KR100286833B1 - Heat exchanger for regenerator of cool/heating system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 흡수식 냉난방시스템에 관한 것으로, 재생기용 열교환기로서 종래의 보일러 등에서 사용중인 핀/튜브 형태의 열교환기 구조를 개조하여 재생기로서 사용이 가능하도록 하기 위한 흡수식 냉난방 시스템의 재생기용 열교환기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an absorption type heating and cooling system, and more particularly, to a heat exchanger for a regenerator for an absorption type heating and cooling system for modifying a fin / tube type heat exchanger structure used in a conventional boiler or the like as a regenerator. .
도 1 은 보일러타입의 버너와 열교환기를 재생기로서 사용한 종래 흡수식 냉난방 시스템 구조를 나타낸 것으로 기본적으로 재생기(1), 응축기(2), 증발기(3), 흡수기(4) 이렇게 4개의 구성요소에 의해 이루어진다.Figure 1 shows the structure of a conventional absorption type heating and cooling system using a burner and a heat exchanger of a boiler type, basically consisting of four components: a regenerator (1), a condenser (2), an evaporator (3), and an absorber (4). .
이러한 구성요소를 포함해 개략적인 구조를 살펴보면 다음과 같다.The schematic structure including these components is as follows.
흡수기(4)에서 만들어진 강용액을 공압부로 이송해주는 용액펌프(9)와, 상기 이송된 강용액이 유입되는 재생기(1)와, 상기 재생기(1)를 가열하는 버너(8)와, 상기 가열에 의해 재생기(1)에서 발생된 냉매증기를 정류하는 정류기(6)와, 상기 정류된 냉매증기가 유입되는 응축기(2)와, 상기 응축기(2)에서 응축된 냉매가 유입되는 증발기(3)와, 상기 증발기(3)에서 증발된 후의 냉매를 상기 응축기(2)에서 응축된 냉매액과 열교환 시키는 냉매열교환기(7)로 구성된다.A solution pump 9 for transferring the steel solution made in the absorber 4 to the pneumatic part, a regenerator 1 into which the transferred steel solution flows, a burner 8 for heating the regenerator 1, and the heating Rectifier 6 for rectifying the refrigerant vapor generated by the regenerator 1, the condenser 2 into which the rectified refrigerant vapor flows, and the evaporator 3 into which the refrigerant condensed in the condenser 2 flows. And a refrigerant heat exchanger (7) for exchanging the refrigerant after evaporating in the evaporator (3) with the refrigerant liquid condensed in the condenser (2).
도면중 미설명 부호 5 는 용액열교환기, 10 은 실내기를 나타내며, 11은 실외기(미도시)로부터 시스템으로 들어와서 열교환을 하고 다시 실외기 에어코일로 유출되는 경로를 표시한 것이다.In the drawings, reference numeral 5 denotes a solution heat exchanger, 10 denotes an indoor unit, and 11 denotes a path that enters the system from an outdoor unit (not shown) and exchanges heat and flows out to the outdoor unit air coil again.
이와 같이 구성되는 종래 구성요소중 재생기(1)의 역할은 열원인 버너(8)로 부터 열을 받아 농도가 강한 작동용액(암모니아수용액)으로부터 냉매인 암모니아를 증발시켜 암모니아 냉매증기를 얻음과 동시에 일부 암모니아 증발에 의해 생긴 농도가 약한 암모니아 수용액(이하 약용액)을 만들어 준다. 응축기(2)의 역할은 재생기(1)로부터 보내져온 냉매증기를 응축하여 액냉매로 만들어 주는데 이때 냉매증기로부터 열량을 빼앗아 응축시키기 위해 실내기(10)로부터 난방을 수행하고 온도가 떨어져 들어온 냉각수를 사용하게 되는데, 이 냉각수는 응축기(2)를 거쳐 다시 흡수기(4)로부터 나와 일부 냉각수와 합해져 실내기로 보내진다.The role of the regenerator 1 of the conventional components configured as described above is to obtain ammonia refrigerant vapor by evaporating ammonia, which is a refrigerant, from a working solution (ammonia solution) having a high concentration by receiving heat from a burner 8 as a heat source. It produces a weak solution of ammonia (hereafter referred to as medicinal solution) produced by evaporation of ammonia. The role of the condenser (2) is to condense the refrigerant vapor sent from the regenerator (1) to make a liquid refrigerant, in which the heating water from the indoor unit (10) to take away the heat from the refrigerant vapor and condensation, using the coolant from the temperature drops This cooling water is passed through the condenser (2) again out of the absorber (4) and combined with some cooling water is sent to the indoor unit.
그리고, 증발기(3)의 역할은 응축기(2)로부터 보내져 온 냉매를 다시 증발시켜주어 냉매증기로 만들어 주는데 이때 액냉매를 증발시키기 위해 필요한 열량은 실내기(10)로부터 냉방을 마치고 온도가 상승되어 들어온 냉수로부터 공급하여 준다. 그리고 열량을 빼앗긴 냉수는 다시 온도가 떨어진 후 실내기(10)로 다시 보내져 냉방을 수행하게 해주는 역할을 한다. 흡수기(4)의 역할은 증발기(3)로부터 보내져 온 냉매증기를 재생기(1)로부터 보내져 온 약용액이 흡수하도록 하여 원래의 재생기 초기농도의 강용액을 만들어 주는 역할을 하는데 이때, 흡수를 촉진하기 위해 열량을 제거하여 주어야 하고, 이 열량 제거를 위해 응축기(2)에 들어가기 전의 일부 냉각수를 이용한다. 열량을 얻은 이 냉각수는 다시 실내기(10)로 난방을 위해 보내지며, 냉매 증기를 흡수한 약용액은 강용액이 되어 용액펌프(9)에 의해 정류기(6)로 보내진다. 즉, 냉방시에는 증발기(3)에서 온도가 떨어진 냉수를 실내기(10)로 보내 냉방을 수행하며, 응축기(2)와 흡수기(4)를 냉각한 냉각수는 온도가 높아져 실외기 에어코일로 보내져 다시 냉각된다. 또한, 난방시에는 반대로 응축기(2)와 흡수기(4)를 거치면서 온도가 높아진 냉각수가 실내기(10)로 보내져 난방을 수행하게 되며, 증발기(3)를 거친 냉수는 실외기 에어코일로 보내지게 된다.And, the role of the evaporator (3) is to evaporate the refrigerant sent from the condenser (2) again to make the refrigerant vapor at this time, the amount of heat required to evaporate the liquid refrigerant after cooling the air from the indoor unit (10) and the temperature is increased Supply from cold water. And the cold water is deprived of heat calories again to the indoor unit (10) after the temperature falls again serves to perform the cooling. The role of the absorber (4) is to make the refrigerant vapor sent from the evaporator (3) to absorb the medicinal solution sent from the regenerator (1) to make a strong solution of the original regenerator initial concentration, at this time, to promote absorption The calorific value must be removed, and some cooling water before entering the condenser 2 is used to remove the calorie value. The cooling water having the calorific value is again sent to the indoor unit 10 for heating, and the chemical solution absorbing the refrigerant vapor becomes a strong solution and is sent to the rectifier 6 by the solution pump 9. That is, during cooling, the cooling water having a temperature dropped from the evaporator 3 is sent to the indoor unit 10 for cooling. The cooling water having cooled the condenser 2 and the absorber 4 increases in temperature and is sent to the outdoor unit air coil to be cooled again. do. In addition, during heating, condenser (2) and the absorber (4), the temperature of the cooling water is increased to the indoor unit 10 is sent to perform the heating, cold water passed through the evaporator (3) is sent to the outdoor unit air coil. .
이상이 개략적인 흡수식 냉난방기의 원리를 설명한 것인데 기기의 효율을 높이기 위해 부가적인 장치를 두게된다. 특히, 정류기(6)는 재생기(1)에서 유입되는 냉매증기로부터 함께 증발된 물을 응축시켜 고농도의 암모니아 증기를 얻는 역할을 한다. 이때, 물을 응축시켜 주는 매체는 용액펌프(9)로부터 보내져온 저온의 강용액으로 정류기(6) 내에 감겨진 코일내를 흐르는 동안 고온의 냉매증기와 열교환을 통하여 냉매증기에 포함되어 있는 물을 응축하여 준다. 또한, 냉매 열교환기(7)라 일컬어지는 장치를 두게 되는데 이 요소의 기능은 응축기(2)로부터 나온 액냉매와 증발기(3)에서 나온 냉매증기와의 열교환을 통하여 액냉매를 증발기내의 증발온도에 가깝게 내려주고 냉매증기의 온도는 흡수기(4)의 포화온도 가까이 온도를 올려 주어 흡수현상을 가속화 시켜준다. 또한, 냉매증기에 포함되어 있는 미소량의 액냉매도 증발시켜 준다.This has outlined the principle of the absorption type air conditioner. Additional devices are provided to increase the efficiency of the equipment. In particular, the rectifier 6 serves to condense the water evaporated together from the refrigerant vapor flowing in the regenerator 1 to obtain a high concentration of ammonia vapor. At this time, the medium for condensing water is a low-temperature steel solution sent from the solution pump (9) while flowing in the coil wound in the rectifier (6) while the water contained in the refrigerant vapor through heat exchange with the refrigerant refrigerant of high temperature To condense. In addition, a device called a refrigerant heat exchanger (7) is provided. The function of this element is to exchange the liquid refrigerant to the evaporation temperature in the evaporator through heat exchange between the liquid refrigerant from the condenser (2) and the refrigerant vapor from the evaporator (3). The temperature of the refrigerant vapor rises close to the saturation temperature of the absorber 4 to accelerate the absorption phenomenon. In addition, a small amount of liquid refrigerant contained in the refrigerant vapor is also evaporated.
이외로 용액열교환기(5)를 두게되는데 이 요소의 기능은 고온으로 재생기(1)에서 유출되는 약용액과 재생기(1)로 유입되는 저온의 강용액과 열교환을 통해 약용액은 흡수기(4)에서의 포화온도 근처까지 온도를 내려주고, 강용액은 그에 상응하는 온도까지 높여주어 재생기(1)로 유입시켜 줌으로써 재생기(1)에서 강용액에 가열시켜주어야 하는 열량을 감소시켜 준다. 즉, 시스템에서 재생기(1)와 응축기(2)는 고압부를 형성하며, 증발기(3)와 흡수기(4)는 저압부를 형성하는데 이때, 응축기(2)에서 증발기(3)로의 압력저하는 다수개의 리스트릭터(12;restricter)를 이용한다. 일반적으로 리스트릭터의 형태는 유로의 단면적을 줄여줌으로써 압력손실을 유발, 양단에 압력차가 생기도록 하는 것이다.In addition, a solution heat exchanger (5) is provided. The function of this element is that the medicinal solution is absorbed (4) through heat exchange with the medicinal solution flowing out of the regenerator (1) and the low temperature strong solution flowing into the regenerator (1) at high temperature. The temperature is lowered to near the saturation temperature at, and the steel solution is raised to the corresponding temperature and introduced into the regenerator 1, thereby reducing the amount of heat to be heated in the regenerator 1 to the strong solution. That is, in the system, the regenerator 1 and the condenser 2 form a high pressure part, and the evaporator 3 and the absorber 4 form a low pressure part, where the pressure drop from the condenser 2 to the evaporator 3 Use a restrictor (12). In general, the type of the restrictor is to reduce the cross-sectional area of the flow path to cause pressure loss, so that the pressure difference occurs at both ends.
이하에서는 종래 재생기(1)에 대해 자세히 알아보기로 한다.Hereinafter, the conventional player 1 will be described in detail.
도 2 는 보일러 등에 사용중인 핀/튜브 형 열교환기를 채택한 재생기 구조를 나타낸 것으로서, 용액 열교환기(5)로부터 강용액이 유입되는 강용액유입구(15)가 있고, 강용액이 흐르면서 버너(8)로 부터 열을 받아 강용액이 냉매 증기를 발생하면서 약용액이 만들어지는 주 열교환부(16)를 가지며, 상기 주 열교환부(16)를 거치면서 만들어진 약용액과 냉매증기가 유출되는 약용액 유출구(17)가 있다. 또한, 주 열교환부(16) 주위에는 전열효과를 높이기 위한 핀(18)이 설치되어 있으며, 약용액 유출구(17) 후단에는 약용액과 냉매증기를 분리시켜 주는 분리기(13)가 설치되어있다. 이 분리기(13) 하단에는 약용액 만이 흐르는 약용액 유로(19)가 있어 이유로는 용액 열교환기(5)의 내부에 설치된 코일과 연통되어 약용액은 이 용액 열교환기(5)에서 코일표면으로 흘러내리는 저온의 강용액과 열교환을 수행한 후 흡수기(4)로 보내지게 된다. 주 열교환부(16)와 핀(18)의 주위와 상부에는 연소실(20)이 있게 되고, 연소실(20) 상부에는 연소가스를 배출할 수 있는 연통(21)과 연소팬(22)이 설치되어 있다.FIG. 2 shows a regenerator structure employing a fin / tube type heat exchanger used in a boiler, etc., and has a steel solution inlet 15 through which a steel solution flows from a solution heat exchanger 5, and the steel solution flows to the burner 8. Receiving heat from the steel solution has a main heat exchanger 16 is made of the drug solution while generating a refrigerant vapor, the drug solution outlet 17 through which the drug solution and the refrigerant vapor made while passing through the main heat exchanger 16 (17) There is). In addition, around the main heat exchanger 16, a fin 18 for enhancing the heat transfer effect is provided, and a separator 13 for separating the chemical solution and the refrigerant vapor is provided at the rear end of the chemical solution outlet 17. At the bottom of the separator 13 there is a medicinal solution flow path 19 through which only medicinal solution flows. For this reason, the medicinal solution flows from the solution heat exchanger 5 to the coil surface. After the heat exchange with the falling cold steel solution is sent to the absorber (4). The combustion chamber 20 is provided around and on the main heat exchanger 16 and the fins 18, and a communication 21 and a combustion fan 22 for discharging the combustion gas are installed in the combustion chamber 20. have.
즉, 재생기(1)보다 상부에 위치한 용액 열교환기(5)의 내부코일 표면을 흘러 내린 강용액은 재생기(1)의 강용액 유입구(15)를 통해 재생기(1)의 주 열교환부(16)로 유입되게 되고, 수평으로 설치된 주 열교환부(16)를 흐르면서 버너(8)로부터 열을 받아 냉매증기를 발생시키게 된다. 냉매 증기를 발생한 강용액은 농도가 낮은 약용액이 되어 냉매증기와 함께 재생기(1)의 약용액 유출구(17)를 통해 재생기(1)를 빠져나가게 되고 약용액 유출구(17)와 연통된 분리기(13)에서 약용액과 냉매증기로 분리되어 약용액은 용액 열교환기(5) 내부에 감겨진 코일내부로 흐르게 되고, 냉매증기는 분리기(13)의 상부에 설치된 유로를 통해 용액 열교환기(5) 내부로 보내지게 된다.That is, the steel solution flowing down the inner coil surface of the solution heat exchanger 5 located above the regenerator 1 is the main heat exchanger 16 of the regenerator 1 through the steel solution inlet 15 of the regenerator 1. It is introduced into, and receives the heat from the burner (8) while flowing the main heat exchange unit 16 is installed horizontally to generate the refrigerant vapor. The strong solution generating the coolant vapor becomes a medicinal solution having a low concentration, exits the regenerator 1 through the medicinal solution outlet 17 of the regenerator 1 together with the refrigerant vapor, and is in communication with the medicinal solution outlet 17 ( In step 13), the chemical solution and the refrigerant vapor are separated, and the chemical solution flows into the coil wound inside the solution heat exchanger (5), and the refrigerant vapor flows through the flow path installed in the upper part of the separator (13). Will be sent internally.
그러나 종래 보일러 타입의 핀/튜브 형 열교환기를 재생기로 사용하는 경우 재생기내의 주 열교환부가 수평으로 설치되어 있어 암모니아 수용액의 농도에 따른 밀도차에 의한 성층효과(여기서, 성층효과란 암모니아 수용액의 경우 농도가 낮아 질수록 물의 양이 많아지면서, 이때 물이 암모니아에 비해 밀도가 크기 때문에 저농도 암모니아 수용액일수록 아래 부분에 모일 수 있어 시스템에서 원하는 저농도의 약용액을 얻어내는데 도움을 주는 효과를 말한다.)를 얻을 수 없어 약용액의 경우 농도가 낮아지는데 한계가 있으며, 이렇게 될 경우 흡수기에서 원하는 흡수율을 얻기도 힘들게 되는 문제점이 있다.However, when the conventional boiler type fin / tube type heat exchanger is used as a regenerator, the main heat exchanger in the regenerator is installed horizontally so that the stratification effect due to the density difference according to the concentration of the aqueous ammonia solution (where the stratification effect is The lower the amount of water, the greater the amount of water. At this time, water is more dense than ammonia, so a low concentration of ammonia solution can be collected in the lower part, which helps to obtain the desired low concentration of medicinal solution in the system.) Since there is a limit in the case of the medicinal solution is lowered in concentration, in this case it is difficult to obtain the desired absorption rate in the absorber.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 재생기의 주 열교환부를 수직형태로 설치하여, 성층효과에 의한 적정의 저농도 약용액을 얻을 수 있도록 한 흡수식 냉난방 시스템의 재생기용 열교환기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, the main heat exchanger of the regenerator is installed in the vertical form, the regenerator for absorption type air-conditioning system for obtaining a suitable low concentration chemical solution by the stratification effect The purpose is to provide a heat exchanger.
도 1 은 종래기술이 적용된 재생기를 사용한 흡수식 냉난방시스템 구조도.1 is a structural diagram of an absorption type heating and cooling system using a regenerator to which the prior art is applied.
도 2 는 종래 재생기를 나타낸 것으로서,2 shows a conventional regenerator,
(가)는 상세 구조도.(A) Detailed structural diagram.
(나)는 핀/튜브형 열교환기 구조도.(B) is a schematic drawing of fin / tube heat exchanger.
도 3 은 본 발명 재생기의 상세 구조도.3 is a detailed structural diagram of a regenerator of the present invention.
도 4 는 본 발명의 주 열교환부 측면 개략도.4 is a schematic side view of the main heat exchanger of the present invention;
*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***
1 : 재생기 2 : 응축기1: regenerator 2: condenser
3 : 증발기 4 : 흡수기3: evaporator 4: absorber
5,105 : 용액 열교환기 6 : 정류기5,105: solution heat exchanger 6: rectifier
7 : 냉매열교환기 8,108 : 버너7: refrigerant heat exchanger 8,108: burner
9 : 용액펌프 10 : 실내기9: solution pump 10: indoor unit
11 : 실외기측 12 : 리스트릭터11: outdoor unit side 12: list
13 : 냉매증기 분리기 115 : 강용액 유입구13: refrigerant vapor separator 115: steel solution inlet
116 : 주 열교환부 117 : 약용액 유출구116: main heat exchanger 117: chemical solution outlet
118 : 핀 119 : 약용액 유로118: pin 119: medicinal solution flow path
120 : 연소실 121 : 연통120: combustion chamber 121: communication
122 : 연소팬122: combustion fan
이하, 본 발명의 따른 흡수식 냉난방 시스템의 재생기용 열교환기의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a heat exchanger for a regenerator of an absorption type heating and cooling system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명이 적용되는 전체 시스템의 작동원리는 종래와 동일하며, 본 발명에 의한 재생기 구조를 도 3 에 나타내었다.The operating principle of the entire system to which the present invention is applied is the same as the conventional one, and the regenerator structure according to the present invention is shown in FIG.
용액 열교환기(105)로부터 강용액이 유입되는 강용액 유입구(115)가 있고, 강용액이 흐르면서 재생기의 버너로부터 열을 받아 강용액이 냉매 증기를 발생하면서 약용액이 만들어지는 주 열교환부(116)를 가지며, 상기 주 열교환부(116)를 거치면서 만들어진 약용액과 냉매 증기가 유출되는 약용액 유출구(117)가 있다.There is a steel solution inlet 115 through which the strong solution flows from the solution heat exchanger 105, and the main heat exchange part 116 receives the heat from the burner of the regenerator as the strong solution flows, and generates the refrigerant vapor while the strong solution generates the refrigerant vapor. ) And a chemical solution outlet 117 through which the chemical solution and the refrigerant vapor flow out while passing through the main heat exchange part 116.
또한, 주 열교환부(116) 주위에는 전열 효과를 높이기 위한 핀(118)이 설치되어 있으며, 약용액 유출구(117) 후단에는 약용액과 냉매증기를 분리시켜 주는 분리기(113)가 설치되어 있다. 상기 분리기(113) 하단에는 약용액 만이 흐르는 약용액 유로(119)가 있는데, 상기 약용액 유로(119)는 용액 열교환기(105)의 내부에 설치된 코일과 연통되어 있어 약용액은 용액 열교환기(105)에서 코일 표면으로 흘러내리는 저온의 강용액과 열교환을 수행한 후 흡수기로 보내지게 된다. 주 열교환부(116)와 핀(118)의 주위와 상부에는 연소실(120)이 있게 되고, 상기 연소실(120)상부에는 연소가스를 배출할 수 있는 연통(121)과 연소팬(122)이 설치되어져 있다.In addition, around the main heat exchanger 116, a fin 118 for increasing the heat transfer effect is provided, and a separator 113 for separating the chemical solution and the refrigerant vapor is provided at the rear end of the chemical solution outlet 117. At the bottom of the separator 113, there is a medicinal solution flow passage 119 through which only a medicinal solution flows. The medicinal solution flow passage 119 is in communication with a coil installed inside the solution heat exchanger 105, so that the medicinal solution is a solution heat exchanger ( In 105, after performing a heat exchange with a low temperature steel solution flowing to the coil surface, it is sent to the absorber. The combustion chamber 120 is provided around and the main heat exchanger 116 and the fin 118, and a communication 121 and a combustion fan 122 are installed above the combustion chamber 120 to discharge combustion gas. It is done.
상기 주 열교환부(116)는 수직으로 세워져 있으며, 특히 원형관으로 지그재그 형태로 배열되어 있고, 일정 각도인 10~20°내외로 경사져서 설치된다. 그리고, 주 열교환부(116)의 최상단 관의 직경이 제일 크며, 하부로 내려올수록 점차 직경이 작은 관을 사용한다. 또한, 핀(118)은 사다리꼴 형상으로 형성된 것으로, 상단이 하단보다 크게 형성된 구조를 가진다. 버너(108)는 주 열교환부(116)를 사이로 양측에 설치되어져 있다.The main heat exchanger 116 is erected vertically, in particular arranged in a zigzag form with a circular tube, is installed inclined around 10 ~ 20 ° of a predetermined angle. And, the diameter of the uppermost tube of the main heat exchanger 116 is the largest, and gradually down the lower tube is used as the diameter. In addition, the pin 118 is formed in a trapezoidal shape, the upper end has a structure formed larger than the lower end. The burner 108 is provided on both sides via the main heat exchanger 116.
이와 같은 구조를 갖는 본 발명 재생기 내에서의 작동 유체 흐름을 설명한다.The working fluid flow in the regenerator of the present invention having such a structure will be described.
재생기보다 상부에 위치한 용액 열교환기(105)의 내부 코일 표면을 흘러내린 강용액은 재생기의 강용액 유입구(115)를 통해 재생기의 주 열교환부(116)로 유입되게 되고, 수직으로 설치된 주 열교환부(116)를 흐르면서 버너(108)로부터 열을 받아 냉매 증기를 발생시키게 된다. 냉매증기를 발생한 강용액은 농도가 낮은 약용액이 되어 냉매증기와 함께 재생기의 약용액 유출구(117)를 통해 재생기를 빠져나가게 되고 약용액 유출구(117)와 연통된 분리기(113)에서 약용액과 냉매증기로 분리되어 약용액은 용액 열교환기(105) 내부에 감겨진 코일 내부로 흐르게 되고, 냉매증기는 분리기(113)의 상부에 설치된 유로를 통해 용액 열교환기(105) 내부로 보내지게 된다.The steel solution flowing down the inner coil surface of the solution heat exchanger 105 located above the regenerator is introduced into the main heat exchange unit 116 of the regenerator through the steel solution inlet 115 of the regenerator, and is installed vertically. While flowing 116, the heat is received from the burner 108 to generate refrigerant vapor. The strong solution generated with the refrigerant vapor becomes a medicinal solution having a low concentration and exits the regenerator through the medicinal solution outlet 117 of the regenerator together with the refrigerant vapor and is separated from the medicinal solution in the separator 113 in communication with the medicinal solution outlet 117. The medicinal solution separated by the refrigerant vapor flows into the coil wound inside the solution heat exchanger 105, and the refrigerant vapor is sent into the solution heat exchanger 105 through a flow path installed at the upper portion of the separator 113.
전술한 바와 같이, 종래의 보일러 타입 핀/튜브형 열교환기를 재생기로 사용하는 경우 재생기내의 주 열교환부(16)가 수평으로 설치되어 있는데 반해 본 발명의 재생기는 주 열교환부(116)가 수직으로 세워져 있어 암모니아 수용액의 농도에 따른 밀도차에 의한 성층효과를 얻을 수 있게 되므로 적정의 저농도의 약용액을 얻을 수 있게 된다. 그러므로, 시스템에서 원하는 냉매량을 얻을 수가 있으며, 특히 흡수기(4)에서 약용액의 농도가 전술한 종래의 경우보다 낮아지므로 흡수성능을 향상 시킬 수 있다는 장점이 있게 된다. 이것은 곧 시스템의 성능에도 직결된다.As described above, when the conventional boiler type fin / tube type heat exchanger is used as a regenerator, the main heat exchanger 16 in the regenerator is horizontally installed, whereas the regenerator of the present invention has the main heat exchanger 116 erected vertically. Since the stratification effect due to the density difference according to the concentration of the aqueous ammonia solution can be obtained, it is possible to obtain a suitable low concentration of the drug solution. Therefore, it is possible to obtain a desired amount of refrigerant in the system, and in particular, the concentration of the medicinal solution in the absorber 4 is lower than that of the conventional case described above, so that the absorption performance can be improved. This is also directly related to the performance of the system.
또한, 같은 용량의 버너를 사용하는 경우 본 발명에서는 주 열교환부(116)를 사이에 두고 양측에 버너(108)를 설치하여 줌으로써 주 열교환부(116)를 고르게 가열시켜 줄 수 있다는 장점도 있으며, 주 열교환부(116)가 경사져 있어 주 열교환부(116)에서 발생되는 냉매 증기 중 과열증기는 상승되면서 유입되는 강용액과 열교환하도록 하여 열회수 능력을 상승시켰으며 주 열교환부(116)의 원형관의 직경을 상부로 갈수록 직경이 커지게 하여 발생되는 냉매 증기가 강용액을 차고 올라가지 못하게 하여 강용액의 흐름을 원만하게 하였다. 핀(118)의 경우 즉 열교환부(116)의 원형관이 하부로 갈수록 작은 직경의 관이 되므로 이 또한 하부로 갈수록 역 사다리꼴 형태를 갖게 하여 재료비 및 공간 활용면에서 최적화 하였다.In addition, in the case of using a burner having the same capacity, in the present invention, the main heat exchanger 116 may be evenly heated by installing the burners 108 on both sides with the main heat exchanger 116 interposed therebetween. Since the main heat exchanger 116 is inclined, the superheated steam in the refrigerant vapor generated in the main heat exchanger 116 increases heat recovery capacity by exchanging heat with the influent steel solution and increases the heat recovery capacity of the circular tube of the main heat exchanger 116. The larger the diameter, the larger the diameter, so that the refrigerant vapor generated does not kick up the strong solution to smooth the flow of the strong solution. In the case of the fin 118, that is, the circular tube of the heat exchange part 116 becomes a tube having a smaller diameter as it goes to the bottom, this also has an inverted trapezoidal shape toward the bottom to optimize in terms of material cost and space utilization.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명은 상기 실시예에 의한 수직 구조뿐만 아니라 주 열교환부(116)가 일정 경사각으로 기울어진 형태로 인해 파생되는 여타의 모든 실시예가 기술적 범주에 포함된다.As described above, the present invention includes not only the vertical structure but also all other embodiments derived from the inclined shape of the main heat exchanger 116 at a predetermined inclination angle, according to the present invention.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 재생기용 열교환기는 암모니아 수용액의 농도에 따른 밀도차에 의한 성층효과를 얻을 수 있어 시스템의 전체적인 효율을 향상시키는 효과가 있다.As described above, the heat exchanger for the regenerator of the present invention can obtain the stratification effect due to the density difference according to the concentration of the aqueous ammonia solution, thereby improving the overall efficiency of the system.
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