1種冷凍学識計算講習検定試験攻略-問2:平成16年度

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ホットガスバイパス容量制御のR22冷凍装置

 混合点の熱収支が組み立てられるかが、ポイントです。

第一種冷凍機械責任者試験 平成16年度(講習検定試験)

問2 R22を用いた冷凍装置が、下図のように水冷凝縮器からホットガスバイパス弁を通して膨張弁出口側にホットガスバイパスし、容量制御を行っている。図の冷凍装置は次の条件で運転されている。

平成16年度1種冷凍講習検定試験問2ホットガスバイパス冷凍装置運転条件

ホットガスバイパス容量制御の概略図

ホットガスバイパス容量制御のp-h線図

 このとき、次の(1)、(2)および(3)について、それぞれ解答用紙に計算式を示して答えよ。

(15点)

(1) 容量制御時の蒸発器入口冷媒の比エンタルピーh5(kJ/kg)の値を求めよ。

(2) 容量制御時の冷凍能力Φop(kW)の値を求めよ。

(3) この冷凍装置を、容量制御を行っていないときに状態点1、2、3および4の冷媒の状態並びに圧縮機冷媒循環量が変わることなく運転すると、容量制御時の冷凍能力は容量制御を行っていない時の約何%になるかを求めよ。

(1) 容量制御時の蒸発器入口冷媒の比エンタルピーh5(kJ/kg)の値を求めよ。

混合点aのヒートバランス説明図

 h5を求めるなら、図の混合点aのヒートバランスを組み立てすれば良いですね。冷媒循環量もすべて指定されていますから楽勝です。

 いつものように、入るものを左辺出るものを右辺にまとめてみましょ。
 q1・h4 + q2・h6 = q・h5

なのでh5は、

h5を求める式 と、なります。

 数値代入しましょ。

h5を求める式に数値代入

   答え 271.8 (kJ/kg)

(2) 容量制御時の冷凍能力Φop(kW)の値を求めよ。

 容量制御時ですから、計算に使うのは  h5 です。(h4ではありませんよ)

ホットガスバイパス容量制御のp-h線図 Φopを求める式に数値代入

   答え 64.1 (kW)

(3) この冷凍装置を、容量制御を行っていないときに状態点1、2、3および4の冷媒の状態並びに圧縮機冷媒循環量が変わることなく運転すると、容量制御時の冷凍能力は容量制御を行っていない時の約何%になるかを求めよ。

 容量制御を行っていない時の冷凍能力を求めます。計算に使うのは  h4 です。(h5ではありませんよ)

ホットガスバイパス容量制御のp-h線図 Φoを求める式に数値代入

 では、Φop / Φoを、

Φop / Φoを求める式に数値代入

   答え 78.1 %

コメント

 混合点のヒートバランスさえ組み立てられれば、超簡単っスね♪

訂正箇所履歴

【2018(H30)/08/11 新設】

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