4. 증발기 (Evaporater)
1) 건식 증발기
o 팽창밸브를 나온 냉매액과 냉매가스가 코일 내를 동시에 흐르면서 냉매액이 증발하는 것으로 증발기 출구에서 액이 모두 증기화하여 건도가 “1”을 유지하는 증발기
o 냉매증기는 냉각작용이 없으므로 냉매의 열통율이 나쁘게 되지만, 소요 냉매량이 적으면 윤활유가 증발기에 적게 남아 있기 때문에, CFC계 냉매와 같이 유가 냉매에 용해되는 경우에 사용.
o 팽창밸브에서 감압된 냉매가 증발기에 유입되어 튜브 내를 흐르는 동안 점점 증발하여 튜브 출구에서는 완전히 증기가 된다.
o 전열면은 액과 증기가 동시에 접촉(가스의 접촉 부분이 많음)되어 전열 효과가 좋지 않음
o 소요 냉매량이 적고, 윤활유가 증발기에 고이는 량도 적다.
o 증발기 출구에서는 냉매액이 압축기로 유출되지 않도록 팽창밸브에서 냉매유량을 조절 한다.
① 셀튜브식 증발기 : 관내에는 냉매가 흐르고, 관외에는 피냉각물이 흐르도록 되어 있 는 구조이다.
② 셀코일식 증발기 : 관내에 냉매가 흐르도록 한 것으로, 모양에 따라 입형과 횡형으 로 구분할 수 있다. 제작은 간단하나 유속이 늦고 열통과율이 나쁘며, 주로 소형장치에 이용.
③ 플레이트형 증발기 : 구조가 간단하기 때문에 소형 가정용 냉장고나 쇼케 이스 등에 널리 사용한다.
④ 핀코일식 증발기 : 대부분의 송풍기로서 공기를 강제적으로 유동시키는 것으로 유니 트 쿨러라고 한다. 공기조화기, 냉장고 등의 공기냉각용으로 많이 사용.
⑤ 나관코일식 증발기 : 산업용 냉장고의 천정 코일, 벽 코일, 동결실의 선반 코일 등이 있다. 제상의 어려움은 있으나 구조가 간단하고 보수가 필요 없는 장점이 있다.
⑥ 탱크용 증발기 : 제빙에 사용하는 브라인 냉각용으로 널리 사용
2) 만액식 증발기
o 증발기내에 냉매액이 항상 가득 차 있는 것으로서, 증발된 가스는 액중에서 기포가 되어 상승하므로 분리된다. 따라서 피냉각 물체와 전열면이 거의 냉매액과 접촉하고 있기 때 문에 전열작용이 건식보다 양호하지만 냉매가 많이 필요하다.
o 증발기내는 냉매액으로 항상 가득차 있으며, 증발된 가스는 액 중에서 기포가 되어 상승하여 분리된다.
o 전열면이 거의 냉매액과 접촉하고 있으므로 전열 작용이 용이하지만 냉매가 만히 필요 하다.
o 증발기내에 액을 가득 채우기 위해서는 Float Valve를 활용한 액면제어장치가 필요하며, 또 액과 증기를 분리하여 압축기로 유입하기 위하여 액분리기(Accumulater)가 필요하다.
o 냉동기유는 암모니아의 경우 증발기 하단부에서 간다니 제거가 가능하나 프레온의 경우 에는 냉매와 혼합되기 때문에 별도의 회수장치가 필요하다.
3) 반만액식 증발기
o 건식과 만액식의 중간 정도의 장치이다. 전열효과는 건식 보다는 좋으나 만액식에는 미 치지 못한다.
o 증발기내에 냉매가 어느정도 고이게 한 것이며, 건식과 만액식의 중간 상태
o 냉각코일에 냉매를 공급할 때 건식은 위에서 공급하는 top feed 방식 대신 반만액식은 주로 아래에서 공급하는 bottom feed 방식을 채택한다.
o 증발기에서 액이 유출할 가능성이 있으므로 증발기와 압축기 사이에 액분리기를 설치한다.
o 전열 효과는 건식보다 좋으나, 만액식 보다는 떨어진다.
4) 냉매액 강제순환식 증발기
o 증발기에서 증발하는 액화냉매량의 4∼6배의 냉매를 강제적으로 순환시키는 방법이다. 이 형식은 원심식 냉동기와 저온용 냉동장치에 많이 사용된다. 구조가 복잡하고 냉매펌 프가 필요하기 때문에 제작비가 비싸나, 최근의 산업용 냉동장치에서는 거의 이 형식의 증발기를 사용한다.
o 증발기에 냉매액을 액 펌프로 강제 순환한다.
o 순환량은 증발냉매량의 4~6배 정도
o 증발기 출구에는 기체 액체 혼합 상태이며, 액체는 저압수액기(Low Pressure Receiver)에 쌓여 재순환하고 증기만 압축기로 유입된다.
o 증발기 내는 거의 액체 상태이며 냉매 액의 유속이 빠르고 냉동기유가 체류하지 않으므 로 전열 효과가 가장 좋다.
o 증발기내의 압력 손실이 문제가 되지 않으므로 증발기의 배관 길이가 긴 대형 장치에 이용된다.
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냉동(냉수) 시스템 냉동이란 어떤 물체나 공간의 열을 인위적으로 빼앗아 주위의 온도보다 낮은 온도로 만들거나 혹은 저온 상태를 유지하는 것. 이와 유사한 용어로 동결, 냉방, 냉장 등이 있으
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