공조냉동기계기사(9)

브라인

 브라인은 냉동 시스템 외를 순환하면서 간접적으로 열을 운반하는 매개체로서, 현열에 의하여 열을 운반시키므로 다량의 브라인이 필요하다. 배관의 부식 및 동결에 유의해야 하며 대표적으로는 NaCl, CaCl2, MgCl2가 있다.

 브라인의 구비조건으로는 부식성이 없을 것, 열 용량이 클 것, 응고점이 낮을 것, 가격이 저렴할 것, 점성이 작을 것, 누설하여도 냉장품에 손상이 없을 것 등이 있다.

 또한 브라인의 종류에는 무기질 브라인과 유기질 브라인이 있다. 무기질 브라인은 탄소를 포함하지 않으며 금속의 부식력이 크고 가격이 싸다. 대표적으로 NaCl, CaCl2, MgCl2 등이 있다. 유기질 브라인은 탄소를 포함한 브라인으로 가격이 비싸다. 그리고 금속의 부식력이 작다.

 

증기선도

 냉동에서는 모든 이론적 계산에 P-h 선도가 일반적으로 사용되며 요새는 P-i 선도로 쓰기도 한다. P-h선도에서 세로축은 절대 압력, 가로축은 엔탈피로 잡아서 이들의 관계를 선도로 나타낸 것이며, P 대신 실제 도면상에서는 logP로 기입되고 있다. 이 선도는 일반적으로 몰리에 다이아그램이라고 하는데, 열 및 물리적 변화의 전 행정 기체 또는 액체의 상태를 간편하게 나타낸 것이다.

 P-h선도의 특징으로는 냉매 1kg에 대한 작업과정을 선도로서 표시할 것이며 이론적 계산에서 많이 쓰며 냉매 순환량, 압축기 흡입량, 응축 부하를 구할 수 있다.

 

Mollier Diagram의 성질과 구성

 구성으로는 과냉각액, 과열증기, 습포화증기, 포화액선, 건조 포화 증기선이 있으며, 각 각 과냉각액은 동일 압력 하에서 포화 온도 이하로 냉각된 액의 구역을 뜻하며, 과열증기는 건조 포화 증기를 더욱 가열하여 포화 온도 이상으로 상승시킨 구역이다. 습포화 증기 구역은 포화액이 동일 압력 하에서 동일 온도의 증기와 공존할 때의 상태 구역이며, 포화액선은 포화 온도 압력이 일치하는 비등 직전 상태의 액선이다. 마지막으로 건조 포화 증기선은 포화액이 증발하여 포화 온도의 가스로 전환한 상태의 선이다.

 몰리에 선도의 6대 구성 요소에는 등압선, 등엔탈피선, 등온선, 등 비체적선, 등 엔트로피선, 등 건조선이 있다.

 

Mollier 선도상의 각 부 작용

 제일 먼저 압축과정은 저온 저압의 건조 포화 증기가 압축기에서 압축됨으로써 고온 고압의 과열증기로 토출 된다. 응축 과정은 과열 제거 과정과 응축 과정 과랭 과정으로 나뉜다. 팽창 과정은 고온 고압의 냉매가 팽창밸브에서 교축 팽창됨으로써 저온 저압의 습포화증기가 된다. 증발 작용은 팽창밸브에서 압력과 온도를 내린 저온 저압의 냉매가 피냉각 물질이나 목적하는 장소에서 열을 흡수하여 증발하는 과정이다.