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Aug 19, 2023

액체 주입으로 압축기의 열 제거

그림 1: Sporlan Y1037-FV 시리즈 온도 반응형 팽창 밸브(TREV). 그림 2: TREV는 포화 냉매를 압축기 흡입 라인 12~18인치 전으로 직접 공급합니다.

그림 1:Sporlan Y1037-FV 시리즈 온도 반응형 팽창 밸브(TREV).

그림 2:TREV는 포화 냉매를 압축기 앞 12~18인치 압축기 흡입 라인으로 직접 공급합니다.

1 번 테이블:R-22 시스템의 Sporlan Y1037-FV 시리즈 TREV의 용량 크기.

저온 증기 압축 냉동 시스템 응용 분야에서 압축기 고장의 상당 부분은 과열로 인해 발생합니다. 일반적인 압축기 용량 등급 데이터는 65°F 회수 증기 온도의 업계 표준을 기준으로 합니다. 고온 응용 분야 및 일부 중간 온도 응용 분야에서는 65° 반환 증기 온도가 만족스러울 수 있지만, 저온 응용 분야에서는 만족스럽지 못한 높은 방전 온도가 사실상 피할 수 없습니다. 이는 대부분 냉매의 열역학적 특성에 기인합니다.

냉동기유는 화학적 분해가 일어나는 온도를 높이기 위해 고도로 정제되어 왔으며, 경험에 따르면 압축기 내부 온도가 350°에 도달하면 광유 분해가 시작됩니다. 압축기 제조업체는 일반적으로 서비스 밸브에서 6~8인치 떨어진 배출 라인 외부보다 압축기 내부 배출 밸브의 배출 가스 온도가 50°~75° 더 높다고 명시합니다. 따라서 토출 라인 온도가 350°보다 훨씬 낮을 때 압축기 내부에는 위험할 정도로 높은 온도가 이미 존재합니다. 이러한 윤활유 분해는 일반적인 시스템에 존재하는 잔류 오염물질에 의해 가속화됩니다. 연구에 따르면 온도가 18° 상승할 때마다 화학 반응 속도가 두 배로 증가하는 것으로 나타났습니다. 예를 들어, 100°에서 완료하는 데 10년이 걸리는 화학 반응은 118°에서 완료하는 데 5년밖에 걸리지 않습니다. 136°에서는 2년 반 안에 완성됩니다.

그러나 미네랄 오일은 분해가 시작되는 온도 이전에 베어링과 저널 또는 피스톤 링과 실린더 사이의 금속 간 접촉을 방지하는 데 필요한 윤활막을 잃을 위험이 있습니다. 미네랄 오일의 경우 이는 대략 310°에서 330° 사이에서 발생합니다. 이러한 압축기의 내부 온도에 도달하면 극심한 피스톤 및 링 마모 가능성이 임박합니다.

탄화수소(HC) 및 기타 천연 냉매는 초기 증기 압축 냉동 애플리케이션 설계에 사용되었습니다. 이들 중 다수는 가연성이 높거나 독성이 있거나 둘 다였습니다. 1920년대 후반과 1930년대 초반의 개발을 통해 냉매로 사용하기 위한 작은 그룹의 유기 화합물인 염화불화탄소(CFC) 및 수소화염화불화탄소(HCFC)가 제공되었으며, CFC와 HCFC는 모든 유형의 냉동 및 쾌적 냉각 응용 분야로 확산되었습니다. 이는 거의 50년 동안 방해받지 않고 계속되었습니다. 이러한 냉매는 일반적으로 적용할 시스템 유형에 비해 유리한 열역학적 특성을 기반으로 다양한 응용 분야에 선택되었습니다. 즉, CFC-12는 중온 냉동에 주로 사용되었고, CFC-502는 저온 냉동에 주로 사용되었으며, HCFC-22는 쾌적 냉각에 주로 사용되었습니다.

그러나 1970년대 후반에 CFC 및 HCFC에 대한 환경적 우려가 이러한 유기 화합물을 지구 오존층 파괴 문제와 연관시키는 과학적 이론으로 인해 발생했습니다. 염소 함유 CFC는 냉매로 사용되는 것을 신속하게 제거하는 목표가 되었습니다. 더 적은 양의 염소를 함유한 HCFC도 최종 제거 대상으로 지정되었습니다.

CFC에서 벗어나는 속도를 높이기 위해 처음에는 HCFC-22가 중온 및 저온 냉동 시스템 모두에서 신규 및 개조 용도로 더 널리 지정되었습니다. 또한 주로 HCFC-22를 포함하는 여러 가지 공비 혼합 냉매가 현장에 등장하여 CFC 화합물의 임시 대체품으로 사용되었습니다.

이전에 HCFC-22는 편안한 냉각을 위해 포화 흡입 온도가 더 높은 시스템에서 이미 널리 사용되었습니다. 그러나 HCFC-22를 중온 및 저온 냉동 응용 분야로 확장하는 데 어려움이 없지는 않았습니다.