 대책 - 접속부에 드라이어 설치 - 흡입 배관부의 진공시 - 누출부위 탐지 및 수리 - 분해 및 점검시 - 조립 후 기밀시험 철저 36. 압축기의 형식 ; 개방형 - 축봉장치(軸封裝置)가 필요 37. 반밀폐형 - 모터와 압축기가 공통의 하우징에 내장, 분해·조립이 가능 38. 밀폐형 - 가정용 소형 압축기에 사용 40. 고압차단장치(H.P.S) - 수동복귀, 설계압력이하에서 작동, 1개월에 1회이상 작동상태 점검 41. 저압차단장치(L.P.S) - 자동복귀,압축기 흡입 배관의 압력의 하한을 컨트롤 하는 장치 - 최저 운전 압력이 0.6kg/㎠ 정도라면, L.P.S는 0.2~0.4kg/㎠ 정도 42. 유압보호장치(O.P.S.) - 유량부족으로 유압이 저하하게 되면 자동적으로 운전을 정지시켜 압축기의 소손을 방지하는 장치 43. 왕복동식 압축기 - 저압과 유압의 차압이 1.5~3kg/㎠정도 되게 설정 스크류식 압축기 - 고압과 유압의 차압이 1.5~3kg/㎠정도 되게 설정 44. 동력과부하보호장치(O.C.R) - 과부하가 걸려 과도한 전류가 흘렀을 때, 모타의 운전을 정지 작동전류 설정 - 정격전류(full load current) 보다 조금 높게 설정, 예) 90A이면 100A로 45. 동결방지장치 - 피냉각물이 동결되어 파손될 우려가 있으므로 동결점에 이르기 전에 운전 정지 - 워터칠러의 경우 0~3℃ 정도로 설정 46. 단수보호장치 - 냉각수계통의 압력이나 유량을 검지하여 일정이하의 경우 정지 - 냉각수 펌프와 압축기가 전기적으로 연동 47. 과열방지장치 - 전열기의 과열에 의한 온도 상승에 의해 냉매 계통에 압력이 상승하는 것을 방지 48. 압축기의 윤활장치 목적- 발열 제거, 기밀 유지 49. 응축열량(kcal/h) = 냉동능력(kcal/h) + 소요동력(KW) × 860 50. 응축열량의 방열계수 - 냉동능력의1.2~1.3배 정도, 냉장이나 냉동장치에서는 1.3~1.6배 정도 51. 응축기 고장의 원인 - 냉각 공기량의 감소 - 불응축가스의 흡입 - 냉각공기의 쇼트 서킷 52. 수냉식 응축기 토출압력의 증가 원인 - 응축기관내 스케일 - 냉매의 과잉 충전 - 불응축 가스 53. 증발식 응축기 고장의 원인 - 냉각공기량의 감소 - 펌프의 고장 - 보급수의 부족 - 냉각 코일 파이프의 스케일 생성 54. 냉각수의 수질과 그 장해 - 수질이 나빠지면 스케일이 생성되어 응축압력이 상승 - 전열관의 부식을 초래하여 냉매가스의 누출의 원인 55. 증발기의 유지관리 - 증발기내에 윤활유가 체류하지 않게 한다 - 냉동부하의 급격한 감소는 리퀴드 백의 원인 56. 증발기에 착상이 미치는 영향 - 냉각능력 저하, 온도 상승 - 증발온도 및 증발압력의 저하 - 압축비의 증가, 성적계수 저하, 체적효율 감소, 냉동능력 감소 - 토출가스 온도상승 - 소요동력의 증대 - 액압축 가능성의 증대 57. 제상의 종류 - 고온 가스에 의한 제상 - 물에 의한 제상 - 전기 히터에 의한 제상 ; 가정용 냉장고 - 부동액 분무에 의한 제상 - 압축기의 운전 정지에 의한 제상 58. 흡입관의 2중 입상관 - 오일의 귀환 통로 59. 압축기에 부착하는 안전장치 - 20RT이상의 압축기에는 안전밸브 및 고압차단장치 부착이 원칙 60. 압축기의 안전장치로 쓸 수 없는 것은; 파열판 안전장치 61. 응축기 및 수액기의 경우 내용적 500L미만의 것에 사용하는 안전장치는; 가용전식 62. 저압부 안전장치로 쓸 수 없는 것은 ; 가용전식 안전장치 63. 액봉 방지를 위한 안전장치는 ; 파열판 또는 압력릴리이프 밸브 64. 액봉이 잘 일어나지 않는 재질은 ; 동관, 외경 26mm미만의 배관 65. 사고관련 용어해설 - 파열사고 ; 용기, 가스용품 또는 가스시설이 내부압력을 견디지 못하고 파열된 사고 - 사망자 ; 사고 현장에서 사망하거나, 부상을 당한 후 72시간 이내에 사망한 사람을 말함 66. 사고의 분류 - 1급사고 ; 사망자 5명이상, 중상 10명이상, 물적피해액 3억원 이상 2급사고 ; 사망자 4명이하, 중상 9명 이하, 물적 피해액 3억 미만 3급사고 ; 1,2급외 인적 물적 피해 발생 4급사고 ; 인적, 물적 피해 없이 단순 누출 사고 **냉동 개론** 1. 냉동 기초 지식 1) 단위 단위란? 길이,질량, 시간등 물리량의 크기를 나타내는 것 물리학 단위계 : 길이(cm), 질량(g), 시간(s) - CGS단위계 또는 절대단위계. 공학 단위계 : 길이, 힘, 시간 - 이 단위계는 질량 대신에 힘을 기본단위로 함. 2. SI 단위 - 국제 단위계 길이의 기본단위는 m이고, 질량의 기본단위는 kg, 시간의 기본단위는s(초) 3. SI의 기본 단위 ; 길이 - m 질량 - kg 시간 - S 전류 - A 온도 - K 광도 - Cd 4. 정리 1) 1N = 1kgm/s² , 1Pa = 1N/m² 2) 1J = 1Nm 1W = 1J/s 5. 냉동 용량 단위 ; 냉동톤(RT)과 미국냉동톤(USRT)가 사용 6. 1냉동톤(RT)이란? 0℃의 물 1톤을 24시간동안에 0℃의 얼음으로 만들때 제거해야 하는 열량 ⊙ 1RT = 79.68㎉/㎏×1,000㎏/24h = 79,680㎉/24h = 3,320㎉/h=3.86㎾ 7. 1미국냉동톤(USRT)이란? 32℉의 물 2,000Lb를 24시간 동안 32℉의 얼음으로 만들때 제거 해야 하는 열량 ⊙ 1USRT = 2,000Lb×144BTU/24h = 288,000BTU/24h = 12,000BTU/h = 3,024㎉/h = 3.517㎾ 8. 절대온도 ; 섭씨온도가 1℃ 내려가면, 부피는 0℃일때의 부피의 1/273정도씩 감소한다. 따라 서 온도가 -273℃(정확히 -273.15℃)까지 떨어지면 이론상으로 기체의 부피는 0이 된다. 하지만 실제로 0이 되는 것은 기체의 부피가 아니라 기체의 운동에너지다. 9. 압력 ; 어떤 물질계가 그 주변에 수직으로 작용하는 힘 - 대기압, 절대 압력, 계기압력(게이지압력), 진공압력 10. 표준 대기압 ; 1atm = 76㎝Hg = 1.033㎏/㎠ = 101324㎩ = 101.3KPa 11. 절대압력 ㎏/㎠a = 게이지압력 ㎏/㎠ + 1.033㎏/㎠(대기압) = 대기압 - 진공압력 12. 증기압 = 온도가 내려가면 압력도 내려간다 = 액화 가스량에 관계 없다 = 가스 종류마다 다르다 (증기압은 대기압과 반대 방향으로 작용) 13. 열 - 온도차이로 인하여 한 물체에서 다른 물체로 전달되는 일종의 에너지 - 물질의 온도나 상태를 변화시킨다 14. 전열 - 전도 ; 고체나 정지유체 - 대류 ; 표면과 유체간의 열전달 - 복사 ; 전자기파 방식으로 에너지를 방출할때 생기는 전열현상 15. 열전도 ; 고체에서 고체로의 열 이동. * 1시간에 흐르는 열량(Q). Q = λ·A·Δt/ℓ(㎉/h). 열전도율 단위; K㎈/mh℃ 예) 두께 3㎝, 철판, 내면온도 20℃, 외면온도 -5℃, λ = 8㎉/mh℃ Q = λ/ℓ·AΔt = 8㎉/mh℃/0.03m×(20+5) = (8×25)/0.03 K㎈/㎡h = 6660 K㎈/㎡h 16. 열전달 ; 유체에서 고체 또는 고체에서 유체에로 열 이동 * 1시간에 전해진 열량(Q). Q = k·A·Δt(㎉/h). 열전달율의 단위; ㎉/㎡h℃ 예) 외기온도 -5℃, 실내온도 18℃, 벽면적 10㎡, K = 2㎉/㎡h℃ Q = k·A·Δt = 2㎉/㎡h℃×10㎡×23℃ = 460K㎈/h 17. 물질의 상태 기체 증발(기화) 고화 응축(액화) 승화 응고 액체 고체 융해 18. 비열의 단위 ; kcal/kg℃, BTU/Lb℉ 19. 비열비(K) ; K = Cp/Cv ( K 〉1 ) - 비열비는 항상 1보다 크다. - 비열비가 크면 압축기에서 토출가스온도가 높다. 20. 열용량 = (비열)×(물체의 무게) 21. 엔탈피(enthalpy) ; i, h - 유체가 가진 열에너지 ÷ 일에너지 i(h) = u + APV i ; 엔탈피(kcal/kg) u ; 내부에너지(kcal/kg) APV ; 외부에너지(kcal/kg) A ; 일의 열당량(kcal/kg·m) P ; 압력(kg/㎠) V ; 비체적(㎥/kg) 22. 열역학의 제1법칙 ; Q = AW, W = JQ 여기서, W ; 일량(kg · m) Q ; 열량(kcal) A ; 일의 열당량 A = 1/427kcal/kgf · m J ; 열의 일당량 J = 1/A = 427kgf · m/kcal 23. 열역학의 제2법칙 ; 에너지 전환에 대한 방향성을 나타내는 것 - 연료를 연소시켜 엔진을 동작시킬때, 발생한 열은 극히 일부만 이용된다 - 열은 고온도의 물체에서 저온도의 물체로 흐르지만, 반대로는 수단방법을 강구해야한다 - 냉동기를 사용해서 저온의 열을 고온의 열로 바꾸어 주어야 한다. 24. 동력의 환산 1kW = 860kcal/h 25. 보일-샬의 법칙 ; 어떤 일정량의 기체가 차지하는 체적은 절대 압력에 반비례하고, 절대온도에 비례한다. 26. 단열 변화 ; 단열지수가 크면 단열 압축시에 가스의 온도상승이 크게 된다. 27. 교축작용 = 압력은 ↓, 습증기 발생, 온도 ↓, 엔탈피(i) 일정, 팽창밸브에서 작용 = 팽창밸브 통과 전후에 있어서의 냉매의 엔탈피는 변화가 없다. 28. 임계점 ; 임계점 이상에서는 증기의 응축이 일어나지 않으므로 액화가 안된다. 기체를 액화시키는 점 29. 냉동이란 - 인위적으로 주위의 온도보다 낮게 유지하는 것 30. 냉동의 방법 - 자연 냉동법, 기계 냉동법 31. 자연 냉동법 - 융해열을 이용하는 방법 ; 얼음을 이용 - 승화열을 이용하는 방법 ; 고체에서 기체로 - 증발열을 이용하는 방법 ; 액체 질소 사용 예) 냉동트럭 32. 기계 냉동법 - 전기, 증기, 연료 등의 에너지를 써서 냉동효과를 연속적으로 유지 종류 - 증기압축식 냉동법, 흡수냉동법, 증기분사냉동법, 진공냉각기, 전자냉동법 33. 냉동 사이클 - 증발과 응축을 연속적으로 하여 냉동작용을 하는 사이클 - 냉매 ; 암모니아(NH₃), 프레온(Freon) 34. 흡수냉동법 - 흡수제 ; 리튬브로마이드(LiBr), 냉매 ; 물 - 단효용, 2중효용, 3중효용 35. 압축기와 같은 작용을 하는 곳은 - 흡수기와 발생기 36. 전자냉동법 - 펠티어 효과(Peltier effect)를 이용한 냉동기 37. 열펌프(heat pump) - 1대로 냉·난방에 이용할 수 있는 소위 열펌프식 냉난방 장치를 제작, 사용 38. 기본 냉동사이클 - 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기 증발 - 압력과 온도 일정, 엔탈피 증가, 응축열량 - 압축열량 - 냉매는 액체에서 기체로 변화 압축 - 온도↑, 압력↑, 비체적 감소, 액화가 목적, 압력을 상승시키면 포화온도가 상승 하여 상온에서 액화하기 쉽다 - 냉매를 상온에서 액화하기 쉬운 상태로 만든다 응축 - 압력일정, 엔탈피 감소, 과열증기 → 과냉액 - 냉매는 기체에서 액체가 된다 팽창 - 압력↓, 엔탈피 일정, 온도↓, 감압과 유량 제어 - 냉매액을 증발하기 쉬운 상태로 만든다 39. 액펌프 방식의 냉동사이클의 특징 - 대용량 - 공급량은 보통 4~5배 - 냉동기유의 체류도 없다 - 액펌프 출구쪽에 액봉방지를 위하여 릴리프밸브 설치 40. 2단 압축방식의 냉동사이클의 단점 - ㅡ30℃ 이하 - 압축비가 커짐 - 체적효율의 저하 - 냉동능력 떨어짐 - 동력 증가하여 효율 저하 - 실린더의 과열 초래 - 윤활유의 탄화 - 압축기의 과열 41. 2단 압축방식의 구성기기 - 저단압축기, 고단압축기, 증발기, 응축기, 팽창밸브, 중간냉각기 42. 중간냉각기의 역할 - 저단측 토출가스의 냉각 - 체적효율 증대 - 냉동능력 증대 - 응축기 출구 냉매액 과냉 - 고단측 압축기 흡입가스중의 액 분리 43. 2원 냉동방식의 냉동사이클 - ㅡ70℃ 이하 - 고온측에 프레온ㅡ22 - 저온측에 프레온ㅡ13을 쓴다 - 케스케이드 콘덴서(cascade condenser) 44. 흡수식 냉동기의 냉동 사이클의 특징 - 전력사용이 적다 - 성적계수가 적다 - 용량제어 범위가 넓다 - 가열원이 필요하다 - 냉각탑 용량이 증대 - 성적계수(COP)가 적어서 - 응축용량이 커짐 - 흡수열이 발생 45. 2중효용 흡수식 냉동기 - 1.효율이 높다 2. 재생기 2대 3. 열교환기 2대 46. 빙축열의 특징 - 심야전력 이용, 부하대응이 쉽다, 빙축열설비 설치공간이 필요, 초기 투자비가 비싸다 47. 몰리엘선도(압력ㅡ엔탈피선도 ; pㅡi선도) - 용량계산, 운전상태 - 압력(P), 엔탈피(i), 온도(t), 비체적(v), 건조도(X), 엔트로피(s) 48. 건조도(X) - 습포화증기구역내에 존재 등건조도선은 포화액선과 포화증기선 사이를 10등분하여 표시, 이 선 옆에 각각 건조도가 기입되 어 있다. 여기서, x=1.0은 건조포화증기, x=0.0은 포화액, x=0.3은 습증기중 30%가 건조포 화증기, 70%는 포화액을 나타내고 있다 49. 기준(표준) 냉동사이클 - 증발온도 ; -15℃ 응축온도 ; +30℃ 압축기의 흡입가스 온도 ; -15℃(건조포화증기 = 과열도 0 ) 팽창밸브 직전의 액 온도 ; +25℃(과냉각도 = 5℃ ) 예1) 증발온도 -15℃, 포화액엔탈피 100kcal/kg, 건조포화증기 150kcal/kg, 건조도x = 0.2 일때 냉동 효과 = (40)kcal/kg (150-100)×0.8 = 40kcal/kg 예2) x=0.15, 증발잠열 200kcal/kg 일때 냉동효과 = (170)kcal/kg 200×(1-0.15)= 170kcal/kg 예3) 온도차 5℃, 방열량 60,000kcal/h, 냉각수량 = (200)ℓpm 60,000 = m×1×5℃, m = 60,000/5 = 12,000kcal/h, 12,000kcal÷60min = 200ℓpm 예4) 냉동능력 3RT, 동력 7KW 일때 응축기 열량 = (15,980)kcal/h 응축기 방열량 = 증발열+동력, 3RT + 7KW = (3×3320) + (7×860) = 15,980kcal/h 예5) 팽창밸브 전단 120kcal/kg, 흡입가스 160kcal/kg, 토출가스 180kcal/kg, 냉동능력 100RT 일때 냉매 순환량 = (8,300)kg/h 160-120 = 40kcal/kg, 100RT×3320kcal/h÷40kcal/kg = 8300kg/h 50. 습압축 - 액이 남아있는 상태로 압축기에 흡입되는 것, 리키드 백(liquid back) 51. 응축온도(압력) 높아질 때 - 압축비 증대로 토출가스 온도 상승 - 냉동효과 감소 - 성적계수 감소 52. 응축압력 상승의 원인 - 외기온도 상승 - 불응축가스의 흡입 - 냉각수량 감소 - 부하 증가 - 응축기 냉각관 오염 53. 증발온도(압력) 낮아질 때 - 압축비 증대, 소요동력 증대 - 토출가스 온도 상승 - 냉동효과 감소 - 성적계수 감소 - 비체적 증대로 냉매 순환량 감소 - 냉동능력 감소 54. 과냉각도 - 응축압력에 대응하는 포화온도 이하로 동일 응축압력하에서 액의 온도가 내려가 있을 때 그 온도차를 말함 55.. 액가스 열교환기 - 냉매액 과냉각 - 흡입가스 온도 상승 - 냉동효과 증대 - 플래쉬 가스 발생 억제 56. 냉매에 필요한 조건 - 온도가 낮아도 대기압 이상의 압력에서 증발하고, 저압에서 액화 가능할 것 - 임계온도가 높을 것 - 응고온도가 낮을 것 - 증발잠열이 크고 액체비열이 적을 것 - 점도가 적을 것 - 비열비가 작을 것 - 악취가 없을 것 57. 암모니아의 냉매의 특성 - 연소 및 폭발성 (공기 중에 15~28%일 때) - 독성(허용농도 25ppm) - 에멀션(Emulsion ; 유탁액 현상) - 공기보다 가볍다 - 공기조화용으로 부적당 58. 프레온 냉매의 특성 - 비열비가 적다 - 수분과 용해성이 적다 - 전기 절연성이 좋다 - GWP가 높다 - 포스겐이나 일산화탄소와 같은 유독가스도 발생한다 - 산소 결핍으로 질식한다 59. 오일과 프레온의 용해도 관계 - 압력 상승하고 온도가 내려갈 때 용해도가 높다 60. 오일 포밍(oil forming)현상에 대비 오일히터를 장치 61. 암모니아 누출 검지법 - 취기(냄새)로서 알 수 있다 - 유황초에 불을 붙여 근접시키면 백연(흰연기)발생 - 흰색 페놀프탈레인 시험지가 적(홍)색으로 변한다 - 적색 리트머스 시험지가 청색이 된다 - 네슬러 시약 사용시 소량 누출때는 황색, 대량 누출때는 보라(자)색 62. 프레온 누출 검지법 - 누출 의심이 있는 곳에 발포액(비눗물)을 발라 기포 유무 확인 - 이음부등에서 기름이 샐 때는 누출 - 헤라이드 토치를 사용 ; 대량 누출시 불이 꺼진다 - 할로겐 누출검기기를 사용 63. 브라인(Brine)- 냉매의 냉동력을 피냉각 물질 또는 냉장품에 전달하여 중계역할을 하는 부동액 64. 브라인의 종류 -염화칼슘 수용액, 식염수(염화나트륨), 염화마그네슘 수용액등 65. 대체 프레온(신냉매) - ODP(오존지수),GWP(지구 온난화지수)가 낮을것 66. 윤활의 목적 - 마찰에 의한 마모 방지 - 마찰열을 냉각, 제거 - 기계효율 증대, 동력소모를 적게 - 유막 형성하여 누출 방지 - 가스켓, 패킹등 축봉재료 보호 67. 윤활유의 조건 - 응고점이 낮을 것 - 인화점이 높을 것 - 점도가 알맞을 것 - 냉매와 분리성이 좋고 화학 반응을 일으키지 않을 것 - 수분 및 산류등 불순물이 함유되어 있지 않을 것 - 전기 절연 내력이 클 것 ; 밀폐형 압축기 68. 공기조화의 목적 - 온도, 습도, 환기도, 청정도, 기류, 복사온도등을 인위적으로 조절하여 실내의사용 목적에 알맞은 상태를 유지시키는 것 69. 공기조화설비의 구성 - 열원기기, 열운반장치, 공조기, 자동제어장치, 여과기, 송풍기 70. 공조기에서 온도, 습도를 조절하는 장치는 ; 냉각코일 71. 건구온도 - 공기중의 수증기량과 주위복사등에 영향을 받지 않는 온도 72. 습구 온도 - 건구온도와 습구온도의 차가 적을수록 습도가 높다 73. 상대습도 ΨR = Pw(어떤공기의 수증기 분압)/Ps(포화공기의 수증기 분압)×100 74. 습공기선도의 개요 - 건구온도, 습구온도, 절대온도, 노점온도, 상대습도, 엔탈피, 비체적 의 성질 값 75. 노점온도 - 수증기가 응축하기 시작할 때의 온도 ; 상대습도 100% - 수증기가 포화온도이하로 냉각되면서 응결하여 이슬이 되는 온도 76. 공기상태가 노점온도일때 상대습도는? 100% 77. 포화공기의 상대습도는? 100% 78. 공기를 가열시 상대습도는? 떨어진다 79. 노점온도보다 낮은 냉각코일 통과시 - 절대습도 저하 ** 냉동설비 ** Ι. 압축기 1. 압축기의 기능 - ㄱ. 증발한 냉매증기를 흡입하여 증발기로부터 신속하게 배출하며 증발기내의 압력을 낮은 압력으로 유지한다 - ㄴ. 흡입한 냉매증기를 압축하여 응축기내에 용이하게 액화할 수 있는 압력까지 높여준다 - ㄷ. 냉매를 장치내에 순환시켜 냉동 작용을 계속할 수 있게 한다 2. 압축기는 구동모터와 압축기의 분리여부에 따라 개방형과 밀폐형으로 구분한다 3. 개방형과 밀폐형의 장단점 가) 개방형의 장점 - ①분해 조립이 가능하여 수리 용이 ②압축기 회전수 가감 가능 ③전원이 없어도 타 구동으로 운전 가능 ④서비스 밸브를 이용하여 냉배 윤활유의 충진, 회수 가능 단점 - ①외형이 크며, 설치면적이 크다 ②소음이 커서 고장발견이 어렵다 ③냉매 누출의 우려가 많다 ④가격이 비싸다 나) 밀폐형의 장점 - ①소형이며 경량이다 ②소음이 적다 ③냉매 누출의 염려가 적다 ④과부하 운전이 가능 ⑤대량 생산시 가격이 저렴하다 단점 - ①전원이 없으면 운전이 불가능하다 ②수리, 보수가 불편하다 ③회전수의 가감이 불가능 ④윤활유, 냉매의 교환이 어렵다 4.용적형(체적압축식) 압축기 - 왕복식 압축기 ; 횡형, 입형, 고속다기통형 - 회전식 압축기 ; 고정익형, 회전익형 - 스크류식 압축기 5.터보형(원심식) 압축기 - 원심식 압축기 - 축류식 압축기 - 혼류식 압축기 6. 피스톤의 상사점에서 하강하는 동안 톱클리언스(top clearance;극간체적)내의 가스가 팽창해 흡입압력까지 감압될때까지는 실제로 가스의 흡입작용이 없고, 이 동안은 유휴행정(遊休行程)이 라 할 수 있다 7. 흡입행정 - 클리언스의 크고 작음은 실제로 흡입되는 가스의 양을 감소시키게 되며 , 이것이 체적효율을 낮게 하는 원인이 된다 8. 압축비 = 고압측 절대압력(kg/㎠a) / 저압측 절대압력(kg/㎠a) = 응축압력 / 증발압력 9. 압축비가 클때 냉동기에 미치는 영향 - 토출 가스의 온도 상승 - 윤활유의 열화 및 탄화 - 실린더 과열 - 피스톤 및 실린더 마모 - 밸브 및 스프링 수명 단축 - 축수의 하중 증대 - 소비동력의 증대 - 체적 효율의 감소 - 냉동 능력의 감소 10. 피스톤 압출량 - 1시간당 압축기가 흡입하여 압축한 다음 토출하는 냉매가스의 이론 체적 - V = πD²/4×L×n×N×60 = 0.785×D²×L×n×N×60 - V ; 피스톤 압출량(m³/h) D ; 기통직경(m) L ; 행정(m) n ; 압축기의 매 분 회전수(r,p,m) N ; 기통수 11. 압축기의 효율 - 체적효율, 압축효율, 기계효율 12. 체적효율(ηv) - ηv = G'/G(ηv〈1) G ; 이론적인 냉매 흡입량(kg/h) G' ; 실제로 흡입하는 냉매량(kg/h) 13. 압축효율(ηc) - 압축기에서 실제로 가스를 압축하는 경우 흡입밸브, 토출밸브 및 압축기내의 가 스 통로를 지날때, 가스의 흐름에 대한 저항이 생긴다 14. 왕복동 압축기 - 횡형 압축기, 입형 압축기, 고속 다기통형 압축기 15. 고속 다기통형 압축기 - 실린더의 배열과 수로써 V형 4실린더, W형 6실린더, VV형8기통 특징 - 고압축비에 적당 - 용량제어 가능(언로더 피스톤) - 냉매 ; 프레온, 암모니아 가능 - 스크류식에 비해 부속품이 많다 - 고항장력(高抗張力) 주철로 만들어짐 16. 흡입밸브 및 토출밸브 - 통과 저항이 적고, 밸브가 닫혔을때 가스의 누출이 없어야 하며, 열리고 닫힘이 가볍고 빠르면서 견고하여야 한다 17. 안전두 - 액압축에 의한 이상고압이 걸리게 되어 파괴되므로, 압축기의 파손을 미연에 방지 위한 장치 18. 축봉장치 - 개방형 압축기의 크랭크축이 케이스 외부로 통하는 부분에 설치되어 냉매나 오일의 누출을 방지 19. 윤활의 목적 - 운동부분의 표면에 유막을 형성하여 마찰부의 마모방지 - 마찰열 제거(냉각 작용) - 패킹재료 보호 및 기계수명 연장 - 소비동력 절감 - 부식방지 20. 윤활방법 - 강제급유식 ; 대형 또는 고속용 압축기에 사용 21. 스크류 압축기의 특징 - 암(femle) 및 수(male)의 치형을 갖는다 - 1단의 압축비를 크게 갖는다 - 흡입, 압축, 토출의 3행정을 갖는다 - 가스의 유동 저항이 적도록 하여 측방향으로 흡입, 압축, 토출한다 - 액 압축에 강하다 - 냉매와 오일을 함께 압축할 수 있다 - 윤활 불량시 로우터날 마모 ; 압축량 저하된다 22. 용량 제어 장치 - 언로우더 피스톤, * 슬라이드 밸브 - 무단계제어 가능 23. 토출행정 - 흡입밸브와 토출밸브를 사용하지 않는 것이 특징이다 24. 터보 압축기 - 임펠러(impeller)를 고속으로 회전시켜 원심력으로 냉매가스를 압축 - 흡입가스의 압축비는 냉매가스의 비중량과 주위속도의 2제곱에 비례하나 그 한 계가 있으므로 냉매로서는 비중량이 큰것이 좋다 - 2단 또는 3단인 것이 많다 - 펌프효율은 속도에 따라 증가한다 - 회전수는 3,000~10,000rpm정도의 고속이다 - 대용량의 공기조화용으로 많이 사용 25. 써어징 현상(Surging) - 터보(원심)압축기에서 고·저 압력차가 증가하면 압축기가 작동중인데도 가스가 임펠러를 통하여 거꾸로 흐르는 현상 26. 회전식 압축기 - 편심형으로 된 회전축이 케이싱의 실린더 내면을 일정한 편심으로 회전하여 가스를 압축 27. 가정용 냉장고의 회전수 ; 1,725rpm 28. 용량제어장치의 목적 - 경제적인 운전 - 무부하 기동 Ⅱ. 응축기, 증발기의 작용과 구조 29. 압축기에서 압축되어 고압,고온이 된 냉매증기를 액화시키기 위하여는 냉매증기를 냉각하여 응축잠열에 상당하는 열량을 제거해 주어야 한다 30. 응축열량은 증발온도(증발압력)와 응축온도(응축압력)에 따라 달라지게 된다. 증발온도가 같아도 응축온도가 높으면 압축일이 증가하여 응축열량이 증가한다 응축열량(kcal/h) = 냉동능력(kcal/h) + 소요동력(kW) × 860 ※ 1KW = 860kcal/h, 1RT = 3,320kcal/h 예) 냉동능력 30RT, 소비동력 20kW 일때 응축열량 = (116,800)kcal/h (30×3,320) + (20×860) = 116,800kcal/h 31. 냉각수량(ℓ/h) = 응축열량(kcal/h) / 냉각수출구온도(℃) - 냉각수입구온도(℃) 단, 냉각수는 맑은 물, 비열은 1kcal/kg℃로 한다 32. 응축기의 냉각관에 있어서 열은 냉매에서 냉각수로 전해져 간다 전열량은 온도차에 비례, 전열면적에 비례 33. 열통과율 - 열전달의 특성을 나타낸 값, 단위 ; kcal/㎡h℃, - 전열면적 1㎡당 온도차 1℃(1deg)에 대해 1시간에 통과하는 열량 34. 입형 쉘앤드튜브(Shell and tube)식 응축기 - 암모니아 냉동장치에 사용 - 냉각관 ; 외경 50.8㎜ 두께 3.2㎜ 관 길이 4,880㎜ - 적용 ; 양질의 냉각수가 풍부하게 얻어지는 곳 - 장점 ; 옥외 설치 가능, 설치면적 적음, 과부하에 잘 견딤 35. 횡형 쉘앤드튜브식 응축기 - 암모니아, 프레온 냉동장치에 쓰이는 수냉식 - 냉각수 하부에서 들어가서 수 구획으로 나누어진 냉각관군을 통과하는 회수를 패스(pass)수 - 적용 ; 하천수,해수등 어느것이나 사용 가능] - 장점 ; 전열성능 양호, 소형·경량 제작, 설치면적 적음, 수량이 적어도 됨, 과냉각수 적다 - 단점 ; 냉각관의 청소는 운전중 불가능 36. 쉘앤드코일(Shell and coil)식 응축기 - 냉각관은 동관이 코일 모양으로 감기게 되는데, 관에는 나관, 또는 나관에 휜을 감은 것이 쓰이 며, 구조가 간단하고 가격이 싸다 37. 핀 설치는 전열능력이 떨어지는 곳에 설치 예) 암모니아(NH₃) > 물 > 프레온 > 공기 38. 엘리미네이터(eliminator)의 설치 목적 - 비상수(飛上水) 방지 39. 증발식 응축기 - 암모니아 냉동장치 - 장점 ; 물의 소비량이 적음, 쿨링타워를 쓰는것보다 응축온도가 내려감, 옥외 설치 - 단점 ; 수냉식보다 전열작용이 불량, 외기온도에 영향을 받음 40. 공냉식 응축기 - 소,중형의 프레온 냉동기 - 적용 ; 냉각수가 부족한 곳, 쿨링타워가 쓰일 수 없는 곳, 옥외 설치 - 장점 ; 옥외에 설치 , 냉각관의 부식이 적음 - 단점 ; 응축온도가 올라감, 형상이 커짐 41. 응축압력 상승의 원인 - 냉각수 온도 상승시(외기온도 ↑) - 응축기 표면의 스케일, 먼지등의 오염 - 응축관내의 유막 형성시 - 불응축 가스의 흡입시 - 냉각수량 부족시(배관계통의 고장, 펌프 이상등) 42. 응축압력 상승시의 영향 - 토출가스 온도 상승 - 오일 탄화 - 윤활불량 및 부속품 마모 - 축수하중 증대 - 소요동력 증대 - 각종 효율의 저하 - 냉동능력 감소 43. 증발기의 역할 - 냉동 목적의 달성 - 팽창밸브에서 보내온 저온·저압의 냉매액이 주위의 냉각물로부터 열을 흡수·기화 44. 건식 증발기 - 냉매25%, 기체75%, 상부에서 하부로, 프레온 냉동기에 적용, 전열효과 나쁨, 냉매 충전량이 적음, 과열도(super heat) 유지·제어, 윤활유 회수가 쉽다 45. 반 만액식 증발기 - 냉매50%, 기체50%, 냉매 하부에서 상부로, 전열능력은 건식보다 좋다 46. 만액식 증발기 - 냉매75%, 기체 25%, 전열능력이 좋다(반 만액식보다), 냉매 하부에서 상부로, 기액분리기(accumulator) 설치 47. 액순환식 증발기 - 냉매 90%, 기체10%, 전열능력 가장 좋다, 액순환펌프 사용, 오일회수 용이 대용량에 저온 급속 동결, 2단 압축, 저압수액기(인터쿨러) 48. 증발기의 냉각능력 - Q = K · A · Δtm A = Q / K · Δtm 여기서, Q = 증발기에서 냉매가 피냉각물에서 흡수하는 열량(kcal/h)-증발기의 냉각 능력 K = 열통과율(kcal/㎡h℃) A = 냉각표면적(㎡) Δtm = 평균온도차(℃) 48. 탱크형 증발기 - 암모니아 냉동기를 사용하는 제빙장치, 헤링본(herring bone type)식이 대표 49. 플레이트(plate)형 증발기 - 2매의 금속판을 접촉하여 고압가스를 불어 넣어 냉매의 통로를 만듦 50. 쉘앤드튜브식 증발기 - 원통내에 다수의 냉각관을 설치, 건식과 만액식으로 구분 건식 - 냉각관내에 냉매, 밖(원통)에는 물이나 브라인이 흐름 만액식 - 냉각관내에 물이나 브라인, 원통내에는 냉매액이 흐름 51. 건식 쉘앤드튜브식 증발기의 특징 - 냉매량이 적음 - 냉매의 제어를 온도식 자동팽창밸브에서 하므로 부하변동 대처가 쉽고 제어성 우수 - 윤활유 회수가 용이 - 빙결이 일어남으로 동파 위험이 적다 52. 만액식 쉘앤드튜브식 증발기의 특징 - 증발기내의 액면 유지 필요 - 플로우트 밸브(fioat valve)를 써서 액면 제어 - 흡입증기의 과열도가 크다 - 액면이 높으면 압축기에 액이 흡입되기 쉽다 - 냉매 충전량이 많아진다 - 동결에 의한 파열사고 우려가 있다 53. 유니트쿨러(unit cooler) - 핀코일 증발기에 팬(fan)을 장치하여 강제 대류를 시키는 것 특징 - 공간이 적어도 됨 - 냉장고내의 온도가 일정 - 증발온도의 차를 적게 할 수 있다 - 제상(制霜), 드레인(drain)의 처리가 용이 - 부하변동에 신속 대응, 온도조절 용이 54. 증발압력 저하의 원인 - 냉동부하 감소 - 팽창밸브 개도 과소 - 냉매충전량 부족시 - 냉각관 적상 과대시 - 플래쉬가스 발생이 많을 때 55. 제빙부하 - 원수(源水)를 어떤 온도에서 0℃까지 냉각 - 0℃의 물을 0℃의 얼음으로 만들기 위하여 동결의 잠열을 제거하는 것 - 0℃의 얼음을 소정의 온도까지 냉각하는 것 예) 20℃의 물 1kg을 -10℃의 얼음으로 얼리기 위한 냉동부하를 구하라. 1) 20℃의 물 → 0℃의 물 1× 1×(20-0) = 20kcal 2) 0℃의 물 → 0℃의 얼음 1× 79.68 = 79.68kcal 3) 0℃의 얼음 → -10℃의 얼음 여기서, 물의 비열 ; 1kcal/kg℃ 1× 0.5 ×｛0-(-10)｝ = 5kcal 물의 동결 잠열 ; 79.68kcal/kg ※ 20+79.68+5 = 104.68kcal 얼음의 비열 ; 0.5kcal/kg℃ 56. 1냉동톤 ; 0℃의 물 1톤을 24시간 동안에 0℃의 얼음으로 만드는데 제거해야 할 열량 ※1RT = 79.68×1,000/24h = 79,680kcal/24h = 3,320kcal/h 57. 팽창밸브의 교축 작용 - 엔탈피에 변화가 없다 - 압력 저하 - 온도 하강 - 습포화 증기가 된다 58. 팽창밸브의 개도를 크게 - 리키드 백 발생, 액 압축 59. 팽창밸브의 개도를 작게 - 토출가스의 온도 상승, 실린더 과열, 오일 탄화 60. 프레온 ㅡ 22의 경우 - 고저압 압력차 ; 7kg/㎠ = 0.7MPa 61. 정압식 팽창밸브 - 증발기내의 압력으로 밸브를 작동시켜, 증발기내의 압력을 일정하게 유지 - 벨로우즈와 니들밸브, 요오크로 연결, 부하변동에 대응이 어렵다 - 보통 1대의 장치에 1개만 쓰이는 것이 원칙 62. 온도식 자동 팽창밸브 - 가장 널리 쓰임, 부하의변동에 따라 적당한 밸브의 개도를 유지 온도란 - 증발온도와 흡입가스 온도와의 차를 말함 - 적당한 과열도(3~9℃)를 유지 63. 온도식 자동 팽창 밸브의 특성 - 밸브개도는 세가지 힘의 평형상태에 의하여 결정 ㄱ) 감온통(減溫筒)에 봉입된 가스압이 다이어프램에 작용하는 힘 ; (P₁) ㄴ) 증발기 내 냉매의 압력 ; (P₂) ㄷ) 과열도 조정 스프링의 힘 ; (P₃) 64. 부하 증대시 ; P₁> P₂+ P₃= 열림 부하 감소시 ; P₁< P₂+ P₃= 닫힘 부하 일정시 ; P₁= P₂+ P₃= 일정 65. 온도식 " - 유량을 증감시켜서, 증발기를 나오는 냉매가스가 항상 일정한 과열도가 되도록 유지 66. 모세관(capillary tube) - 소용량에 사용, 관의길이로 압력 조정, 내경0.8~2㎜의 관, 배관 저항이 교축·감압의 역할, 교축의 정도(팽창밸브의 개도에 상당) 일정, 경제적 67. 모세관 사용시 주의사항 - 고압측 액이 고이는 부분(수액기 등)에 리키드 백 현상, 액분리기 설치 - 수냉식 콘덴싱 유니트에는 사용하지 않는 것이 좋다 - 냉매충전량을 될 수 있는대로 적게 한다 - 내경이 가는 관이므로 취급 주의, 변형이나 먼지로 막히지 않게 필터 설치 - 냉동장치 냉매계통의 세정과 건조에 주의 68. 팽창밸브 본체의 설치 - 액헤더를 붙여 액이 균등하게 흐르도록 한다 - 분배기(Distributor)를 설치 69. 감온통의 설치 - 흡입관의 지름이 20㎜이하인 경우 ; 상(上)부에 부착 (그림 3-8) - 흡입관의 지름이 20㎜이상인 경우 ; 45° 하(下)부에 부착 ** 제어기술 ** 1. 제어 - 어떤 물리량의 상태를 바라는 목적에 맞는 상태로 하는 것 2. 자동제어 루프(Loop) - 검출단(檢出端 ;sensor), 조절기(調節器 ; Controller), 조작단(操作端 ; Actuator) 3. 제어의 종류 - 피드백 제어(Feed Back Control) ; 폐(閉)루프(폐회로) 제어 - 시퀀스 제어(sequential control) ; 개(開)루프(개회로) 제어 - 피드포워드 제어( Feed Forward Control) ; 예측 제어, 보일러 계장 - 배치 제어(Batch Control) 4. 제어 동작 - 2위치 동작 ; ON - OFF제어 - 단속도(Floating 제어)동작 - 비례(Proportional Action)동작 ; P동작 - 비례+적분 동작(Proportional Plus Integral) ; PI제어동작 - 비례+적분+미분 동작(Proportional Plus Integral Plus Derivative) - PID동작 5. 공기조화기의 역할 - 온도, 습도, 청정도, 기류, 환기 6. 공조용 자동기기는 동작원리, 구조에 따라 - 전기식, 공기식, 전자식, 디지털(Digital)식으로 구별 - 항온 항습 제어용으로 가장 많이 사용 - 전자ㅡ공기식도 대규모 크린룸(Clean Room)에 많이 사용 7. 자동 제어기기의 종류 - 보턴 스위치(BS ; Button Switch) - 릴레이(R ; Relay) : 전자계전기, 전자석에 의한 철편의 흡입력을 이용 - 타이머(T ; Timer) : 한시계전기, 인위적으로 시간 지연 - 전자접촉기와 서멀릴레이 ㄱ) 전자접촉기(MC ; Electromagnetic Contact) ㄴ) 서멀릴레이(THR ; Thermal Relay) ㄷ) 전자계폐기(MS ; Electromagnetic Switch) - 마그넷 스위치 - 유지형 수동 스위치 ; 토글 스위치, 셀렉터 스위치, 캠 스위치 - 검출 스위치 ㄱ) 마이크로 스위치 및 한계 스위치(limit switch) : 시퀀스제어의 촉각 작용 기계적 신호→전기적 신호로 ㄴ) 리드 스위치(read switch) ㄷ) 근접 스위치(proximity switch) ㄹ) 광전 스위치(photo eiectric switch) - 광로의 변화나 광량의 변화를 이용 ㅁ) 플로트 스위치(float switch) - 액면의 높이를 검출 ㅂ) 온도 스위치 - 소자 즉 열전대 등을 측온체에 이용 ㅅ) 압력 스위치(pressure switch) - 일정한 압력에 이르면 ON/OFF가 되는 것 저압차단스위치(L.P.S) - 저압 셋팅이하가 되면 정지. 자동복귀 고압차단스위치(H.P.S) - 압력이 셋팅이상 상승하면 정지. 원인 제거 후 수동복귀 - 유지형 계전기와 스테핑 계전기 - 배선용 차단기 ; 단락 보호와 과부하 보호의 목적 트립되는 것은 바이메탈의 원리 이용 과전류에 의해 발생된 열에 의해 동작 8. 논리적(AND) 연산 - 3개의 변수 A,B,S의 관계에서 A와 B가 모두 성립할때, S가 성립하면 S는 A와 B의 논리적(論理積)이라 한다 즉, S가 '1'이 되기 위해서는 A가 '1'이고, 또한 B가 '1'이 되어야 한다 9. 논리합(OR) 연산 - 3개의 변수 A,B,S의 관계에서 A와 B중에서 어느 한쪽이 성립할때, S가 성립하 면 S는 A와 B의 논리합(論理合)이라 한다 즉, S가 '1'이 되기 위해서는 A가 '1' 또는 B가 '1'이면 된다 10. 부울대수의 기본법칙 - 교환법칙, 분배법칙, 누승법칙, 보원법칙, 0과 1에 관한 법칙 11. 자기유지회로 - 푸쉬버튼의 순간동작으로 입력신호가 계전기에 가해지면, 입력신호가 제거되어 도 계전기의 동작을 계속적으로 지켜주는 회로 12. 인터록 회로 - 2개 이상의 회로에서 한개 회로만 동작시키고 나머지 회로는 동작 안되게 하는 회로 - 사용 목적 ; 기기 보호, 작업자 보호 - 정 · 역회전 동작이 동시에 발생하지 않도록 반드시 설치 2. 실기 ** 냉동장치 ** 1. 동관 용접 방법 2. 왕복동 압축기 분해조립 실습 ** 안전장치 ** Ι. 관련지식 1. 안전밸브의 정의 - 설정압력(작동압력)을 초과하게 되면 자동으로 밸브가 열려 내부압력을 분출시켜 해당설비를 보호하는 안전장치 2. 내부 구조 - 조정나사, 스프링, 밸브디스크, 밸브시이트 3. 캡 - 봉인구조 4. 조정나사 - 스프링의 누르는 힘을 이용하여 안전밸브의 작동압력(설정압력)을 조절 - 시계 방향(오르쪽) ; 상승 - 반시계 방향(왼쪽) ; 하강 5. 배기방식에 의한 안전밸브의 종류 - 개방형 ; 위험성이 없는 고압증기 보일러나 공기압축기에 사용(손잡이가 있음) - 밀폐형 ; 가연성 가스 및 독성 가스에 사용 6. 탱크로리 안전밸브 외관도 및 구조 - 캡, 밸브몸체, 스핀들, 스프링, 스프링 누르개, 너트 7. 안전밸브의 작동 원리 - 정상압력일 경우 스프링이 밸브 디스크를 눌러 밸브디스크와 밸브시이트가 밀착되어 장치 내의 가스가 외부로 방출되지 않음 - 압력이 설정압력이상으로 상승하면 스프링이 밸브디스크를 밀어 올려 밸브디스크와 밸브 시이트 사이에 간격이 생겨 가스가 방출된다 8. 라인 안전밸브 - 배관용 안전밸브(그림 1-11) 9. 작동검사 순서 - 시험장치 연결부위의 누설유무 점검 - 분출개시압력 기록 - 분출정지압력 기록 - 밀폐성 시험압력은 안전밸브 설정압력의 90%이상 가했을때 누출이 없을 것 10. 글로우브 밸브 -유체의 흐름이 굴절됨으로 압력손실이 커지는 것이 단점(그림 1-1) 11. 볼밸브 - 신속 개폐, 유체의 압력손실이 적음, 개폐상태 확인이 쉽다(그림 1-3) 12. 게이트밸브 - 수직으로 개폐, 대규모 플랜트 및 길고 큰 배관에 이용(그림 1-5) 13. 체크밸브 - 수평배관 ; 리프트형 (그림 1-6) - 수평 · 수직배관 모두 사용 ; 스윙형 - 자동폐지밸브(볼체크밸브)를 설치 ; 유리 액면계의 경우 14. 스트레이너 - 여과기(그림 1-7) 15. 용기밸브의 구조 및 기능 핸들 - 시계반대 방향으로 돌리면 밸브디스크가 위로 올라가 가스유로가 열림 - 시계 방향으로 돌리면 밸브디스크가 내려가 가스유로가 닫힘 16. 충전구의 나사 - 가연성 가스의 경우 ; 왼나사(암모니아 제외) 그 밖의 가스의 경우는 ; 오른나사 ** 기초실습 ** ** 응급처치 ** 1. 장비의 사용법 2. 응급 조치 요령 냉동시설 안전관리자 양성교육 요점 정리^^ **법규 **사고분석 예방 **냉동개론 1. 냉동 기초 지식 1) 단위 단위란? 길이,질량, 시간등 물리량의 크기를 나타내는것 물리학 단위계 : 길이(cm), 질량(g), 시간(s) - CGS단위계 또는 절대단위계. 공학 단위계 : 길이, 힘, 시간 - 이 단위계는 질량 대신에 힘을 기본단위로 함. 2. SI 단위 - 국제 단위계 길이의 기본단위는 m이고, 질량의 기본단위는 kg, 시간의 기본단위는s(초) 3. SI의 기본 단위 ; 길이 - m 질량 - kg 시간 - S 전류 - A 온도 - K 광도 - Cd 4. 정리 1) 1N = 1kgm/s2 , 1Pa = 1N/m2 2) 1J = 1Nm 1W = 1J/s 5. 냉동 용량 단위 ; 냉동톤(RT)과 미국냉동톤(USRT)가 사용 6. 1냉동톤이란? **냉동설비 **제어기술 </TD></TR></TBODY></TABLE></DIV></DIV>