R718 Water Refrigeration Systems: 엔지니어링 Perspective 및 열교환기 설계

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R718 Water Refrigeration Systems: 엔지니어링 Perspective 및 열교환기 설계

R718 Water Refrigeration Systems: 엔지니어링 Perspective 및 열교환기 설계

냉동 산업은 환경 규정으로 구조적 전환을 겪고 높 GWP 냉매의 위상을 가속화합니다. 엔지니어링 토론에서 최근 재발견 한 개념은 냉매로 물 (R718)의 사용입니다. 깊은 진공 조건 하에서 운영할 때, 물은 냉각 장치를 위한 지속 가능한 일 액체로 작용할 수 있습니다.

산업용 냉동 시스템에서 일하는 엔지니어를 위해 R718의 채택은 기술적인 고려 사항의 새로운 세트를 소개합니다. 특히 고효율 콘덴서 및 플레이트 열 교환기의 설계.

왜 물 (R718)는 관심을 끌고있다.

모든 냉매 중 현재 사용 가능, 물은 가장 유리한 환경 프로파일을 가지고 있습니다. 그것은 영 오존 depletion 잠재력 (ODP) 및 영 지구 온난화 잠재력 (GWP), 장기 기후 규정에 완전히 준수.

환경 이점을 넘어, 물은 또한 우수한 열역학 특성을 가지고 있습니다. 증발의 그것의 늦은 열은 가장 합성 냉각제 보다는 더 큽니다, 상대적으로 작은 질량 교류를 의미하는 것은 실질적 열 에너지를 수송할 수 있습니다.

• 100개 mbar → 비등 온도 ≈ 46°C
• 50mbar → 비등 온도 ≈ 33°C
• 20mbar → 비등 온도 ≈ 18°C

R718 냉동 사이클 이해

작업 유체가 다르지만, R718 시스템의 열역학주기는 기존 증기 압축 냉동과 유사합니다.

증발기 안쪽에, 깊은 진공의 밑에 물 증발하고 냉각 부하에서 열을 흡수합니다. 결과 저압 증기는 압축되어야한다 - 일반적으로 고속 원심 압축기에 의해 - 포화 온도를 올리기 위해.

증기는 그 때 열이 냉각 물 반복에 거절되는 콘덴서를 들어갑니다. 응축 후에, 액체 물은 증발기로 돌려주고 냉각 주기를 완료합니다.

소형 냉각 장비에서는, 이 응축 과정은 수시로 작은 발자국에 있는 극단적으로 높은 열전달 효율성을 제공하는 구리 놋쇠로 만들어진 판 열교환기를 사용하여 실행됩니다.

Real Engineering Challenge: 딥 진공 작동

대기압의 위 작동되는 기존 냉동 시스템과 달리 R718 시스템은 일반적으로 20 ~ 100mbar의 절대압을 실행합니다.

• 높은 volumetric 압축을 요구하는 아주 낮은 증기 조밀도
• 장기 진공 견고 유지
• non-condensable 가스의 진입 방지
• 낮은 압력 조건 하에서 안정적인 응축

판 열교환기 콘덴서를 위한 Implication

판 열교환기가 R718 시스템의 콘덴서로 사용될 때, 그들은 높게 비대칭 조건 하에서 작동합니다. 증기 측은 깊은 진공의 밑에 있을지도 모르고, 냉각 물 반복은 몇몇 막대기에 작동합니다.

이 조건에서, 판 팩의 기계적인 뻣뻣함은 긴요합니다. 작은 구조상 개악은 응축 수로를 제한하고, 압력 강하를 증가하고, 2 단계 교류 요법을 방해할 수 있습니다.

이 이유를 위해, 제대로 디자인된 틈막이 판 열교환기는 구조상 견고 및 유지성은 요구되는 큰 산업 임명에서 수시로 선호됩니다.

또한, 진공 냉장 시스템은 비 응축 가능한 가스에 매우 민감합니다. 공기가 시스템에 들어가면 콘덴서에 축적되어 열전사 성능을 억제하는 확산 장벽을 만듭니다.

R718 냉동의 미래 응용

물 냉각 시스템은 여전히 신중하지만, 데이터 센터 냉각, 산업용 공정 냉각 및 지속 가능한 냉동 시스템과 같은 환경에 민감한 응용 프로그램에 점점 고려됩니다.

특히 CO₂ 냉동 시스템과 같은 고압 냉동 응용 분야는 열 교환기 엔지니어링이 새로운 냉각 기술을 가능하게하는 데 중요한 역할을 수행하는 방법을 설명합니다.

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