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1[공조냉동기계기사 필기] 19년 3회차
다음 그림은 단효용 흡수식 냉동기에서 일어나는 과정을 나타낸 것이다. 각 과정에 대한 설명으로 틀린 것은?
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① → ②과정 : 재생기에서 돌아오는 고온 농용액과 열교환에 의한 희용액의 온도증가
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② → ③과정 : 재생기 내에서 비등점에 이르기까지의 가열
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③ → ④과정 : 재생기 내에서 가열에 의한 냉매 응축
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④ → ⑤과정 : 흡수기에서의 저온 희용액과 열교환에 의한 농용액의 온도감소
해설
그림은 뒤링선도(가로축 용액 온도, 세로축 압력)로, 기울어진 두 평형선(희용액선·농용액선) 사이에 ①→②→③→④→⑤→⑥ 의 사이클이 그려져 있다. 아래쪽 수평선이 흡수기 압력, 위쪽 수평선이 재생기 압력이다.
①→② 는 펌프로 승압된 희용액이 열교환기에서 재생기로부터 돌아오는 고온 농용액과 열을 주고받아 온도가 오르는 구간이고, ②→③ 은 재생기 안에서 그 압력에 해당하는 비등점까지 가열되는 구간이다.
문제가 되는 곳은 ③→④ 다. 재생기 압력(위쪽 수평선)을 따라 온도가 계속 올라가는 이 구간에서는 용액이 끓어 냉매(수증기)가 발생·증발하고 그 결과 용액이 희용액에서 농용액으로 농축된다. 즉 재생기에서 냉매는 응축되는 것이 아니라 발생하며, 응축은 응축기에서 냉각수에 열을 버리며 일어난다. 그래서 이 구간을 "가열에 의한 냉매 응축"이라고 서술한 설명이 틀렸다.
이어지는 ④→⑤ 는 재생기를 나온 고온 농용액이 흡수기로 가는 도중 저온 희용액과 열을 교환하며 온도가 내려가는 구간이고, ⑤→⑥→① 은 감압된 농용액이 흡수기에서 냉매증기를 흡수해 희용액으로 되돌아가는 과정이다.
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