가스기술사 | 고법 냉동능력의 정의 및 산정기준 (기출문제)

2023년도 가스기술사

 

고법에서는 냉동설비의 냉동능력에 따라 허가시설 및 신고시설이 나뉘고 규모가 크고 독성가스이면 정밀안전진단(노후시설 완성 후 15년)을 받아야한다.
냉동기 또한 3RT 이상인 것은 검사를 받아야 한다.

제3조(정의) 이 법에서 사용하는 용어의 뜻은 다음과 같다. <개정 2008. 2. 29., 2013. 3. 23., 2017. 10. 31., 2020. 2. 4.>

4. “냉동기”란 고압가스를 사용하여 냉동을 하기 위한 기기(機器)로서 산업통상자원부령으로 정하는 냉동능력 이상(3RT)인 것을 말한다.

[전문개정 2007. 12. 21.]

 

 

■ 고압가스 안전관리법 시행규칙 [별표 3] <개정 2022. 1. 21.>
냉동능력 산정기준(제2조제3항 관련)
1. 원심식 압축기를 사용하는 냉동설비는 그 압축기의 원동기 정격(기기의 사용조건 및 성능의 범위를 말한다. 이하 같다) 출력 1.2㎾를 1일의 냉동능력 1톤으로 보고, 흡수식 냉동설비는 발생기를 가열하는 1시간의 입열량(heat input) 6천640㎉를 1일의 냉동능력 1톤으로 보며, 그 밖의 것은 다음 산식에 따른다.
R=		V
		C
위의 산식에서 R, V 및 C는 각각 다음의 수치를 표시한다. R: 1일의 냉동능력(단위: 톤) V: 다단압축방식 또는 다원냉동방식에 따른 제조설비는 다음 ①의 산식에 따라 계산된 수치, 회전피스톤형 압축기를 사용하는 것은 다음 ②의 산식에 따라 계산된 수치, 스크류형 압축기는 다음 ③의 산식에 따라 계산된 수치, 왕복동형 압축기는 다음 ④의 산식에 따라 계산된 수치, 그 밖의 것은 압축기의 표준회전속도에 있어서의 1시간의 피스톤압출량(단위: ㎥) ① VH+0.08VL ② 60×0.785tn(D2-d2)
③ K×D3×				L			×n×60
				D
④ 0.785×D2×L×N×n×60 위의 ①부터 ④까지의 산식에서 VH, VL, t, n, D, d, K, L 및 N은 각각 다음의 수치를 표시한다. VH: 압축기의 표준회전속도에 있어서 최종단 또는 최종원의 기통의 1시간의 피스톤 압출량(단위: ㎥) VL: 압축기의 표준회전속도에 있어서 최종단 또는 최종원 앞의 기통의 1시간의 피스톤 압출량(단위: ㎥) t: 회전피스톤의 가스압축부분의 두께(단위: m) n: 회전피스톤의 1분간의 표준회전수(스크류형의 것은 로우터의 회전수) D: 기통의 안지름(스크류형은 로우터의 지름)(단위: m) d: 회전피스톤의 바깥지름(단위: m) K: 치형의 종류에 따른 다음 표의 계수
구분					대칭 치형			비대칭 치형
3%어덴덤 2%어덴덤					0.476 0.450			0.486 0.460
L: 로우터의 압축에 유효한 부분의 길이 또는 피스톤의 행정(行程)(단위: m) N: 실린더 수 C: 냉매가스의 종류에 따른 다음 표의 수치
냉매가스의 종류					압축기의 기통 1개의 체적이 5천㎤ 이하인 것				압축기의 기통 1개의 체적이 5천㎤를 넘는 것
프레온 21 프레온 114 노멀부탄 이소부탄 아황산가스 염화메탄 프레온 134a 프레온 12 프레온 500 프로판 후레온 22 암모니아 프레온 502 프레온 13B1 프레온 13 에탄 탄산가스					49.7 46.4 37.2 27.1 22.1 14.5 14.4 13.9 12.0 9.6 8.5 8.4 8.4 6.2 4.4 3.1 1.9				46.6 43.5 34.9 25.4 20.7 13.6 13.5 13.1 11.3 9.0 7.9 7.9 7.9 5.8 4.2 2.9 1.8
비고 1. 다원냉동방식에 따른 제조설비는 최종원의 냉매가스를 이 표의 냉매가스로 한다. 2. 다단압축방식 또는 다원냉동방식에 따른 제조설비는 최종단 또는 최종원의 기통을 이 표의 압축기의 기통으로 한다. 3. 위 표에서 규정하지 않은 냉매가스의 C값은 다음의 계산식에 따른다.
C=	3320VA
	(iA-iB)ηv
위 식에서 VA, iA, iB 및 ηv는 각각 다음의 수치를 표시한다. VA: -15℃ 에서의 그 가스의 건포화증기의 단위 질량당 부피(비체적)(단위: ㎥/㎏) iA: -15℃에서의 그 가스의 건포화증기의 엔탈피(단위: ㎉/㎏) iB: 응축온도 30℃, 팽창밸브 직전의 온도가 25℃일 때 해당 액화가스의 엔탈피(단위: ㎉/㎏) ηv: 압축기 기통 1개의 체적에 따른 체적효율로서 기통 한 개의 체적이 5000㎤ 이하인 경우에는 0.75, 5000㎤를 초과하는 경우에는 0.8로 한다.
2. 냉동설비가 다음 각 목에 해당하는 경우에는 제1호에 따라 산정한 각각의 냉동능력을 합산한다. 다만, 바목에만 해당하는 경우에는 합산하지 않을 수 있다. 가. 냉매가스가 배관에 의하여 공통으로 되어 있는 냉동설비 나. 냉매계통을 달리하는 2개 이상의 설비가 1개의 규격품으로 인정되는 설비 내에 조립되어 있는 것(Unit형의 것) 다. 2원(元) 이상의 냉동방식에 의한 냉동설비 라. 모터 등 압축기의 동력설비를 공통으로 하고 있는 냉동설비 마. 브라인(Brine)을 공통으로 사용하고 있는 2개 이상의 냉동설비(브라인 중 물과 공기는 포함하지 아니한다) 바. 가목부터 마목까지에도 불구하고 동일 건축물에서 동일 냉매를 사용하는 동일 용도(건축물의 냉ㆍ난방용과 그 외의 용도로 구분한다)의 냉동설비

 

 

일단 냉동능력은 

1. 원심식 압축기의 경우 출력이 1.2kW를 1RT로 보고,

2. 흡수식 냉동설비는 6640kcal 을 1RT로 보고,

3. 나머지의 냉동기는
R=V/C 로 구해서 계산한다.
V는 피스톤압출량을 의미하고(m3) 
C는 냉매가스종류에 따른 상수이다.

또한, 배관으로 이어지는 등 가~바목에 해당되면 냉동능력을 합산한다.

https://www.kharn.kr/news/article.html?no=4541

http://bumyangkorea.com/pro_frz_04/311