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냉동기 / 수냉식 응축기 설계

냉동기 / 수냉식 응축기 설계. 20031510 이현우 20031512 이형래 20031519 장성우. 목 차. 설계과제 및 진행 ( 서울 소재 냉동창고 냉동기 설계 ). 소고기 30 톤 설계 기준 온도 벽체는 회색 ( 복사 : 보정온도차이용 ). 서울 소재 냉동창고 모습. 설계과제 / 기초가정. 냉동부하계산 - 벽체를 통한 부하. 내부의 공기유동 미미 (f i ) 밖은 12km/h 바람 분다고 가정 (f o ).

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냉동기 / 수냉식 응축기 설계

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Presentation Transcript

  1. 냉동기 / 수냉식 응축기 설계 20031510이현우 20031512 이형래 20031519 장성우

  2. 목 차

  3. 설계과제 및 진행 (서울 소재 냉동창고 냉동기 설계) • 소고기 30톤 • 설계 기준 온도 • 벽체는 회색(복사:보정온도차이용) 서울 소재 냉동창고 모습 설계과제 / 기초가정

  4. 냉동부하계산 - 벽체를 통한 부하 • 내부의 공기유동 미미(fi) • 밖은 12km/h 바람 분다고 가정(fo) (단열재의 열전도도와 내외부대류 열전달 고려한 총열전달계수) 설계 변수 및 기초 사양 주 요 계 산 과 정

  5. 냉동부하계산 – 투입 공기에 의한 부하 물성치 및 계산과정 • 습공기 선도 이용하여 • 외부공기 • 내부공기 • 투입 공기에 의한 부하

  6. 냉동부하계산 – 저장물에 의한 부하 • 저장물 : 신선한 쇠고기 • 박스의 질량 : 0.6kg, 박스의 비열 : 1.32kJ/kg℃, 한 박스의 질량 : 15kg 물성치 및 계산 과정

  7. 냉동부하계산 – 내부/기타 부하 • 내부 부하 • 전등 : 20W, 40개 • 모터와 이송장치 : 30kW, 1대(모터와 이송장치 모두 안에 설치) • 작업인원 : 10명 • 기타 부하 • 증발기는 밖에 위치하므로 제상작업에 필요한 열은 없다. • 송풍기 모터에서 방출하는 열은 전체부하에 비해 매우 작아 무시 가능하다. 내부/기타 부하 계산과정

  8. 냉동부하계산 – 총 냉동 / 실제 부하 • 총 냉동 부하 • 실제부하 • 안전율 10% 고려해준 실제 냉동부하 = 78.98 냉동톤=Qe 총 냉동 부하 및 실제 부하 계산과정

  9. 사이클 해석(1)

  10. 사이클 해석(2) 간략히 나타낸냉동기 P-h선도 42 ℃ 1615.9kPa P c 팽창밸브 -20 ℃ P e 245.29kPa q e h • 사이클 해석 냉매 : R22 사용 • 1점 상태 • P1=245.29kPa, T1=-15℃, h1=405kJ/kg • 2점 상태 • (p-h선도로 부터) h2s=450kJ/kg

  11. 사이클 해석(2) 간략히 나타낸냉동기 P-h선도 1615.9kPa 42 ℃ P c1 팽창밸브 245.29kPa -20 ℃ P e2 q e • 사이클 해석 • 3=4점 상태 • (p-h선도로 부터)

  12. 사이클 해석(3) 사이클 해석을 통한 기본 사양 결정

  13. 실제 제품 선정(증발기) • 종류: 공랭식 증발기 • 제조사: 동화정밀 • 제품명: DUTA-250E • 냉각능력 : 16403kcal/h=19.14kW • 설계요구성능 : 276.449kW • 필요대수 : 15대 링크 : http://www.r-auction.co.kr/shop/home_subview.php3?mode=subview&gmcode=M060403174226

  14. 실제 제품 선정(압축기) • 종류: 2단 스크류 냉매압축기 • 제조사: 경원세기 • 제품명: GC-S5000S21 • 성능 : 52,600Kcal/hr=61.36 kW • 설계요구성능 : 118.49kW • 필요대수 : 2대 링크 : http://www.ascentury.com/new/html/refrigeration_04.htm

  15. 실제 제품 선정(응축기) • 종류: 수냉식 쉘-튜브 • 제조사: 동화정밀 • 제품명: DHCD-300 • 성능: 86851 kcal/h = 101.01kW • 설계 요구 응축열량 : 395kW • 사용대수: 4대 링크 : http://www.r-auction.co.kr/shop/home_subview.php3?mode=subview&gmcode=M060330121519

  16. 실제 제품 선정(응축기) • 종류: 온도식 자동팽창밸브 • 제조사: ALCO • 제품명: TJRE 18HW100 • 성능 : 10냉동톤=35kW • 설계 요구 성능 : 276.449kW • 사용대수 : 8대 링크 : http://r-auction.co.kr/shop/home_subview.php3?mode=subview&gmcode=M060809134540

  17. 정리 ※총 1억 480만원 필요설치비 / 냉동창고의 건축비용 제외

  18. 목 차

  19. 설계과제 및 진행 (이중관형 수냉식 응축기 설계) • 응축기 용량 5kW • 이중관형 수냉식 응축기 설계 • 내관 1 in (ri25.27mm t=1.651mm) • 외관2.5 in (ri 61.85mm t=2.108mm), 단열,열손실x • 냉매 R134a • 40℃ 포화증기 → 40℃ 포화액 응축 • 내,외부 대류저항, 전도저항 고려 • 냉각수 입구온도(30℃로가정) 이중관형 수냉식 응축기 설 계 과 제 R134a Counter Flow (대향류)

  20. 냉매 측 열전달 계수 냉매 R134a 40℃ 기준 주 요 계 산 과 정

  21. Cavallini-Zecchin 관계식 사용 • 건도 x는 평균치 0.5로 가정 주 요 계 산 과 정

  22. 냉각수 측 열전달계수 • 수냉식 냉각수 온도차 5~7℃ • 로 가정 • 로 가정 • 물의 평균 온도 33℃ 일 때 기본 가정 및 상수 주 요 계 산 과 정

  23. 길이 L • 동관에서의 주 요 계 산 과 정 따라서 길이 L=18.56m 이다.

  24. 참고자료(Reference) • 냉동공학 – 원성필저, 보성각 • (쉽게 배우는) 유체역학, Donald F. Young외2명, 고형종 [외]역, 인터비젼 • 기본 열전달 - YUNUS A. CENGEL,김 유 외 5명 공역,McGraw-Hill Korea • 내연 기관 공학 - Willard W.Pulkrab,김덕줄 외 4명 옮김,교보문고 • Heat Exchangers - Holger Martin 저,HEMISPHERE PUBLISHING CORPORATION • HEAT EXCHANGER DESIGN - Ramesh k. shah and Dusan P.Sekulic 저,JOHN WILEY & SONS, INT • 물성치 참조 • 부록1. P402 TABLE A-9.Properties of saturated water • 부록1. P403 TABLE A-10.Properties of saturated refrigerant-134a

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