ローフィンチューブを使用した水冷シェルアンドチューブ凝縮器
(1)の熱通過率は普通、楽勝に解ける。(2)の総冷却管長が少々頭の体操パズル的な感じかな。でも、基本式と理屈を理解していれば、そう難しいこともない。
第一種冷凍機械責任者試験 平成18年度 問3（11月試験）
問3 ローフィンチューブを使用した水冷シェルアンドチューブ凝縮器があり、その仕様と運転条件は次の通りである。この水冷凝縮器について、次の（1）および（2）の間に、解答用紙の所定欄に計算式を示して答えよ。
ただし、冷媒と冷却水との温度差は算術平均温度差を用い、冷却管材の熱伝導抵抗は無視できるものとする。
（20点）
（1） 冷却管の外表面積基準の熱通過率Kは何kW/(m^2・K)か。
（2） 凝縮温度と冷却水温度との温度差をΔtm＝8Kにするために必要な総冷却管長Lは何mか。
(1) 冷却管の外表面積基準の熱通過率Kは何kW/(m^2・K)か。
下図と基本式は、1種学識計算攻略問3の［有効内外面積比mについて］からコピペ
ローフィンチューブ
基本式はこれ、
【参考】 『上級 冷凍受験テキスト：日本冷凍空調学会』＜9次：P88右(7.9)式、P91 例題7.3 (解)の2)＞＜8次：P87右(7.9)式、例題7.3 (解)の2)＞
数値を代入して
答え K ＝ 0.857［kW/(m^2・K)］
(2) 凝縮温度と冷却水温度との温度差をΔtm＝8Kにするために必要な総冷却管長Lは何mか。
解き方は、テキスト＜9次：P90~91 例題7.3＞＜8次：P88~89 例題7.3＞を参照してもらいたい。
ちょっと、流れを書いておきましょう。
- Φk ＝ Cw・qmw（tw2 － tw1） より、凝縮負荷Φkを求める。
- Φk ＝ K・A・Δtm より、伝熱面積Aを求める。
- m ＝ Ao/Ai より、管内部面積Aiを求める。
- Ai ＝ π・di・L より、総冷却管管長Lを求める。
数値を代入して一気に。
ローフィンチューブ
（この図はフィン加工してない（作図が疲れたので…））
内側面積Aiと総冷却管長Lを、一気に。
答え L ＝ 25.6 (m)
訂正箇所履歴
【2016/02/28 新設】
- 数式の画像など全般的に見直し。（2017(H29)/05/04）
- 『上級 冷凍受験テキスト』9次改訂版に対応。（2023(R05)/06/11）