팽창밸브

팽창밸브의 역할

팽창밸브는 응축기 출구의 고압 액냉매를 교축시켜 증발압력까지 낮춘다.

동시에 증발기로 공급하는 냉매 유량을 부하에 맞게 조절하는 장치다.

고압 액을 그대로 증발기에 보내면 증발압력이 높아져 냉동 효과가 줄어든다.

교축과 등엔탈피

교축은 좁은 유로를 지나며 압력이 떨어지는 현상이다.

외부와 열과 일을 주고받지 않으므로 입구와 출구의 엔탈피가 같다.

엔트로피는 교축 과정에서 증가한다. 등엔트로피 팽창을 하는 팽창기와 구별되는 점이다.

교축 후 일부 액이 증발해 생긴 저온 기체가 플래시 가스다.

과열도와 온도식 제어

팽창밸브는 과열도를 일정하게 유지하도록 밸브 개도를 바꾼다.

감온통은 증발기 출구 냉매의 온도를 감지해 압력 신호로 바꾼다.

감온통 압력이 증발압력과 스프링압력의 합보다 크면 밸브가 열린다.

과열도가 커지면 밸브가 열리고, 작아지면 밸브가 닫힌다.

내부균압식과 외부균압식

팽창밸브의 다이아프램 배압은 어디서 취하느냐에 따라 두 가지로 나뉜다.

내부균압식은 증발기 입구 압력을 쓰며 증발기 압력손실을 무시한다.

외부균압식은 증발기 출구 압력을 써서 압력손실의 영향을 줄인다.

그래서 증발기 압력손실의 크기가 균압 방식을 고르는 기준이 된다.

온도식·정압식·모세관 비교

앞 문제의 정답은 외부균압식이다. 증발기 출구 압력을 배압으로 받는다.

팽창밸브는 제어 방식에 따라 여러 종류로 나뉜다.

온도식은 과열도를 제어하고, 정압식은 증발압력을 일정하게 유지한다.

모세관은 고정 저항이라 부하 변화에 거의 대응하지 못한다.

시험 포인트와 정리

교축 과정은 등엔탈피 과정이며 압력이 떨어지고 플래시 가스가 생긴다.

온도식 밸브는 과열도가 커지면 열리고 작아지면 닫힌다.

균압형은 증발기 압력손실의 크기로 고르는 것이 핵심이다.

내부균압형과 외부균압형의 배압 위치를 구분해야 한다.