2種冷凍学識計算攻略-過去問

冷媒循環量、軸動力、冷凍能力を問われる良い問題でしょう。

2種冷凍「学識」平成25年度問2

問2 アンモニア冷凍装置が、下記の条件で運転されている。このとき、冷媒循環量qmr、圧縮機駆動の軸動力Pおよび冷凍能力Φoについて、次の答の(1)~(5)の組合せのうち正しいものはどれか。
   ただし、圧縮機の機械的摩擦損失仕事は吐出しガスに熱として加わるものとする。また、配管での熱の出入りおよび圧力損失はないものとする。

(運転条件)
 圧縮機のピストン押しのけ量         V = 0.07 m^3/s
 圧縮機吸込み蒸気の比体積         v1 = 0.43 m^3/kg
 圧縮機吸込み蒸気の比エンタルピー     h1 = 1450 kJ/kg
 断熱圧縮後の吐出しガスの比エンタルピー   h2 = 1670 kJ/kg
 蒸発器入口冷媒の比エンタルピー      h4 = 340kJ/kg
 圧縮機の体積効率    ηv = 0.75
 圧縮機の断熱効率    ηc = 0.80
 圧縮機の機械効率    ηm = 0.90

 (1) qmr = 0.12kg/s、P = 30kW、Φo = 135kW
 (2) qmr = 0.12kg/s、P = 37kW、Φo = 135kW
 (3) qmr = 0.16kg/s、P = 30kW、Φo = 180kW
 (4) qmr = 0.16kg/s、P = 37kW、Φo = 135kW
 (5) qmr = 0.16kg/s、P = 37kW、Φo = 180kW

なにはともあれ、p-h線図を書いてみましょう。

  • 圧縮機のピストン押しのけ量  V = 0.07 m^3/s
  • ηv = 0.75
  • ηc = 0.80
  • ηm = 0.90

(平成23年度問2と数値がほとんど同じです。)

2種冷凍学識平成25年度問2p-h線図

では、冷媒循環量qmrを求めましょう。

ぇ~っと、冷媒循環量といえば、ハイ!そうですね、(1)式。

冷媒循環量といえば、(1)式。

では、変形して数値代入。

H25問2qmrを求める数値計算

 よって、冷媒循環量 qmr = 0.12kg/s

軸動力Pを、求めましょう。

 軸動力Pを求める公式といえば、ハイ、そうです、(4)式。

軸動力Pといえば、(4)式。

 では、サッサと数値代入して計算しましょう。

H25問2軸動力Pを求める数値計算

 よって、軸動力 P = 37kW

冷凍能力Φoを求めましょう。

 冷凍能力Φoを求める公式といえば、ハイ、そうです、(2)式。

冷凍能力Φoといえば、(2)式。

 では、サッサと数値代入して計算しましょう。

H25問2冷凍能力Φを求める数値計算

 よって、冷凍能力 Φo = 135kW

qmr = 0.12kg/s P = 37kW Φo = 135kWと、なりました。

正解は、(2) qmr = 0.12kg/s、P = 37kW、Φo = 135kW

 この問題は、公式を一通り暗記してあれば楽勝でしょう。(計算のぽんミスに注意)

 でも、この年度の問1と問2をやり終えるには、過去問題をこなしていないと意外に時間がかかってしまうかもしれません。 ご健闘をお祈りします。

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修正・訂正箇所履歴

【2016/08/30 新設】(← 履歴をここに作った日

  • qmrを求める冒頭、Vを小文字に変換。(2017(H29 )/02/18)
     V = v1 → v = v1
  • 計算式を画像に変換。(2017(H29)/02/18)

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これだけ公式
これだけ公式(1-6全部)

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