적합한 산업용 냉각기 선택 방법

냉각기를 설치하는 가장 중요한 이유 중 하나는 귀중하고 온도에 민감한 공정 장비에서 열을 제거하는 데 필요한 지속적인 보호를 통해 가동 중지 시간을 최소화하는 것입니다. 이와 동시에, 냉각기는 공장의 자체 용수 공급을 재순환하고 재사용함으로써 물과 관련된 비용을 절약합니다. 특히 공정 장비가 하루 몇 시간 동안 가동되는 경우에는 냉각수 비용이 빠르게 증가할 수 있습니다. 냉각기를 시스템에 도입하면 모니터링, 도시 용수 공급 및 폐수 배출에 대한 비용과 필요성을 우회하여 생산 예산 내에서 상당한 절감 효과를 거둘 수 있습니다. 또한, 냉각기 기술의 최신 개발을 통해 매우 짧은 기간 내에 자본 투자 수익을 실현할 수 있습니다.

냉각기 설치를 지정할 때는 냉각기 성능 요소에 대한 실무 지식이 제품 적합성을 확보하는 데 매우 중요합니다. 결정해야 할 사항은 사용될 공정 유체 유형, 공정 냉각 온도, 유량 및 압력 요구 사항, 작동 환경, 주변 온도, 필요한 냉각기 크기 및 해당 위치의 공간 제약 등입니다.

공정에 적합한 냉각 유체를 고려할 때 고려해야 할 주요 요소는 성능 특성 및 장비 호환성입니다. 냉각 유체의 성능은 주어진 온도에서의 특성을 기반으로 합니다. 관련 매개변수는 비열, 점도 및 냉동점/비등점입니다. 비열과 냉각 용량 사이에는 직접적인 관계가 있습니다. 시스템 무결성을 유지하고 최적의 성능을 연장하기 위해, 설정값 온도가 낮거나 높을 때는 에틸렌이나 프로필렌 글리콜을 물과 혼합하는 것이 좋습니다(일반적으로 10 ~ 50% 범위). 호환성 측면에서 부식이 발생할 가능성과 씰의 조기 성능 저하 가능성은 크기가 잘못된 시스템의 일반적인 고장 모드입니다. 따라서, 구조 재료와 유체의 특성이 중요하게 고려되어야 하며 냉각 유체에 부식 방지제를 포함하는 것이 권장됩니다. 그러나 최신 냉각 기술의 개발에서 원심 펌프의 보관 탱크 및 유압 부품은 스테인리스 강으로 제작되어 녹 입자로 인한 공정 수분 오염을 방지하고 더 높은 수준의 신뢰성과 온도 제어를 제공합니다. 마찬가지로 최첨단 완전 알루미늄 마이크로채널 콘덴서는 부식 없이 긴 수명을 제공하도록 설계되었으며 다른 유형의 열 교환기에 비해 냉매 충전량이 30% 적게 필요합니다.

설정값 온도는 냉각기의 냉각 용량에 영향을 줍니다. 온도를 낮추면 냉각 시스템에 더 많은 부하가 가해지게 되고, 그 반대의 경우도 증가합니다. 냉각기가 설정된 온도와 냉각 용량의 총량 사이에는 직접적인 관계가 있습니다. 따라서 냉각기에 게시된 성능 데이터를 검토하여 제안된 설치와 연관되도록 하는 것이 중요합니다. 동시에 냉각기가 노출된 장소라면 작동 중에 필요한 동결 보호 수준, 즉 가장 차가운 냉각기의 유체 온도를 설정하는 것도 중요합니다.

펌프 수명은 산업용 냉각 시스템을 구성할 때 가장 중요한 고려 사항이지만 시스템 전체의 압력 손실과 필요한 유량은 먼저 펌프 크기와 성능에 따라 결정되어야 합니다.
압력: 크기가 작은 펌프는 전체 냉각 루프를 통한 유체 유속을 감소시킵니다. 냉각기에 내부 압력 완화 장치가 장착된 경우, 흐름이 공정 주위를 우회하여 냉각기로 되돌아갑니다. 내부 압력 완화 장치가 없는 경우, 펌프는 필요한 압력을 제공하고 데드 헤드 압력 또는 한계라고 하는 압력에서 실행하려고 시도합니다. 이 상태가 발생하면 펌프 수명이 크게 줄어들 수 있습니다. 액체가 흐르지 않고 펌프 내의 액체가 뜨거워지면서 결국 펌프가 냉각되어 베어링, 씰 및 임펠러가 과도하게 마모됩니다.시스템 전체의 압력 손실을 판별하려면 공정의 흡입구와 배출구에 압력 게이지를 배치한 다음 펌프 압력을 가하여 원하는 유속률에서 값을 얻어야 합니다.
유량: 공정을 통과하는 유량이 부적절하면 부적절한 열 전달로 인해 흐름이 안전한 공정 작동에 필요한 열을 제거하지 못합니다. 유체 온도가 설정값 이상으로 높아지면 표면/구성품 온도도 초기 설정값보다 큰 정상 상태 온도에 도달할 때까지 계속 상승합니다.대부분의 냉각기 시스템은 압력 및 흐름 요구 사항을 상세히 설명합니다. 설계의 일부로 필요한 열 하중 제거를 지정할 때 시스템에 필수적인 모든 호스, 피팅, 연결부 및 고도 변화를 고려하는 것이 중요합니다. 이러한 보조 기능은 적절한 크기를 맞추지 못할 경우 압력 요구 사항을 크게 증가시킬 수 있습니다.

주변 온도. 공랭식 냉각기의 열 소산 능력은 주변 온도의 영향을 받습니다. 이는 냉장 시스템이 응축 공정의 열 전달을 유도하기 위해 외기/냉매 온도 변화도를 사용하기 때문입니다. 주변 공기 온도가 상승하면 온도차(ΔT)가 감소하고 이어서 전체 열 전달이 감소합니다. 냉각기가 수냉식 콘덴서를 사용하는 경우 높은 외부 온도는 컴프레셔, 펌프 및 전자 장치와 같은 주요 구성 요소에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 구성 요소는 작동 중에 열을 발생시키며, 온도가 상승하면 수명이 단축됩니다. 가이드라인에 따르면, 비외부 정격 냉각기의 일반적인 최대 주변 온도는 40°C입니다.
공간 제약 조건: 적절한 주변 공기 온도를 유지하기 위해서는 냉각기 주변에 적절한 공기 순환 공간을 제공하는 것이 중요합니다. 적절한 공기 흐름이 없으면 불충분한 양의 공기가 재순환되어 빠르게 가열됩니다. 이는 냉각기 성능에 영향을 미치며 냉각기 장치가 손상될 수 있습니다.

올바른 크기의 냉각기를 선택하는 것은 매우 중요한 결정입니다. 크기가 작은 냉각기는 항상 문제가 됩니다. 공정 장비를 적절하게 냉각할 수 없으며 공정 수온은 안정적이지 않게 됩니다. 이와 대조적으로 대형 냉각기는 가장 효율적인 수준에서 실행할 수 없으며, 작동에 더 많은 비용이 들 것입니다. 용도에 맞는 장치 크기를 결정하려면 공정 장비가 냉각 매질(즉, ∆T로 표시되는 흡입수와 배출수 사이의 온도 변화)에 추가되는 유량 및 열 에너지를 알아야 합니다. 계산 목적의 공식은 다음과 같습니다. 초당 열 에너지(또는 일반적으로 전력) = 질량 유속 × 비열 용량 × 온도 변화(∆T). 물의 비열 용량은 일반적으로 4.2kJ/kg K로 표현되지만, 이 때 글리콜 첨가제가 포함되어 있는 경우 값은 4.8kJ/kg K로 증가됩니다. 참고: 1K = 1°C이며 물의 밀도는 1 즉, 1L의 물 부피 = 1kg의 물 질량입니다. 다음은 온도 변화가 5°C인 2.36l/s(8.5m3/hr)의 물 유량을 처리하는 올바른 kW 크기의 냉각기를 결정하는 공식 응용의 예입니다. 초당 열 에너지(kJ/s 또는 kW) = 2.36l/s(유량) X 5°C(∆T) X 4.2kJ/kg K(순수 비열 용량), 필요한 냉각기 크기 = 49.6kW. 또는 냉각할 열 부하를 이미 알고 있을 수 있으며, 이 경우 수식이 다시 정렬되어 다른 유량으로 얻을 수 있는 온도 차이(∆T)를 결정할 수 있습니다(다양한 펌프 크기로 달성 가능). 크기 선택에 영향을 줄 수 있는 다른 상황이 있을 수 있습니다. 향후 공장 확장 계획, 높은 주변 온도에 대한 노출 또는 높은 고도의 위치는 모두 다른 크기의 장치 사양으로 이어질 수 있습니다.

최신 첨단 세대의 산업용 냉각기, 정비 용이성, 작동 안전, 지능형 제어 및 연결성은 설계의 주요 특징입니다. 예를 들어, IP54 등급의 소음 감쇠 캐노피로 제작되어 -45°C의 주변 온도에서도 실내는 물론 실외에서도 작동할 수 있습니다 이 장치는 전면에 장착된 구성 요소 − 냉장 시스템 및 뒷면에 있는 냉각수 순환 어셈블리에 쉽게 접근할 수 있도록 특별히 설계되었습니다. 넓은 캐노피 도어와 지능형 배치로 정비 시간이 단축되며, 고장을 방지하기 위해 검사를 간편하게 수행할 수 있습니다. 시장에 새롭게 출시된 혁신적인 모델에는 유량 및 수준 스위치, 열 프로브, 압력 프로브, 크랭크케이스 가열 및 스트레이너를 비롯한 광범위한 안전 장치가 장착되어 있어 냉각기가 안전하게 작동할 수 있습니다. 또한 완전 밀폐식 냉동 시스템은 냉매 가스가 누출되지 않도록 방지하며 유지보수가 필요하지 않습니다. 영국 FGAS 규정에는 매년, 대형 냉동 시스템에는 FGA 인증 엔지니어의 2년에 한 번 검사가 필요합니다. 위상 시퀀스 릴레이를 사용하면 잘못된 배선의 경우 컴프레셔 손상 위험이 없습니다. 이러한 새로운 설계에서 터치 스크린 컨트롤러는 에너지 효율적인 알고리즘과 함께 작동하며, 모든 냉각기 센서를 하나의 시스템에 결합하고 작동 매개변수와 관련하여 적시에 경고를 발령합니다. 11kW 이상의 냉각기에 내장된 스마트 원격 모니터링 기능을 통해 완벽한 연결이 가능합니다. 이를 통해 사용자의 기계 데이터를 실시간으로 명확한 형식으로 제공하여 최적의 효율성을 보장합니다.