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◈2단압축 냉동시스템◈
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■ 2단압축을 하는 이유
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1단 냉동사이클에서는 증발온도가 -30℃ 정도
이하가 되면 , 증발압력이 너무 낮아져 압축비가 증대하여
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① 체적효율이 저하하고(클리어런스에 남아있던
고압의 가스가 흡입방해)
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② 냉매증기의 비체적이 커져(증발압력이 낮으므로)냉매순환량이
감소하며
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③ 또 토출가스 온도가 상승하여 윤활유가
열화되기 쉽다.
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이 때문에 증발온도가 일정(-30℃ )이하가 되면 1단압축을
하지않고, 압축을 2단으로 나누어 , 소위 2단압축 방식을 채택하게 된다.
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2단 압축을 하면 압축비가 작아져 체적효율의
저하를 막을 수 있고 , 1단압축 후의 토출가스를 냉각하여 다시 압축함으로써
2단압축 후의 토출가스 온도를 낮게 할 수 있다.
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2단압축 방식에는 2단압축 1단팽창 방식과
2단압축 2단팽창 방식이 있다.
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2단 압축에 사용되는 압축기는 종래에는 2대의 압축기에
의한 2단압축을 하였으나 ,근래와서는 1대의 압축기로 2단압축을 하는
소위 콤파운드 압축기(Compound compressor)가 많이 사용된다.
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■ 2단 압축 방식의 사이클 비교
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2단압축 1단 팽창
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2단압축 2단팽창
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장치도
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p-h선도
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T-S선도
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사이클설명
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(1)
증발기에서
증발한 냉매증기 ①은 저단압축기에 흡입된
후 중간압력까지 압축되어 2의 상태가 된다.
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(2) ②상태의
과열 냉매증기는 중간냉각기(inter-cooler)로
들어간다.
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(3)
중간냉각기에는
응축기 출구 고압액 ⑤의 일부를
바이패스(by-pass)시켜
, 중간냉각기용 팽창밸브를 거쳐 공급한다.
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(4)
중간냉각기의 역할
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①
저단측 압축기 토출가스 ②를 중간 압력에
상응하는
포화온도 ③까지 냉각시킨다.
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②
증발기에 공급되는 고압액을 과냉각시켜 냉동효과
를 증대시킨다.
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(5)
③까지
냉각된 저단측 토출가스 + 중간 냉각기용 팽창밸브에서
발생한 플래쉬 가스 + 중간 냉각기에서 증발한
냉매증기 → 고단측 압축기에 흡입 , 압축되어
④상태가 된다.
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(6)
④상태의 고온고압의 냉매증기는 응축기에서
응축되어 다시 고압액이 된다.
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(1)
증발기에서
증발한 냉매증기 ①은 저단압축기에 흡입된
후 중간압력까지 압축되어 2의 상태가 된다.
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(2) ②상태의
과열 냉매증기는 중간냉각기(inter-cooler)로
들어간다.
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(3)
중간냉각기에는
응축기 출구 고압액 ⑤의 전부(2단압축
1단팽창에서는 → 일부)를
제1 팽창밸브에서 중간압력까지 감압하여 공급한다.
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(4)
중간냉각기의 역할
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①
저단측 압축기 토출가스 ②를 중간 압력에
상응하는
포화온도 ③까지 냉각시킨다.
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②
증발기에 공급되는 고압액을 과냉각시켜 냉동효과
를 증대시킨다.
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(5)
③까지 냉각된
저단측 토출가스 + 제1 팽창밸브에서 발생한
플래쉬 가스 + 중간 냉각기에서 증발한 냉매증기를
고단측 압축기에 흡입 , 압축되어 ④상태가
된다.
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(6)
④상태의 고온고압의 냉매증기는 응축기에서
응축되어 다시 고압액이 된다.
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2단압축 냉동시스템
