1種冷凍学識計算講習検定試験攻略-問2:平成26年度

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液ガス熱交換器付R410A冷凍装置

 ヒートバランス(熱収支)が組み立てられるかが、ポイントです。(平成24年度と運転条件の指定が微妙に?違う問題をお楽しみください。)

第一種冷凍機械責任者試験 平成26年度(講習検定試験)

問2 下図に、液ガス熱交換器付きのR410A冷凍装置を示す。その運転条件は次のとおりである。

平成26年度1種冷凍講習検定試験問2 液ガス熱交換器付きのR410A冷凍装置の運転条件

 このとき、次の(1)~(4)ついて、それぞれ解答用紙の所定欄に計算式を示して答えよ。 ただし、圧縮機における機械的摩擦損失仕事は、熱となって冷媒に加えられるものとし、機器及び配管と周囲との間で熱の出入りはないものとする。

(20点)

検定平成26年度問2 液ガス熱交換器付のR410A冷凍装置の概略図
冷凍装置概略図

(1) 実際の圧縮機吐出しガスの比エンタルピーh2´(kJ/kg)を求めよ。

(2) 冷媒循環量qmr(kg/s)を求めよ。

(3) 実際の冷凍能力Φo(kW)を求めよ。

(4) 実際の成績係数(COP)Rを求めよ。

(1) 実際の圧縮機吐出しガスの比エンタルピーh2´(kJ/kg)を求めよ。

 2冷レベルです。

液ガス熱交換器付き冷凍装置h2´説明用線図 h2'を求める

   答え 496 (kJ/kg)

(2) 冷媒循環量qmr(kg/s)を求めよ。

 設問で  Φk が与えられているので、(2冷レベルです)

qmrを求める

   答え 0.504 (kg/s)

(3) 実際の冷凍能力Φo(kW)を求めよ。

 液ガス熱交換器のヒートバランスから、冷凍能力Φoの式を導き出します。図をおいておきますから、見ながらどうぞ。

液ガス熱交換器付き冷凍装置概略図ミニ 液ガス熱交換器付き冷凍装置p-h線図ミニ 液ガス熱交換器付き冷凍装置熱交換器ミニ

液ガス熱交換器のヒートバランス式を組みます。左辺に入るもの、右辺に出るものです。

 h3 + h7 = h5 + h1

並べ替えます。

 h7 - h5 = h1 - h3

ここに、h5 = h6

 h7 - h6 = h1 - h3

と、なります。

 さぁ、Φoの基本式をヒートバランス式と組み合わせましょう。

Φoの基本式をヒートバランス式
これで、与えられた数値のみで解けます。

 じゃ、数値代入しましょ。

Φoの基本式をヒートバランス式に数値代入

   答え 86.2 (kW)

(4) 実際の成績係数(COP)Rを求めよ。

 せっかく、(1)で  h2´ を求めたので、そのまま使いましょう。(2冷レベルです。)

(COP)Rを求める

   答え  2.22

コメント

 疲れますね。Φoの式は、暗記しておけば良かもしれませんけどね。

訂正箇所履歴

【2018(H30)/08/15 新設】

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