KR100523022B1 - High pressure prevention method of absorption system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공냉형 흡수식 사이클에서 배기 온도의 감지를 통해 시스템의 압력을 간접적으로 파악하여 고압을 방지하도록 한 흡수식 시스템의 고압방지 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high pressure prevention method of an absorption type system to prevent the high pressure by indirectly grasping the pressure of the system by sensing the exhaust temperature in the air-cooled absorption cycle.

이러한 본 발명은, 버너(101)의 연소 시간이 기초 실험을 통해 얻어진 내부타이머(122)내 정상상태 도달 시간이 되면 마이컴(120)이 배기 온도 감지기(111)를 통해 배기 온도를 실시간 감지하는 배기 온도 감지단계와, 상기 마이컴(120)에서 감지된 배기 온도와 기초 실험을 통해 얻어진 적정 배기 온도를 비교하여 시스템의 압력을 간접적으로 파악하는 압력 판단단계와, 상기 압력 판단단계의 결과값에 따라 가스밸브(103)와 배기팬(102)을 제어하여 가스 입력량과 배기 시간을 조정하는 고압 방지단계로 이루어진다.In the present invention, when the combustion time of the burner 101 reaches the steady state in the internal timer 122 obtained through the basic experiment, the microcomputer 120 detects the exhaust temperature in real time through the exhaust temperature sensor 111. A pressure determination step of indirectly determining the pressure of the system by comparing a temperature sensing step with an exhaust temperature sensed by the microcomputer 120 and an appropriate exhaust temperature obtained through basic experiments, and a gas according to a result value of the pressure determination step. A high pressure prevention step of controlling the valve 103 and the exhaust fan 102 to adjust the gas input amount and the exhaust time.

Description

흡수식 시스템의 고압방지 방법High pressure prevention method of absorption system

본 발명은 흡수식 시스템의 고압방지 방법에 관한 것으로, 특히 공냉형 흡수식 사이클에서 배기 온도의 감지를 통해 시스템의 압력을 간접적으로 파악하여 고압을 방지하도록 한 흡수식 시스템의 고압방지 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a high pressure prevention method of the absorption type system, and more particularly, to a high pressure prevention method of an absorption type system to prevent the high pressure by indirectly grasping the pressure of the system by sensing the exhaust temperature in the air-cooled absorption cycle.

일반적인 소형 공냉형 흡수식 사이클은 도 1의 개략도에 나타낸 바와 같이, 버너(도시 생략됨)에서 발생된 열에 의해 농도가 강한 작동용액으로부터 냉매를 증발시켜 냉매증기를 얻음과 동시에 일부 냉매 증발에 의해 발생된 농도가 약한 냉매수용액(이하, "약용액"이라 칭함)을 생성하는 재생기(1)와, 상기 재생기(1)에서 얻어진 냉매증기를 실외기에서 외부공기와 열교환한 후 냉각되는 냉각수를 사용하여 액냉매를 응축시키는 응축기(2)와, 상기 응축기(2)에서 토출되는 액냉매를 실내기로부터 온도가 상승된 냉수를 사용하여 다시 증발시켜 냉매증기로 만드는 증발기(3)와, 상기 증발기(3)에서 생성된 냉매증기를 약용액이 흡수되도록 연속적인 흡수작용으로 농도가 진한 강용액으로 만드는 흡수기(4)와, 상기 흡수기(4)에서 만들어진 강용액을 상기 재생기(1)로 압송하기 위한 용액펌프(5)로 구성되어져 있다.A typical small air-cooled absorption cycle, as shown in the schematic diagram of FIG. 1, generates refrigerant vapor by evaporating a refrigerant from a concentrated working solution by heat generated in a burner (not shown). Liquid refrigerant using a regenerator (1) for producing a low concentration aqueous solution (hereinafter referred to as "medical solution"), and cooling water cooled after exchanging the refrigerant vapor obtained by the regenerator (1) with external air in an outdoor unit. Condenser (2) for condensing the evaporator, and an evaporator (3) which makes the liquid refrigerant discharged from the condenser (2) to be evaporated again by using cold water of which the temperature is elevated from the indoor unit to a refrigerant vapor, and the evaporator (3) The regenerator 4 to make the concentrated refrigerant vapor into a strong concentration solution by the continuous absorption action so that the chemical solution is absorbed, and the regeneration of the strong solution made by the absorber 4 Has been composed of a liquid pump 5 for pressure-feeding (1).

이와 같이 구성된 일반적인 소형 공냉형 흡수식 사이클의 동작을 첨부한 도면 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 1 attached to the operation of the general small air-cooled absorption cycle configured as described above is as follows.

먼저, 재생기(1)에는 냉매 수용액 즉, 암모니아 수용액이 존재하는데, 이 암모니아는 물보다 낮은 온도에서 증발하는 성질이 있다.First, in the regenerator 1, an aqueous solution of refrigerant, that is, an aqueous solution of ammonia, is present, which has the property of evaporating at a lower temperature than water.

따라서, 재생기(1)를 버너(도시 생략됨)로 가열하면 물과 암모니아가 상호 분리되며, 이때 채 증발하지 못한 암모니아는 물과 엷게 섞인 상태가 되는데, 이때 이러한 상태를 약용액 상태라고 부른다.Therefore, when the regenerator 1 is heated by a burner (not shown), water and ammonia are separated from each other, and the ammonia that has not evaporated at this time is mixed with water lightly, and this state is called a medicinal solution state.

이와는 달리 거의 분리되지 않는 상태를 강용액 상태라고 말하며, 분리된 순수한 암모니아는 응축기(2)와 증발기(3)를 거치면서 열교환을 실시하게 된다.On the contrary, the state which is hardly separated is called a strong solution state, and the pure ammonia separated is subjected to heat exchange while passing through the condenser 2 and the evaporator 3.

이때, 재생기(1)와 응측기(2)는 고압부를 형성함과 아울러 증발기(3)와 흡수기(4)는 저압부를 형성하므로, 응축기(2)에서 응축된 암모니아가 바로 증발기(3)를 거치면서 열교환을 실시하게 되는 것이고, 증발기(3)를 거쳐서 나온 암모니아는 흡수기(4)로 유입되며, 재생기(1)에서 생성된 물과 암모니아가 조금 섞인 약용액은 바로 흡수기(4)로 들어가 증발기(3)에서 나온 암모니아를 흡수하여 다시 강용액으로 바뀌게 된다.At this time, since the regenerator 1 and the condenser 2 form a high pressure part, and the evaporator 3 and the absorber 4 form a low pressure part, the ammonia condensed in the condenser 2 immediately passes through the evaporator 3. The ammonia from the evaporator (3) flows into the absorber (4), and the medicinal solution mixed with a little ammonia of water generated in the regenerator (1) immediately enters the absorber (4). Absorbs ammonia from 3) and converts it into a strong solution.

이러한 강용액이 다시 재생기(1)로 흘러 들어가기 위해서는 고압부인 재생기(1)와 저압부인 흡수기(4)간의 압력차를 보상해주는 용액펌프(4)가 이용된다.In order to flow the steel solution back into the regenerator 1, a solution pump 4 for compensating for the pressure difference between the high pressure part regenerator 1 and the low pressure part absorber 4 is used.

그러나, 이러한 공냉형 흡수식 사이클에서 시스템에 이상이 발생하여 재생기(1)와 응축기(2)로 이루어진 고압부에 과고압이 형성되면 시스템의 안전에 큰 영향을 미칠 수 있게 된다.However, if an abnormality occurs in the system in such an air-cooled absorption cycle and the over-high pressure is formed in the high pressure part of the regenerator 1 and the condenser 2, the safety of the system can be greatly affected.

종래에는, 이러한 안전상의 이유로 대형 흡수식 설비 등에 고압부의 압력을 감지하기 위해 압력 센서를 직접 부착하여 고압부에 과다하게 압력이 걸릴 경우 이에 대한 처리를 실시할 수 있도록 하였으나, 이들 암모니아에 대응한 압력 센서는 고가의 센서이기 때문에 소형 공조 기기인 공냉형 흡수식 사이클에는 적합하지 않는 문제점이 있었다.Conventionally, for safety reasons, a pressure sensor is directly attached to a large absorption type device in order to detect the pressure of the high pressure part, so that an excessive pressure may be applied to the high pressure part. Since it is an expensive sensor, there is a problem that is not suitable for the air-cooled absorption cycle, which is a small air conditioning equipment.

따라서 본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안한 것으로서, 공냉형 흡수식 사이클에서 배기 온도의 감지를 통해 시스템의 압력을 간접적으로 파악하여 고압을 방지하도록 한 흡수식 시스템의 고압방지 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the problems of the prior art, to provide a high pressure prevention method of the absorption system to prevent the high pressure by indirectly grasping the pressure of the system through the detection of the exhaust temperature in the air-cooled absorption cycle. The purpose is.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 버너의 연소 시간이 기초 실험을 통해 얻어진 정상상태 도달 시간이 되면 배기 온도를 실시간 감지하는 배기 온도 감지단계와, 배기 온도와 기초 실험을 통해 얻어진 적정 배기 온도를 비교하여 시스템의 압력을 간접적으로 파악하는 압력 판단단계와, 이 압력 판단단계의 결과값에 따라 가스 입력량과 배기 시간을 조정하는 고압 방지단계로 이루어짐을 특징으로 한다.Technical means of the present invention for achieving this object, the exhaust temperature sensing step of detecting the exhaust temperature in real time when the combustion time of the burner reaches the steady state reached time obtained through the basic experiment, and the titration obtained through the exhaust temperature and the basic experiment The pressure determination step of indirectly determining the pressure of the system by comparing the exhaust temperature, and the high pressure prevention step of adjusting the gas input amount and the exhaust time in accordance with the result value of the pressure determination step.

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 의한 흡수식 시스템의 고압방지 방법을 수행하기 위한 버너부(110) 및 제어부(120)의 구성도를 나타낸 것으로서, 버너(101)의 연소가스를 외부로 배출하는 배기팬(102)의 외부에서 배기 온도를 감지하는 배기 온도 감지기(111)와, 상기 배기 온도 감지기(111)의 감지신호를 기초로 전체 시스템을 제어하는 마이컴(121)을 포함하여 구성되어져 있다.2 is a configuration diagram of the burner unit 110 and the control unit 120 for performing the high pressure prevention method of the absorption type system according to the present invention, the exhaust fan 102 for discharging the combustion gas of the burner 101 to the outside Exhaust temperature sensor 111 for detecting the exhaust temperature from the outside of) and the microcomputer 121 for controlling the entire system based on the detection signal of the exhaust temperature sensor 111 is configured.

도면 중 미설명 부호 1은 재생기이고, 103은 마이컴(121)의 제어에 따라 가스 입력량을 조절하는 가스밸브이며, 122는 마이컴(121)내의 내부타이머이다.In the figure, reference numeral 1 denotes a regenerator, 103 denotes a gas valve for adjusting a gas input amount according to the control of the microcomputer 121, and 122 denotes an internal timer in the microcomputer 121.

이와 같이 구성된 버너부(110) 및 제어부(120)를 이용한 본 발명의 흡수식 시스템 고압방지 방법을 첨부한 도면 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figures 1 to 3 attached to the absorption type high pressure prevention method of the present invention using the burner unit 110 and the control unit 120 configured as described above are as follows.

먼저, 버너(101)가 연소를 시작하여 사이클이 정상상태가 되기까지의 배기 온도 변화를 살펴보면, 도 3에 나타낸 바와 같이 초기의 용액은 온도가 낮기 때문에 열교환이 많이 일어나게 되어 배기 온도는 낮게 형성되고, 정상상태에 도달되어 가면서 용액 온도가 일정 온도를 유지하면서 정상적 운전 상황에서는 배기 온도 역시 일정한 온도로 유지된다.First, when the burner 101 starts combustion and looks at the exhaust temperature change from the cycle to the steady state, as shown in FIG. 3, since the initial solution has a low temperature, heat exchange occurs a lot and the exhaust temperature is low. In the normal operating situation, the exhaust temperature is also maintained at a constant temperature while the solution temperature is maintained at a steady state.

즉, 정상 상태에서는 재생기(1)내에서의 암모니아 수용액이 일정량 그리고 일정 농도가 존재하기 때문에 이러한 재생기(1)와 열교환을 하고 외기로 배출이 되는 버너부(110)의 배기 온도 역시 일정한 수준을 유지하는 것이다.That is, in a steady state, since the ammonia aqueous solution in the regenerator 1 has a certain amount and a certain concentration, the exhaust temperature of the burner unit 110 that exchanges heat with the regenerator 1 and is discharged to the outside air also maintains a constant level. It is.

따라서, 이 배기 온도가 적정 범위를 벗어나는 경우는 시스템의 운전이 비정상적이라고 판단할 수 있게 된다.Therefore, when this exhaust temperature is out of an appropriate range, it can be judged that the operation of a system is abnormal.

이러한 시스템 오류가 발생하는 가장 대표적인 시스템 이상이라면 용액펌프(5)가 정상 작동하지 않아 용액을 재생기(1)로 정상적으로 공급하지 못하는 경우이다.The most representative system error that occurs such a system error is when the solution pump 5 does not operate normally to supply the solution to the regenerator (1).

예를 들어, 용액펌프(5)가 갑자기 외부 원인 또는 내부 원인으로 운전중에 멈추는 경우 재생기(1)내 용액의 흐름이 멈추게 되고, 열교환이 이루어지지 않게 되면서 배기 온도 역시 점점 올라가게 되는데, 이 고압이 일정 수준 이상이 되는 경우는 사용자 안전에 해를 끼칠 수 있게 된다.For example, when the solution pump 5 suddenly stops during operation due to an external or internal cause, the flow of the solution in the regenerator 1 stops, and the exhaust temperature is gradually increased while the heat exchange is not performed. If it is above a certain level, it may harm user safety.

그러므로, 본 발명에서는 배기 온도 감지기(111)를 통해 버너부(110)의 배기 온도를 실시간으로 감지하여 시스템의 압력을 간접적으로 감시함으로써, 재생기(1)내 용액 유량의 상태를 파악하여 제어부(120)내 마이컴(121)이 이에 대해 능동적으로 대처한다. 그리고, 입력 가스량이 정상보다 많이 공급되는 경우에도 배기 온도의 상승과 사이클 고압을 유발할 수 있으므로 가스밸브(103)를 동시에 제어하게 된다.Therefore, in the present invention, the exhaust temperature sensor 111 detects the exhaust temperature of the burner unit 110 in real time and indirectly monitors the pressure of the system, thereby identifying the state of the flow rate of the solution in the regenerator 1 and controlling the controller 120. The microcomputer 121 actively copes with this. Further, even when the amount of input gas is more than normal, the rise of the exhaust temperature and the cycle high pressure may be induced, thereby controlling the gas valve 103 at the same time.

상술하면, 마이컴(121)은 버너(101)가 연소를 시작한 시점부터 내부타이머(122)를 이용하여 연소 시간을 카운트한다.In detail, the microcomputer 121 counts the combustion time using the internal timer 122 from the time when the burner 101 starts combustion.

이때, 기초 실험을 통해 얻어진 정상상태 도달 시간이 되면, 그때부터 버너부(110)의 배기 온도를 실시간 감지하여 간접적으로 시스템의 압력을 감시한다.At this time, when the steady-state arrival time obtained through the basic experiment, the exhaust gas temperature of the burner unit 110 is sensed in real time, and indirectly monitors the pressure of the system.

즉, 배기팬(102)의 외부에 설치된 배기 온도 감지기(111)가 배기 온도를 감지하여 마이컴(121)으로 감지신호를 입력하면 마이컴(121)은 기초 실험 데이터가 기 저장된 데이터테이블과 배기 온도 감지기(111)의 감지신호를 비교하여 시스템의 압력을 감시하게 된다.That is, when the exhaust temperature sensor 111 installed outside the exhaust fan 102 senses the exhaust temperature and inputs a detection signal to the microcomputer 121, the microcomputer 121 stores the data table and the exhaust temperature sensor in which the basic experiment data is stored. The pressure of the system is monitored by comparing the detection signals of 111.

이때, 마이컴(121)은 버너부(110)의 배기 온도가 기초 실험을 통해 얻어진 적정 배기 온도 범위를 벗어나면 시스템의 압력이 비정상임을 판단하여, 가스 입력량 조절 신호와 배기 제어 신호를 출력한다.At this time, the microcomputer 121 determines that the pressure of the system is abnormal when the exhaust temperature of the burner unit 110 is outside the proper exhaust temperature range obtained through the basic experiment, and outputs a gas input amount control signal and an exhaust control signal.

그러면, 가스 입력량 조절 신호에 의하여 가스밸브(103)가 즉각적으로 닫히고, 배기 제어 신호에 의하여 배기팬(102)이 일정 시간동안 연장 운전되어 재생기(1)와 외부의 찬 공기가 열교환되게 한다.Then, the gas valve 103 is immediately closed by the gas input amount control signal, and the exhaust fan 102 is extended for a predetermined time by the exhaust control signal so that the regenerator 1 and the external cold air are heat-exchanged.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 배기 온도의 감지를 통해 시스템의 압력을 간접적으로 파악하여 고압을 방지하도록 함으로써, 종래 기술과 대비하여 매우 저렴한 비용으로 소형 공조 기기인 공냉형 흡수식 사이클을 구현할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has the effect of implementing an air-cooled absorption cycle, a small air conditioning unit, at a very low cost compared to the prior art, by preventing the high pressure by indirectly detecting the pressure of the system by sensing the exhaust temperature. There is.

도 1은 일반적인 소형 공냉형 흡수식 사이클의 개략도.1 is a schematic representation of a typical small air-cooled absorption cycle.

도 2는 본 발명에 의한 흡수식 시스템의 부분적인 구성도.2 is a partial schematic diagram of an absorbent system according to the present invention;

도 3은 사이클이 정상상태가 되기까지의 배기 온도 변화 그래프.3 is a graph of exhaust temperature change until a cycle becomes steady state.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for the main parts of the drawing ***

110 : 버너부 111 : 배기 온도 감지기110: burner unit 111: exhaust temperature sensor

120 : 제어부 121 : 마이컴120: control unit 121: microcomputer

122 : 내부타이머122: internal timer

Claims (1)

버너의 연소시간이 기초 실험을 통해 얻어진 정상상태 도달시간이 되면 배기 온도를 실시간 감지하는 배기온도 감지단계와,An exhaust temperature sensing step of detecting exhaust temperature in real time when the burner combustion time reaches a steady state obtained through basic experiments; 상기 배기온도와 기초실험을 통해 얻어진 적정 배기 온도를 비교하여 시스템의 압력을 간접적으로 파악하는 압력 판단단계와,A pressure determination step of indirectly determining the pressure of the system by comparing the exhaust temperature with a proper exhaust temperature obtained through a basic experiment; 상기 압력 판단단계의 결과값에 따라 상기 배기온도가 적정범위를 벗어나면 가스 압력량 조절신호와 배기 제어신호를 출력하여 가스 압력량과 배기 시간을 조정하는 고압 방지단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 흡수식 시스템의 고압방지 방법.And a high pressure prevention step of adjusting a gas pressure amount and an exhaust time by outputting a gas pressure amount control signal and an exhaust control signal when the exhaust temperature is out of an appropriate range according to the result of the pressure determination step. High pressure protection method for absorption system.
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