이도희"의 HVAC 이야기"입니다.         방명록    질문/답변    게시판
 


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원심식 (터보) 냉수냉동기의 서징
 

왕복동이나 스크류 압축기는 압축기 1회전에 일정한 량의 가스를 압축하는 정량 압축식 (fixed volume displacement)이나, 터보 압축기는 임펠라의 원심력에 의하여 가스를 압축하므로 압축률이 낮아, 압축비가 압축기의 특성 치를 벗어나면 압축된 고압 측 가스가 저압 측으로 압축기를 통하여 역류하는 현상이 생깁니다.

이것을 서징 (Surging) 이라고 하는데 이때 발생하는 소음은 끔찍합니다.  좁은 바위틈에 부딪치는 파도 소리를 연상하면 좀 낭만적이겠으나, 그 주기가 너무 짧고 파괴적입니다.   기계가 금세 망가져 내려앉을 것 같기도 합니다.

아래 그래프에서 surging선을 벗어나면, 서징이 일어나는데, 터보 냉수냉동기의 메이커는 판매하는 냉수냉동기의 서징 특성을 구입업자에게 알려주어야 합니다.   서징 특성이 마음에 안 들면, 구입자는 다른 기종의 압축기를 요구하거나, 다른 증발기와 응축기의 결합을 요구 할 수도 있습니다.

운전 중 서징이 일어나는 이유는 다음과 같습니다.

1) 시스템의 누설
저압 냉매 (R123, R11등)를 쓰는 냉수냉동기는 운전 시 증발기 압력이 대기압 이하로 떨어집니다.   만약 증발기에 새는 곳이 있으면, 공기가 빨려 들어가는데, 이 불 응축 가스가 응축기에 모여, 응축기의 열 교환 면적을 차지합니다.  기계로서는 응축기 크기가 줄어들었으므로, 당연히 압축하는데 힘이 듭니다. head가 높아지는 거지요.
냉수냉동기에는 Purge unit가 있어 불 응축 가스를 계속 밖으로 배출시키지만, 새어 들어가는 공기량이 Purge unit가 뽑아내는 공기량보다 많으면 응축기에 쌓이는 공기의 부피가 점점 커지게 됩니다.


2) 응축기 열 교환 튜브에 지나친 물때가 끼었을 때
냉수냉동기는 운전 시즌이 시작되기 전 시운전을 앞두고, 세관을 해야 합니다.  세관이 제대로 안되었거나, 냉각수의 수질이 나쁘거나 대기가 무척 오염되어 있을 경우 응축기 튜브가 물때가 두껍게 끼어 냉각수와 냉매관의 열 교환을 방해하여, 결과적으로 압축 head를 높입니다.

따라서 운전점이 아래 그림에서 Surge Envelope 윗부분에 나타나지 않도록 해야 합니다.

 

 
2001. 7  처음 썼고,
2004. 1. 11 맞춤법에 맞춰 고쳐 썼습니다.
 
2011.10  스파트폰에도 알맞게 고쳤습니다.