KR200161048Y1 - 흡수식 냉동기의 재생기 - Google Patents

Abstract

본 고안에 따른 재생기는 연소실(1)과 내부에 LiBr수용액이 흐르는 용액관군(4)이 직렬로 연결되어 있으며, 그 위로 관내에 연소가스가 지나가는 연관군(21)으로 된 2층의 가열구조로 되어 있어, 기존의 연소실과 용액관군의 구조를 가지는 재생기에 추가 연관군을 설치함으로써 연소가스의 열을 충분히 회수할 수 있으므로, 연료소비를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Description

흡수식 냉동기의 재생기

제1도는 종래의 재생기의 단면도.

제2도는 제1도의 A-A선에 대한 단면도.

제3도는 제1도의 13-13선에 대한 단면도.

제4도는 본 고안에 의한 재생기의 실시예를 나타내는 단면도.

제5도는 제4도의 C-C선에 대한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 연소실(노통) 2 : 연소기

3 : 액실 4 : 용액관군

5 : 기액분리실 6 : 증기유출구

7 : 플로트실 8 : 용액유출관

9 : 용액유입관 10 : 플로트 밸브

21 : 연관군 22 : 후부연실

23 : 전부연실 24 : 배기구

25 : 관판 26 : 연소가스 덕트

본 고안은 증발기, 흡수기, 응축기, 재생기 및 열교환기등을 갖추고, 공기조화등에 이용되고 있는 H₂O-LiBr개 흡수식 냉동기의 재생기에 관한 것이다.

일반적으로 흡수식 냉동기는 냉매가스의 액체 용해도가 온도, 압력에 따라 달라지는 것을 이용한 냉동기로서, 증기 압축식 냉동기의 압축기 대신 흡수기와 발생기를 갖추고 있으며, 상기 흡수식 냉동기에는 냉매(Refrigerant)와 흡수제(Absorbent)의 두 가지 작동 유체가 사용되고 있는데, 이에 가장 많이 사용하고 있는 유체는 암모니아와 물 그리고 물과 리치움 브로마이드(Lithium Bromide : 이하 'LiBr'이라 함)이다.

냉매 - 흡수제의 쌍을 선택하는 문제는 주로 적절한 온도에서 흡수제가 냉매를 흡수하는 능력과 흡수과정의 가역성에 의존하며, 냉매를 고온에서 흡수제로부터 뽑아낼 수 있게 하는 것이다.

이로써, 흡수식 냉동기의 작동을 설명하면, 냉매 농도가 높은 흡수 용액이 발생기(Generator)로 들어가면, 여기서 열전달에 의하여 냉매가 분리되어 나온다. 이 과정은 비교적 고압에서 일어난다. 발생기에서 나온 냉매는 응축되어 액체가 되고 팽창밸브를 통하여 비교적 저압의 포화혼합물은 팽창된다. 다음 냉매는 증발기로 들어가고, 여기서 주위로부터의 열전달로 포화된 냉매의 액체부분을 증발시켜서 냉각효과를 생산하고, 건도 100%의 포화냉매가 된다. 다음에 냉매 증기는 흡수기로 들어가서, 냉매가 추출된 후 발생기로부터 이송된 진한 흡수제에 흡수된다. 흡수기내의 냉매 - 흡수제 혼합물은 펌프에 의하여 고압의 발생기로 회송된다. 흡수기와 발생기 사이에는 열교환기를 설치하여, 고온의 홉수제가 흡수기에 들어가기 전에 이를 냉각하여 시스템 효율(COP)을 향상시킨다.

또한 흡수기로부터 발생기로 회송되는 혼합물을 회수열교환기로 예열함으로써, 외부 열원으로부터 발생기로의 소요 열전달을 줄일 수 있다.

흡수식 시스템은 동작원리에 있어서 흡수식 사이클의 발생기 회수열교환기-흡수기 시스템이 증기압축 사이클의 압축기를 대치하는 외에는 증기압축 사이클과 동일하며, 이에 따른 흡수식 사이클의 이점으로써, 필요한 기계적 일은 흡수기와 발생기간의 소형액체 회송펌프를 구동하는데 필요하다.

종래의 가스 또는 액체인료를 직접 연소실내에서 연소시키는 구조의 재생기는 제1도 내지 제3도에 나타나 있다. 종래의 재생기는 연소기(2)가 취부된 연소실(1)과 상기 연소실(1)을 둘러싸는 액실(3)과 연소실(1)의 연소가스 토출측에 기의 연직으로 설치된 용액관군(4)과 액실(3)의 상부에 연통하며, 또한 증기 유출구(6)를 갖는 기액분리실(5)과 용액유출관(8)에 설치된 플로트 밸브(10)를 내장하는 플로트실(7)로 되어 있다.

상기와 같은 구조로 된 재생기는 재생기의 전단에 연소실(1)을 설치하고 후단에 용액관군(4)을 설치하여 직렬로 배열한 것이 대부분이다.

따라서 용액은 전단의 연소실(1)에 있어서는 상기 연소실벽을 통하여 가열되고, 또 후단의 용액관군(4)으로 된 열교환 단분에 있어서는 용액관군(진열관군, 4)을 통하여 가열된다. 이와같은 구조에 있어서 전단의 연소실부분쪽이 후단 보더도 연소가스 온도는 약간 높지만, 연소실(통상 원통형 또는 각형)의 구조상, 전열부하는 후단의 열교환 부분에 비교하여 오히려 적다. 즉 용액을 가열 농축시키는 작용을 연소실(1)보다 연소가스에 의한 용액관군(4)부분이 훨씬 크다는 것을 알 수 있다.

그러나 종래의 구조에 있어서는 연소가스의 열이 용액관군에 의해 흡수된 후에는 연소가스화 하여 외부로 토출되므로 연소가스의 열을 이용하지 못하여 비효율적이라는 문제점이 있었다.

본 고안의 목적은 용액을 가열 농축 시키는데 있어서 연소가스의 열을 충분히 회수할 수 있는 구조의 재생기를 제공하는 데 있다.

이런 목적을 달성하기 위하여 상부와 하부의 2층의 가열구조를 가지는 재생기를 고안하였으며, 하부는 전단에 연소실, 후단에 관내부에 용액이 흐르는 용액관부를 가지며, 상부에는 내부에 연소가스가 지나가는 연관부로 구성되어 있다.

본 고안에 따른 재생기는 첨부된 도면을 참고로하여 기술되는 실시예에 의하여 명백하게 이해할 수 있을 것이다.

이하 본 고안의 실시예를 도면에 의해 설명한다.

본 고안에 따른 재생기는 제4도 및 제5도에 도시한 바와같이 연소실(1)과 내부에 LiBr수용액이 흐르는 용액관군(4)이 직렬로 연결되어 있으며, 그 위로 관내에 연소가스가 지나가는 연관군 (21)로 된 2층의 가열구조로 되어 있다.

그 연관들은 관판(25)에 의해 지지되어 있으며, 연소가스는 후부연실(22)을 통하여 연소가스덕트(26)에 모여서 각 연관(21)에 균등하게 배분되어 상기 인관(21)내를 지나가면서 LiBr수용액을 가열, 농축시키므로 연소가스의 흐름이 기존의 1경로(PASS)의 방식에서 2경로(PASS)이상으로 됨으로 해서 연소가스의 열을 충분히 회수할 수 있는 연료 절감형의 구조로 되어 있다. 또한 후부연실 (22)이 LiBr수용액중에 잠겨져 있으므로 특별한 내화 단열제로 연소가스의 반전부분을 단열할 필요가 없으며, 이 반전부분이 오히려 진열 면적으로 작용하므로 외부로의 열손실이 없어져 열효율이 향상되는 잇점도 있다.

이상과 같이 본 고안에 의하면 기존의 연소실과 용액관군의 구조를 가지는 재생기에 추가 연관군을 설치함으로써 연소가스의 열을 충분히 회수할 수 있으므로, 연료소비를 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 가스 또는 액체연료를 연소실내에서 연소시켜 그 연소생성열에 의해서 LiBr수용액을 농축시키는 전단에 연소실(1)을 후단에 용액관군(4)을 가지는 재생기에 있어서, 상기 연소실(1)과 용액관군(4)의 상부 용액중에 연소실(1)의 후부연실을 통과한 연소가스가 지나가는 연관군(21)을 설치한 것을 특징으로 하는 흡수식 냉동기의 재생기.