1種冷凍学識計算攻略-問1:まとめ

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中間冷却器の熱収支のまとめ 

  熱収支の考え方を書きます、参考にしてください。自分のノートにある覚え書きみたな感じのようなものです。前ページまでの熱収支の式と少々違います。 (最終的には同じになります)

二段圧縮一段膨張冷凍装置と二段圧縮二段膨張冷凍装置のp-h線図と中間冷却器 

 図は、二段圧縮一段膨張冷凍装置と二段圧縮二段膨張冷凍装置の中間冷却器部分とp-h線図を簡単に書いたものです。

一段膨張方式中間冷却器とp-h線図

ニ段膨張方式中間冷却器とp-h線図

 この図がサクサクと描けられるようになれば、あなたは、すでに問1をゲットできるレベルまでいっているかもしれません。

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中間冷却器熱収支(ヒートバランス)まとめ

 中間冷却器バイパス冷媒流量qmro´、低段側冷媒流量qmro、高段側冷媒流量qmrkのいずれか2つが分かればもう1つを求められる。

 qmrk = qmro + qmro´ …(1)

さらに、(1)式とともに、

qmrkとqmroとqmro´の比の、関係をhで表し得れば鬼に金棒と成り得る。


 図を見て、左辺に入るもの、右辺に出るもとしてまとめてみます。(中間冷却器の熱収支)

一段膨張方式中間冷却器

 qmro・h5 + qmro´・h6 + qmro・h2 = qmro・h7 + qmrk・h3 (二段一段の場合)

 (qmro・h5+qmro´・h6)は、h5 = h6と(1)式から、qmrk・h5としても良い。

ようするに、下の二段膨張の式と同じになる。

ニ段膨張方式中間冷却器

 qmrk・h5 + qmro・h2 = qmro・h7 + qmrk・h3  (二段二段の場合)


 qmro(h2 - h7) = qmrk(h3 - h5) …(2)


 qmrk = qmro + qmro´であるから

 qmro・h5 + qmro´・h6 + qmro・h2 = qmro・h7 + (qmro + qmro´)・h3

 qmro・h5 + qmro´・h6 + qmro・h2 = qmro・h7 + qmro・h3 + qmro´・h3

 qmroとqmro´をまとめます。

 大きい比エンタルピーから小さい比エンタルピーが引き算できるようにチョと考えますよ。

 qmro・h5 + qmro・h2 - qmro・h7 - qmro・h3 = qmro´・h3 - qmro´・h6

 qmro { (h2 - h3) + (h5 - h7) } = qmro´(h3 - h6) …(3)

 つまり、

 低段側冷媒循環量 ×(過熱分+ 過冷却分) = 中間冷却器冷凍効果 (p-h線図を良く見て。)

 ちなみに、中間冷却器の必要冷却能力(冷凍効果)をΦmとすると、

   Φm = qmro´(h3 - h6) = qmro{(h2 - h3) + (h5 - h7)}

(3)式から

qmrkとqmroとqmro´の比をhで表す式

 ※注)問題によって、h2は実際の比エンタルピーh2´にして計算しなければならない。


(2)式と(3)式を、導き出すことができれば最高Maxです。


訂正箇所履歴

【2016/10/22 新設】

  • 計算式がスマホなどで崩れるため、自動で大きさが変化する画像にした。解説文等も見直し。(2017/04/02)

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