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연속적인 유회수 장치를 가진 냉매액 강제순환식 냉동장치에서 다음 사항을 설명하시오.
장치의 개요
장치도를 P-h 선도 상에 표시
(단, 장치도상의 냉매 상태점을 선도에 표시할 것)증발기 출구의 냉매 건도(x)를 구하는 계산식
압축기의 소요동력을 구하는 계산식

<유회수 장치를 설치한 냉매액 강제순환식 냉동장치>
답안 개요 보기
답안 구조
- 장치의 개요
- 장치도 및 P-h 선도 표시
- 증발기 출구 냉매 건도 계산식
- 압축기 소요동력 계산식
용어 정의
- 순환비 (Circulation Ratio)
- 액펌프로 순환되는 전체 냉매량과 증발기에서 실제 증발하는 냉매량의 비율을 의미함.
- 냉매액 강제순환 방식
- 저압수액기의 액냉매를 액펌프를 이용해 증발기에 과잉 공급하여 관내 전열효과를 높이는 방식.
- 유회수 장치 (Oil Recovery System)
- 저온부에 체류하는 윤활유를 오일탱크로 배출 후 히터로 가열하여 냉매는 증발시키고 오일만 압축기로 회수하는 장치.
핵심 내용
1)
- 저압수액기와 액펌프를 이용한 냉매액 강제순환 구조
- 증발기에 과잉 액냉매 공급으로 관내 전열계수 향상
- 오일탱크와 히터를 통한 연속적 유회수 시스템 적용
- 저온부 윤활유 체류 방지 및 압축기 윤활 신뢰성 확보
2)
- 점 1: 저압수액기 상부 저압 건포화증기(압축기 흡입)
- 점 2: 고압 과열증기, 점 3: 고압 포화액(수액기 출구)
- 점 4, 8: 저압 습증기(팽창 후, 증발기 출구)
- 점 5, 5′: 저압 포화액(오일탱크행, 액펌프 흡입)
- 점 6, 7: 액펌프 가압 후 과냉 액, 조정밸브 통과 후 증발기 입구
- 점 9: 오일탱크 가열로 증발한 저압 과열증기(수액기 복귀)
3)
- 증발기 출구 습증기 상태의 건도 산출
- 순환비의 역수 및 엔탈피 차이를 활용한 건도 도출
공식: ,
풀이 순서: 액펌프 순환량 G_p와 증발량 G_e(냉동능력/잠열) 산정 → 순환비 n의 역수로 출구 건도 산정 → 또는 저압 포화액·포화증기 엔탈피로 건도 계산(펌프 일 무시)
4)
- 엔탈피 차이와 압축기 흡입 유량을 이용한 압축 일량 계산
- 압축효율 및 기계효율을 반영한 실제 축동력 산출
공식: ,
풀이 순서: 전체 냉동부하 및 저압수액기 열정산을 통해 압축기 흡입 냉매 순환량 결정 → 압축기 흡입점 및 토출점의 엔탈피 확인 → 이론 압축 동력 산출 후, 압축효율 및 기계효율을 적용하여 최종 축동력 계산
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출처: 한국산업인력공단, Q-Net 자료실 · 공공누리 제1유형 · 원문(Q-Net)