전 자 밸 브(3) |
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5. 작동
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그림 7A 및 7B는 HEAT PUMP 시스템에서
전형적인 역사이클 상에서의 4방변에 대한 개요도를 보여주고 있다.
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5.1 난방 사이클
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그림 7A에서 시스템은 실내 코일을 응축기로
만들도록 역지변 PORT를 통해 "D"에서 "2"로 DISCHARGE
가스가 흐르도록 한 난방 사이클이다.
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흡입 가스가 실외 코일(증발기)로 부터 역지변의
PORT를 통해 "1"에서 "S"로 흐르도록 해서 압축기로
되돌아 간다.
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4방변의 전자 파이로트에 전류가 끊겼을 때,
SLIDE는 PORT"D"와 "A","B"가 "S"가
연결되는 곳에 위치해 있다.
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파이로트에 전류가 끊겼을 때, 고압의 DISCHARGE
가스는 주(主) SLIDE의 위쪽에 쌓이게 되고, 주(主) SLIDE의 아랫 부분은
CUP SEAL "C"에 의해 고압으로 부터 차단되며 저압의 SUCTION
가스에 노출되게 된다.
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그래서 DISCHARGE와 SUCTION 압력의 차이로
인한 불균형 힘은 주(主) SLIDE의 끝단 전(全) 면적에 작용해서 그림
7A에서 보여준 것과 같이 그 SLIDE가 "아래"위치에 있도록
지탱해 준다.
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5.2 냉방 사이클
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코일에 전류가 흐를 때, 파이로트 전바변 내의
SLIDE는 올라가고, 이때 파이로트 PORT "D"와 "B","A"와
"S"를 연결시킨다
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파이로트 전자변의 그 상태에서, 주(主) SLIDE의
위쪽 면적 "E"에 부과된 DISCHARGE 압력은 파이로트 전자변을
통해 시스템의 SUCTION 쪽으로 흐르게 된다. 주(主) SLIDE의 끝 "C"에서
고압 DISCHARGE 가스는 압력을 증가시키기 위해 축적될 것이다.
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DISCHARGE와 SUCTION 압력의 차이로 인한 윗방향의
불균형 힘은 주(主) SLIDE의 반대 끝에서 작용하게 된다.
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이 불균형 힘은 그림 7B에서 도시된 바와 같이
주(主) SLIDE를 "위" 위치로 움직이게 하고 주(主) SLIDE의
면적을 가로질러 새로이 자리잡은 위치에서 SLIDE에 구멍을 만들어 준다.
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6. 전자변의 선정
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특정 설계를 위한 전자변의 선정은 다음의 자료가
우선 제공되어야 한다.
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1. 조절할 유체
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2. 설계 용량
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3. 최대 개도 압력차(MOPD: Maximum Opening Pressure
Differential)
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4. 전기적 특성
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5. 안전 작동 압력(SWP: Safe Working Pressure)
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통상적인 냉매 액이나 SUCTION 냉매
가스용 전자변의 용량은 일정 압력차 및 표준 조건에서 냉동 톤으로
주어진다
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제조업체의 카타로그는 일반 냉매용으로
거의 모든 작동 조건에 걸쳐서 선정할 수 있도록 TABLE을 제공하고 있다.
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밸브 선정을 라인 사이즈에 의거 선정하지
말고, 제조업체 추천 방법에 따라 선정해야만 한다. 파이로트 작동식
밸브는 작동을 위해서는 압력차가 있어야 하며 용량보다 큰 사이즈의
밸브 선정을 밸브가 열리지 않는 결과를 초래할 것이다.
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용량보다 적은 사이즈의 밸브 선정은 과도하게
압력 DROP이 발생하게 된다.
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선정된 전자변은 밸브를 필히 열게할 수 있는
최대 가능 차압을 초과하거나, 동일 동급의 최대 개도 압력차(MOPD)를
가져야만 한다.
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최대 개도 압력차(MOPD)는 밸브의 입/출구
압력을 공히 고려해야 한다.
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만약 입구 압력이 500psi이고 출구 압력이
250psi일 경우, 그 차압이나 (500-250)은 300MOPD 등급보다 작기 때문에
작동을 위한 최대 개도 압력차(MOPD)의 등급이 300psi이어야 한다.
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압력차가 MOPD보다 클 경우, 밸브는 열리지 않을
것이다.
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안전하고도 적절한 운전을 위해 안전 작동 압력을
고려하는 것 역시 중요하다.
전자변은 압력이 안전 작동 압력보다 높을
경우 적용하지 말아야 한다
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전자변은 적용 유체에 적합하도록 설계되어 있으며,
암모니아의 경우 강 및 철 금속류나 알루미늄이 사용된다. 고온이나
초저온 적용을 위해 특수 SEAT 재질 및 합성 재질이 사용된다. 부식성의
유체에 사용시 특수 재질이 요구된다.
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전기적 특성에 각별한 주의를 기울이는 것 역시 중요하다.
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적절한 선정을 위해서는 요구 전압 및 Hertz를 사양서에
명기해야 한다.
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DC VOLTGE용 밸브는 AC VOLTAGE용 밸브와는
다른 내부 구조를 갖고 있으므로, 제조업체의 카다로그를 조심스럽게
보는 것이 중요하다 하겠다.
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7. 설 치
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- 스프링 작동 플런저나 다이아프램을 갖고있는 전자변은
어떠한 위치로도 설치 및 운전이 가능하며, 과거 플런저 타입 구형
전자변은 중력에 의해 닫히기 때문에 수평으로 놓여있는 파이프에
설치되는 경우 플런저의 위치가 항상 수직 방향으로 향하도록 장착해야
한다.
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- 밸브에 SCALE, 용접물, 파이프 내의 기계유나 기타 밸브상의
이물질을 거르기 위해 밸브의 윗 쪽에 스트레이너나 FILTER-DRIER를
설치해야 한다.
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- 전자변을 설치할 때, 밸브 몸체에 표시되어 있는 화살표를
냉매 흐름과 같게 일치시켜야 한다.
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- 용접 타입의 밸브를 배관에 용접할 때, 너무 뜨거운 토오치를
사용하지 말아야 하고 토오치가 밸브쪽으로 향하지 않도록 조심해야
한다.
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- 내부 작동 부품을 교체하기 전에 밸브 몸체가 차갑도록
해서 열에 의해 SEAT나 가스켓이 손상되지 않도록 주의해야 한다.
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- 용접하는 동안 젖은 헝겁이나 냉각 BLOCK을 사용하는
것이 유리하다.
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- 밸브 몸체를 차갑게 해서 몸체의 정밀 부위가 뒤틀리지
않도록 한다.
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전자밸브(3)
