[ 일반기계기사 ] 기계 열역학 요점 정리-2

일전에 업로드한

열역학 요점 정리 1편에 이어서,

요점정리 2편을 정리하여 업로드 합니다.

 

개념을 이해하고, 성적 및 업무능력을

올리는데에 도움이 되길 바랍니다.

 

냉동고

▣ 냉동기

 - 개념 : 물체나 어떤 장소로부터 열을 빼앗아

온도를 대기온도보다 낮은 온도로 유지하는 장치. (열역학 제2법칙 참고)

냉난방과 같은 에어컨디셔닝까지 포함한 개념으로 공조(空調, HVAC)가 있다.

 

∵ 냉동기 성능 계수

 - 성능 계수란?

     : 증발기에서 흡수된 열량, 압축기에서 공급된 일량 사이의 비율

 - 작동 온도에 따라 성능 계수 변화됨

   (예를들어, 에어컨이 계절 변화에 따라 변화됨)

 - 냉매의 종류에 따라 성능 계수가 변화됨

 - 성능 계수는 1보다 클 수 있음

 

∵ 냉동기 성능(성능계수) 향상?

 - 증발기 온도 상승.

 - 압축기 효율 증가.

 - 증발기 및 응축기 마찰압력 손실을 최소화

 

아이 추워라

 

∵ 증기 압축식 냉동 시스템 ?

 - 압축기 입구 :  약간 과열된 상태의 냉매.

 - 교축밸브 진입 전 : 냉매를 약간 과냉각.

 - 압축 : 비가역성, 열전달이 존재한다.

    (가역성 : 물질의 상태가 변했다가, 본디의 상태로 되돌아갈 수 있는 성질)

    (비가역성 : 변화를 일으킨 물질이 본디의 상태로 돌아오지 않는 성질)

 - 교축 밸브 위치 : 증발기에서 가까운 곳에 위치.

 

∵ 증기 흡수식 냉동 시스템 ?

 - 시스템(기계)의 중량과 크기가 크다.

 - 액체를 가압하므로 소요되는 입력 일이 적음.(전력량)

 - 냉매와 흡수제의 조화가 중요

 

 

증기 압축 냉동사이클. P-h 선도 (A~E의 순서)

∵ 증기-압축 냉동사이클

 

1) 압축기 : 압축구간 (단열압축)

 - 그래프 A~B 구간

 - 저온저압의 기체 -> 고온고압의 기체가 됨 (압축)

 

2) 응축기 : 응축구간 (정압방열)

 - 엔트로피 감소

 - 고온고압의 기체 -> 중온고압의 액체

 - 냉각되며 열을 방출하며 응축

 - 그래프 C~D 구간에서 100% 액냉매가 됨

 - D~D' 구간에서 과냉의 액냉매가 됨

 

3) 팽창밸브 : 팽창구간 (교축과정)

 - 중온고압의 액체 -> 저온저압의 액체

 - 그래프 D~E 구간

 - 쉽게 증발 될 수 있도록 압력 저하

 - 팽창과정에서 온도 저하

 - 팽창밸브 : 감압, 냉매의 유량 조절

 

4) 증발기 : 증발구간 (정압흡열)

 - 저온저압의 액체 -> 저온저압의 기체

 - 실내공기로 부터 열을 빼앗으며 기화

 

★ Point-> 압축-응축-팽창-증발

 

∵ 열병합 발전 시스템

 - 전기와 함께, 공정용 및 난방용 증기를 생산

 

∵ 냉동기 냉매의 일반적인 조건

 1. 높은 임계온도, 낮은 응고온도

 2. 큰 증발열, 작은 비체적(증기)

 3. 증기 및 액체의 점성이 낮음

 4. 부식성이 없고, 안전성 높을 것