냉동기설계

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냉동기설계에 대한 보고서 자료입니다.

목차

설계 문제. 1
-설계 및 부품 선정
a. 냉동부하 계산
b. 기본사양 결정
c. 기본형태 결정
d. 기본사양에 따른 제품선정
e. 기타부속장치의 선정
도 면
설계 문제. 2
a. 이중관형 형태
b. 계산

본문내용

설계 문제. 1
영하 10℃로 유지되는 서울 소재 냉동저장창고에 사용 되는 냉동기 설계
-저장물은 소고기이며, 최대 25℃의 소고기 30톤을 20시간 내에 -10℃로 낮춤
-설계 및 부품 선정
a. 냉동부하 계산
외기설계온도 32℃, 겨울철 설계온도 -13℃로 부터 지면온도 20.8℃
●벽의 총 열전달계수
●지붕의 총 열전달계수
●바닥의 총 열전달계수
회색벽체 - 동쪽벽 = 서쪽벽 = (500m2), Trad=4
남쪽벽 = (400m2), Trad=3
지 붕 = (2000m2), Trad=9
1) 벽면을 통한 총 부하
2) 투입공기를 통한 총 부하
냉장고 내의 상대습도는 100%이다.
3) 저장물에 의한 총 부하
소고기의 빙점 = -2℃, 잠열 = 336×0.695=233.5kJ/kg
4) 내부 부하
전구(30W)100개, 인부10명, 모터(밖), 컨베어벨트(안)(20kW)5개
5) 기타 부하
송풍기(2.2kW)4개
6) 총부하
따라서 증발기 용량은 347.7kW 이다.
b. 기본사양 결정
증발온도 -20℃, 흡입압 (TD=10℃), 132.68kPa
응축온도 40℃, 토출압 (TD= 8℃), 1016.5kpa 　　압축비：７.６
과열, 과냉 5℃
c. 기본형태 결정
1) 냉매선정 (R134a)
　　-냉매선정기준：요구되는 증발온도에 대응하는 압력이 대기압이상이다.
ODP=0, GWP=1300으로 비교적 낮다.(환경문제 고려)
　　　　　노출 시 피부 독성과 흡입 독성이 낮다. (독성문제 고려)
　　　　　 근래 대체되어 많이 사용되는 신형냉매에 해당
2) 증발기선정 (팬-코일형)
　　-증발기선정기준 : 효율이 좋으며 많은 제품이 나와 있어 보편적이다.
3) 응축기선정 (쉘-튜브,수평형)
-응축기선정기준 : 동일한 응축기 용량을 기준으로 할 때 공랭식 응축기 보다 소형이다.
상업용이나 산업용으로 가장 많이 사용.
수평형은 대형일수록 효율적.
4) 압축기선정 (스크롤 압축기)
-압축기선정기준 : 토크변동이 적고 저소음, 저진동이며, 흡입 및 배출밸브가 필요 하지 않는 등 많은 장점을 두루 가짐
5) 팽창밸브선정 (온도식 자동팽창밸브,TXV)
-팽창밸브선정기준 : 밸브의 개도가 자동적으로 조정되며, 부하변동에도 자동적으로 대처할 수 있고 이러한 장점으로 인해 요즘 가장 널리 사용된다.
d. 기본사양에 따른 제품선정
1) 증발기
자료출처: http://r-auction.co.kr
◎상치형 핀- 코일 증발기 DUF-300E◎
-사양-
전기제상식
고내온도 :-25℃, TD : 1O℃ 기준
증발용량 : 40.7kw
풍량 : 360m3/min=6m3/s
-선정-
사용갯수: 9개
(Qe=347.7kW)
(Va=ma/ρ=57.9/1.4128=41m3/s)
2) 압축기
자료출처: http://www.ascentury.com/
◎ 스크류 압축기 ROLTEC-SRM ◎
-사양-
증발온도 : -20℃, 응축온도 : 45℃
증발용량 :130.9kW
-선정-
사용갯수 : 3개
(Te : -20℃), (Tc : 40℃ )
(Qe=347.7kW)
3) 응축기
자료출처: http://r-auction.co.kr/
◎ 수냉식 응축기 DHC-600 ◎
-사양-
응축용량: 208.8kW
냉각수량: 596.5 L/min
-선정-
사용갯수: 3개
(Qc=527.18kW)
(mw=Qc/cpwΔTw=527.18/(4.2×8)
=15.7kg/s =941L/min)
4) 팽창밸브
자료출처: http://www.stara.co.kr/
◎ 온도식 자동팽창밸브 TMXB ◎
　-사양-
Oripis Size: 8mm
팽창용량: 40.8kW
　-선정-
사용갯수: 3개
(Qe=122.1kW)
e. 기타부속장치의 선정
1) 드라이어 (액체선)
자료출처http://henrytech.turnpages.com/usa/
-액체냉매 중에 포함되어 있을지도 모르는 수분을 수분이 냉동기 내로 유입되면 팽창밸브가 얼어서 터지는 경우가 있어서 수분을 제거하기 위해 사용
2) 리시버 (액체선)
자료출처http://henrytech.turnpages.com/usa/
-응축기에서 응축된 냉매가 일시적으로 모여 있는 곳
-냉매 저장뿐만 아니라 액체 냉매만을 팽창장치로 보내기 위한 목적으로 사용
3) 스트레이너 (흡입선)
자료출처http://henrytech.turnpages.com/usa/
- 안에 아주 얇고 가는 망이 설치되어있어서 냉매와 순환하는 이물질을 거르기 위해 사용되는 장치
4) 어큐뮬레이터 (흡입선)
자료출처http://henrytech.turnpages.com/usa/
-냉매저장장치의 일종
-압축기 보호를 목적으로 통 안 상부에 있는 증기만을 내보내기 위한 장치
5) 오일분리기 (배출선)
자료출처http://henrytech.turnpages.com/usa/
-압축기로부터 유출된 오일을 회수하기 위한 장치
도 면
설계 문제. 2
응축기 용량이 10kW인 이중관형(double pipe) 수냉식 응축기를 설계(길이 L결정). 내관은 호칭경이 1inch인 동관(내경 25.27mm, 두께 1.651mm)을 사용하며, 외관은 2.5inch인 동관(내경 61.85mm, 두께 2.108mm)을 사용한다. 외관은 단열되어 있어 외관으로부터 주위 공기로의 열손실은 없다. 내관을 흐르는 냉매는 R134a이며 응축기를 통과하면서 40℃의 포화증기에서 40℃의 포화액으로 응축된다고 생각한다. 열저항은 내부 대류저항(냉매 측), 전도저항(동관) 및 외부 대류저항(냉각수 측) 모두 고려한다.
a. 이중관형 형태
b. 계산
1) 냉매측 열전달계수
2) 냉각수측 열전달계수
3) 길이 L

키워드

냉동기,   냉동기설계,   증발기,   응축기,   이중관