도도한 쭌냥이
1. 글을 시작하며
안녕하세요. 글 쓰는 아빠 도도한 쭌냥입니다.
여러 가지 냉매압축기 중 단단 원심형 압축기에 대한 문제입니다. 원심형 압축기는 비행기의 HVAC이나 대형 사업장에 사용한다고 합니다. 참고하시기 바라며 기출문제 풀이를 시작하도록 하겠습니다.
2. 단단(1 stage) 원심형(centrifugal) 냉매 압축기의 특징
터보 압축기(turbo compressor)라고도 하며 임펠러를 이용하여 냉매가스의 속도 에너지를 압력으로 바꾸어 압축하는 방식입니다. 흡입 체적 유량의 범위는 임펠러 회전 속도가 1800 rpm에서 90,000 rpm 사이일 때 0.03 ㎥/s에서 15 ㎥/s입니다.
2.1 장점
- 마찰로 인해 발생하는 부품 마모로 인한 손상과 성능 저하가 적습니다.
- 회전운동을 하기 때문에 동적 밸런스 설정이 용이하고 진동이 적습니다.
- 냉동 용량제어가 용이하고 10~100%의 광범위한 무단계 용량 제어가 가능합니다.
- 저압 냉매를 사용하기 때문에 위험이 적습니다.
- 고압가스 안전관리법 적용에서 제외되므로 취급이 용이합니다.
- 대용량일 경우 가격이 저렴합니다.
2.2 단점
- 단단 압축으로는 압축비를 크게 할 수 없습니다.
- 소용량 냉동기에 적용하기에는 가격이 비쌉니다.
- 한계치 이하의 유량으로 운전 시 서징 현상이 발생합니다.
3. 주요 구성품
단단 원심식 압축기를 구성하는 여러 구성품들 중 주요 구성품은 4가지로 분류할 수 있습니다.
3.1 Inlet Guide Vanes 또는 External Suction Damper
흡입 가스가 임펠러로 유입되기 전 inlet guide vanes을 지나게 되며, 용량 제어 사용됩니다.
3.2 Impeller
임펠러는 원심력을 이용하여 냉매가스의 속도에너지를 증가시킵니다.
3.3 Vaned or Vaneless Diffuser
임펠러를 통과한 고속의 냉매가스가 디퓨져(확산기)에 의해 수평으로 확산되면서 속도가 감소하고 이로 인해 정압이 상승하면서 냉매가스의 압력이 상승하게 됩니다.
3.4 Discharge Volute
디퓨져에서 나온 고온고압의 가스를 토출 하는 부분입니다. 압축된 냉매 가스의 유동성을 유지하고 흐름을 안정화시키는 역할을 합니다. 또한 소음 및 진동을 최소화하고 냉매가스가 원활하게 배출될 수 있도록 냉매가스의 방향을 제어하는 역할을 합니다.
4. 글을 마치며
오늘은 원심식 냉매압축기에 대해서 알아보았습니다. 압축기 종류가 다양한 만큼 다른 냉매 압축기도 공부하셔서 시험장에서 문제를 받았을 때 당황하지 않도록 준비하시면 좋을 것 같습니다. 이상으로 글을 마치도록 하겠습니다. 끝까지 읽어주셔서 감사합니다.
도도한 쭌냥이
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