2種冷凍学識計算攻略-過去問

2種冷凍「学識」平成21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qmと実際の成績係数COPについて、次の答えの(1)~(5)の組合せのうち、最も近いものを選べ。

(運転条件)
   圧縮機のピストン押しのけ量         V = 250 m^3/h
   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
   蒸気入口冷媒の比エンタルピー       h4 = 340 kJ/kg
   圧縮機の体積効率             ηv = 0.7
   圧縮機の断熱効率             ηc = 0.8
   圧縮機の機械効率             ηm = 0.9

(1)qm = 407kg/s,  COP =3.63   (2)qm = 0.113 kg/s, COP =3.63
(3)qm = 0.113kg/h,  COP =5.05  (4)qm = 407kg/h,   COP = 5.05
(5)qm = 0.113kg/h,  COP =3.63

なにはなくとも、p-h線図を描きましょう。

2種冷凍平成21年度学識問2解説用線図
  • V = 250 m^3/h
  • ηv = 0.7
  • ηc = 0.8
  • ηm = 0.9

 与えられた数値も書いておきましょう。目をつぶっても描けるぐらいになれば合格でしょう!?

じゃ、ナニハトモアレ冷媒循環量qmを求めましょう。

 冷媒循環量といえば、ハイ!

(以下、qmr = qm とする。)

これだけ公式(1)式(項目付き)

 (1)式を変形して、

これだけ公式(1)式(項目付き)変形

 ここで注意することは、単位です!
 お気づきと思いますが、冷媒循環量は秒(s)単位となります。問題文のピストン押しのけ量Vは毎時(h)になっていますから、3600で除して秒に換算して計算する必要があります。注意してください。

 さて、実際の成績係数COPといえば、Hi!

これだけ公式(6)

じゃ、一気に行きますよ。

 単位に注意してください。

冷媒循環量 qm

冷媒循環量数値代入計算式

実際の成績係数 (COP)R

成績係数数値代入計算式

答え (2) qm = 0.113 kg/s, COP = 3.63

 くどいですが、単位に注意。
 平成19年度も、同じ単位換算の問題が出題されていますし、※注意!↓下行

 注意! (5) qm = 0.113 kg/h, COP = 3.63 を、正解に選んで涙目にならないようにしてください。この年度は、嫌らしいですね。


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これだけ公式
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