만액식 증발기 냉동사이클

만액식 증발기란

만액식 증발기는 증발기 내부를 액냉매로 가득 채운 증발기다.

냉매액이 전열면에서 증발하면서 열을 흡수한다.

핵심어는 액순환, 액분리기, 액 압축 방지다.

구성 요소

만액식 냉동장치는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 저압수액기, 액펌프, 증발기로 이루어진다.

저압수액기는 증기와 액을 나누고, 액펌프는 액을 증발기에 공급한다.

두 기기가 있어야 증발기 내부가 항상 액으로 채워진다.

냉동 사이클 순환

냉동 사이클은 압축, 응축, 팽창, 증발 네 과정으로 이루어진다.

압축기가 증기를 고압으로 압축하면, 응축기가 열을 방출해 액으로 만든다.

팽창밸브에서는 엔탈피가 일정한 채 저압으로 교축된다.

증발기에서 액이 증발하며 열을 흡수하고, 건포화 증기는 압축기로 흡입된다.

냉동능력 계산

냉동능력은 냉매 순환량과 증발기 엔탈피 차를 곱해 구한다.

예로 m은 0.05 kg/s, h1은 400, h4는 240 kJ/kg이라고 하자.

그러면 엔탈피 차는 160 kJ/kg이다.

만액식과 직접팽창식 비교

만액식과 직접팽창식은 액을 채우는 방식과 유량 제어 방식이 다르다.

만액식은 출구가 습증기라 액분리기나 저압수액기가 필수다.

직접팽창식은 과열도를 두어 압축기 액백을 막는다.

핵심은 액면 제어와 액백 방지를 동시에 만족시키는 것이다.

정리와 직접 풀기

정리하면 만액식 증발기는 전열관 전체를 액냉매로 채우는 증발기다.

액면이 낮으면 증발 면적이 줄고, 높으면 흡입 가스에 액이 섞인다.

그래서 압축기 앞에는 액분리기를 두어 증기만 보낸다.