불응축가스가 냉동장치에 주는 영향

불응축가스란

냉동장치 안에 응축되지 않는 기체가 섞이면 어떤 일이 생기는지 알아본다.

불응축가스는 응축기에서 액화되지 않고 고압 측에 쌓이는 공기 등의 기체다.

공기, 질소, 수소, 냉매 분해 생성물 등이 여기에 속한다.

응축압력이 오르는 원리

불응축가스가 쌓이면 응축기의 응축 유효면적이 줄어든다.

그 결과 응축압력이 올라가고, 압축기 토출온도도 함께 상승한다.

전체 압력은 냉매 증기 분압과 불응축가스 분압의 합이다.

같은 응축온도에서도 압력계 지시값이 올라가는 이유다.

출구 온도로 혼입 판단

퍼저가 없는 장치에서는 출구 온도와 포화온도의 차이로 혼입 여부를 가늠한다.

가상의 암모니아 냉동기에서 응축압력에 대응하는 포화온도는 35℃, 출구 온도는 40℃다.

차이 ΔT는 40에서 35를 뺀 5℃다.

출구 온도가 포화온도보다 5℃ 높으면 과냉각이 줄고 불응축가스 혼입을 의심한다.

퍼지로 빼내기

앞 문제의 정답은 불응축가스 혼입을 의심하는 것이다.

혼입이 확인되면 가동을 멈추고 압력을 기록한 뒤 응축기 상부 퍼지 밸브에 연결한다.

냉각수 온도를 낮춰 가스를 응축기 상부에 모은 뒤, 퍼지 밸브를 천천히 연다.

방출 후 압력 차이를 재측정해 제거 효과를 판단하고, 냉매 누출 여부도 확인한다.

헷갈리는 점

시험에서는 불응축가스를 플래시 가스와 혼동하는 실수가 잦다.

플래시 가스는 액관에서 냉매가 기화해 생기고, 불응축가스는 공기 등 응축되지 않는 기체다.

영향은 응축압력 상승 한 가지만 쓰지 말고 토출온도와 소비전력까지 적는다.

확인 방법은 감각 판단이 아니라 온도차와 압력 대응으로 제시한다.

정리와 시험 포인트

마지막으로 핵심을 정리한다. 불응축가스는 응축되지 않고 고압 측에 쌓이는 기체다.

원인은 흡입압력이 대기압 이하로 떨어질 때 외기가 틈으로 들어오는 것이다.

영향은 응축압력과 토출온도 상승, 소비전력 증가, 냉동능력 감소다.

대책은 퍼지 운전, 저압측 진공 유지, 누설 점검이다.