KR0184199B1 - 암모니아 흡수식 사이클의 애너라이저 - Google Patents

암모니아 흡수식 사이클의 애너라이저

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KR0184199B1
KR0184199B1 KR1019960029976A KR19960029976A KR0184199B1 KR 0184199 B1 KR0184199 B1 KR 0184199B1 KR 1019960029976 A KR1019960029976 A KR 1019960029976A KR 19960029976 A KR19960029976 A KR 19960029976A KR 0184199 B1 KR0184199 B1 KR 0184199B1
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Abstract

흡수기로부터 유입된 강용액과 재생기로부터 유입된 냉매증기가 열교환접촉되어 배출되는 암모니아 흡수식 사이클의 애너라이저에 있어서, 중공의 쉘과, 쉘의 내부에 그 높이를 따라 지그지그로 배치된 복수의 베플판과, 상기 각 베플판사이에 배치되어 강용액의 유로를 형성하기 위한 코일을 구비하여, 유입된 강용액이 코일의 표면을 따라 흐르는 암모니아 흡수식 사이클의 애너라이저.

Description

암모니아 흡수식 사이클의 애너라이저
제1도는 종래의 암모니아 흡수식 사이클도.
제2도는 종래의 암모니아 흡수식 사이클의 애너라이저의 구성도.
제3도(a)(b)는 종래의 암모니아 흡수식 사이클의 애너라이저의 베플판이 평면도, 정면도.
제4도는 본 발명에 따른 암모니아 흡수식 사이클의 애너라이저의 구성도.
제5도(a)(b)는 본 발명에 따른 애너라이저의 베플판의 평면도, 정면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 재생기 2 : 흡수기
3 : 응축기 4 : 증발기
200 : 애너라이저 220 : 베플판
221 : 구멍 223 : 절곡구
230 : 코일
본 발명은 암모니아 흡수식 사이클에 관한 것으로, 특히 냉매증기와 강용간의 열전달 접촉면적을 증가시켜 냉매증기의 암모니아 농도를 높이고, 소형화 할 수 있는 암모니아 흡수식 사이클의 애너라이저에 관한 것이다.
암모니아 흡수식 사이클은 제1도에 도시된 바와 같이, 재생기(1), 흡수기(2), 응축기(3), 증발기(4)로 구성되고, 일반적인 작동원리는 다음과 같다.
재생기(1)에서는 냉매인 암모니아를 분리시키는 과정이 일어나는데 비너(8)의 열을 가해주면 암모니아 농도가 강한 용액(이하 강용액이라 함)으로부터 비등점이 낮은 암모니아 냉매가 증발하여, 암모니아 농도가 약한 용액(이하 약용액이라 함)이 얻어진다. 이 용액은 흡수기(2)로 보내지기 전에 재생기 열교환기(5)를 지나면서 재생 과정의 일부를 담당한다. 이러한 과정을 통하여 재생과정에 필요한 열량이 감소하게 된다. 재생기(1)에서 발생된 냉매증기에는 수분이 상당량 포함되어 있으므로 1차적으로 애너라이저(100)를 지나면서 재생기 상부로 부터 떨어지는 강용액과 직접 접촉하게 되어 냉매의 순도가 높아지면 정류기(7)에서 암모니아 농도를 보다 증가시켜 응축기(3)로 보낸다. 이 냉매증기는 응축기(3)에서 응축하여 액냉매로 되는데 이때 열량을 빼앗아 응축시키기 위해 냉각수를 사용하게 된다.
한편 , 응축기로부터 보내져 온 액냉매는 증발기(4)에서 다시 증발되어 냉매증기를 생성하는데 이때 액냉매를 증발시켜 주는데, 이때 필요한 열량은 실내기(미도시)로부터 냉방을 마치고 온도가 상승되어 들어온 냉수로부터 공급하여 준다. 그리고 열량을 빼앗진 냉수는 다시 온도가 떨어진 후 실내기로 다시 보내져 냉방을 수행하게 해주는 역할을 한다. 증발된 냉매증기는 냉매열교환기(11)를 거쳐 흡수기(2)로 유입되어 흡수기 상부로부터 액막을 이루면서 떨어지는 약용액에 흡수된다. 이 흡수기는 수냉흡수기(9), 용액냉각흡수기(10)의 두 부분으로 구성되고 수냉흡수기는 냉각수에 의해 약용액에 흡수되면서 발생되는 흡수열을 외기로 방출하며, 용액냉각 흡수기는 재생기로부터 보내져 온 약용액과 열교환을 하여 재생기로 유입되는 강용액의 온도를 높여준다.
그리고 흡수기에서 흡수된 강용액은 용액펌프(12)에 의해 정류기로 보내어진다. 또한 냉매 열교환기(11)는 응축기로부터 나온 액냉매와 증발기로부터 나온 냉매 증기와의 열교환을 통하여 액냉매를 증발기 내의 증발온도에 가깝게 내려주고 냉매 증기의 온도는 흡수기의 포화온도 가까이 온도를 올려주어 흡수 현상을 원활하게 해준다. 또한 증발기에서 증발하지 않는 미소량의 냉매도 증발시켜준다.
제2도는 이러한 종래 암모니아 흡수식 사이클의 애너라이저의 구성을 나타낸 것으로, 애너라이저(100)는 일반으로 재생기 열교환기(5)와 정류기(7)사이에 위치하며 그 구조는 원통형 쉘(110)내에 제3도에 도시된 바와 같이 베플판(120)이 지그재그로 배치되어 있어, 상부로부터 떨어지는 강용액(103)과 하부로부터 냉매증기(101)의 유로를 형성하게 된다. 용액냉각 흡수기(10)에서 외부의 약용액에 의해 온도가 상승된 강용액(103)은 재생기의 애너라이저(100)의 상단부(103)로 유입되어 하부로부터 상승하는 암모니아 냉매증기(101)와 직접 접촉 열교환을 하고 농도가 높아진 암모니아 냉매증기(102)를 정류기(7)로 보내주고 온도가 상승된 강용액(104)은 재생기(1)의 하단부로 유입된다.
그런데, 이러한 종래의 애너라이저의 상부로부터 떨어지는 강용액의 베플판에 의해서만 유로를 형성하기 때문에 강용액과 냉매증기가 접촉할 수 있는 접촉시간이 짧고 상부로부터 하부로 형성되는 용액흐름이 불균일하기 때문에 정류기 입구점에서의 냉매증기의 농도보다 낮은 농도가 얻게 되는데, 이 때문에 정류기를 지난 냉매증기의 농도순도를 저하시키어 전체시스템에 나쁜 영향을 주는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 냉매증기와 강용액간이 열전달접촉면적과 시간을 증가시키어 소형화가 가능하며 정류기로 유입되는 냉매증기의 암모니아 농도를 높일 수 있는 암모니아 흡수식 사이클의 애너라이저의 제공을 목적으로 한다.
상기 목적은 달성하기 위하여, 본 발명의 암모니아 흡수식 사이클의 애너라이저는 흡수기로 부터의 강용액과 재생기로부터의 냉매증기가 유입되어 열교환접촉되는 암모니아 흡수식 사이클의 애너라이저에 있어서, 쉘과, 쉘의 내부에 그 높이를 따라 지그지그로 배치된 수의 베플판과, 상기 각 베플판사이에 배치되어 강용액의 유로를 형성하기 위한 코일을 구비한 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명의 암모니아 흡수식 사이클의 애너라이저를 상세히 설명한다.
본 발명의 암모니아 흡수식 사이클의 애너라이저(200)는 제4도 및 제5도에 도시된 바와같이 , 원통형 쉘(210)에 재생기(1)로부터 암모니아 냉매증기가 유입되는 암모니아 냉매증기 입구(201)와 유입된 상기 냉매증기가 유출되는 냉매증기 출구(202)와, 흡수기(10)로부터 강용액이 유입되는 강용액 유입관(203)과 상기 유입된 강용액의 유출되는 강용액 출구 (204)가 설치되어 있다.
한편, 상기 쉘(210)의 내부에 쉘의 높이를 따라서 베플판(220)이 지그지그 형태로 배치되어 있고, 상기 베플판(220)의 단부에는 강용액의 흐름을 차단하기 위한 절곡부(223)가 형성되고, 베플판(220)에는 유로구멍(221)이 형성되어 있다. 상기 각 베플판(220)사이에 상기 강용액의 유로를 형성하는 코일(23)가 상기 유로구멍(221)의 방향으로 일렬로 배치되어 있다.
이하, 본 발명의 암모니아 흡수식 사이클의 애너라이저의 작용을 설명한다.
재생기(1)에서 발생된 암모니아 냉매증기는 냉매증기입구(21)를 통하여 애너라이저(200)내로 유입되어 베플판(220)에 의해 형성된 유로를 따라 위로 향하여, 용액냉각 흡수기(10)에서 약용액과 열교환된 강용액은 강용액유입관(203)를 통하여 에너라이저 상부로 유입된다.
이때 애너라이저 상부로 유입된 강용액은 베플판(220)의 유로 구멍(221)를 따라 베플판 사이에 정착된 코일(230)의 표면을 따라 흐르면서 하부로부터 상승하는 냉매증기와 열 및 물질전달을 수행하게 된다. 베플판의 유로구멍을 지나친 강용액은 베플판의 절곡부(223)에 의해 아래로 낙하되는 것을 방지한다.
강용액과 열교환하고 농도가 높아진 암모니아 냉매증기는 냉매증기출구(202)를 통하여 정류기(7)로 보내어지고, 냉매증기와 열교환되어 온도가 상승된 강용액은 강용액출구(204)를 통하여 배출되어 재생기(1)의 하단부로 보내어진다.
이때, 강용액은 코일(23)의 표면을 따라 흐르므로 냉매증기와의 열전달 접촉면적이 증가하게 되고 체류시간 또한 증가하게 된다.
따라서, 애너라이저(200)에서 배출되는 냉매증기의 암모니아 온도를 높여줌과 동시에 애너라이저의 높이를 감소시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
이상, 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 베플판사이에 강용액 유로를 형성하는 코일을 설치하여 냉매증기와 강용액간의 열전달접촉면적과 시간를 증가시키어 소형화가 가능하며 정류기로 유입되는 냉매증기의 암모니아 농도를 높일 수 있다.

Claims (2)

  1. 흡수기로부터 유입된 강용액과 재생기로부터 유입된 냉매증기가 열교환 접촉되어 배출되는 암모니아 흡수식 사이클의 애너라이저에 있어서, 중공의 쉘과, 쉘의 내부에 그 높이를 따라 지그지그로 배치된 복수의 배플판과, 상기 베플판 사이에서 베플판에 형성된 유로구멍의 방향으로 일렬로 배치되어 강용액의 유로를 형성하기 위한 코일을 구비한 것을 특징으로 하는 암모니아 흡수식 사이클의 애너라이저.
  2. 상기 베플판의 단부에 용액의 흐름을 차단하기 위한 절곡부가 형성된 것을 특징으로 하는 암모니아 흡수식 사이클의 애너라이저.
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