2種冷凍学識計算攻略-過去問
令和元年度問2と同等です。
2種冷凍「学識」令和6年度問2
問1 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、実際の圧縮機駆動の軸動力P および冷凍能力Φo は、それぞれいくらか。（1）から（5）のうち、正しい答に最も近い組合せはどれか。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 ＝ 400 m3/h
圧縮機吸込み蒸気の比体積 v1 ＝ 0.45 m3/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 ＝ 340 kJ/kg
圧縮機の体積効率 ηv ＝ 0.77
圧縮機の断熱効率 ηc ＝ 0.80
圧縮機の機械効率 ηm ＝ 0.90
（1）qmr ＝ 0.19 kg/s、P ＝ 50 kW、Φo ＝ 278 kW
（2）qmr ＝ 0.19 kg/s、P ＝ 58 kW、Φo ＝ 211 kW
（3）qmr ＝ 0.19 kg/s、P ＝ 58 kW、Φo ＝ 278 kW
（4）qmr ＝ 0.25 kg/s、P ＝ 80 kW、Φo ＝ 211 kW
（5）qmr ＝ 0.25 kg/s、P ＝ 80 kW、Φo ＝ 278 kW
さ、p-h線図を書いてみましょう。
わかっている項目と数値も、書きましょう。
- V ＝ 400 m3/h
- v1 ＝ 0.45 m3/kg
- h1 ＝ 1450 kJ/kg
- h2 ＝ 1670 kJ/kg
- h4 ＝ 340 kJ/kg
- ηv ＝ 0.77
- ηc ＝ 0.80
- ηm ＝ 0.90
冷媒循環量 qmr を求めましょう。
基本式はこれ。
Vηv ＝ qmrv …(1)
(1)式を変形して、
qmr ＝ Vηv / v
早速、数値代入しましょ。（注）V を、h（時）から s（秒）に単位換算すること。
qmr ＝ Vηv / v
＝ {(400 / 3600) × 0.77} / 0.45
＝ 0.0855555 / 0.45
＝ 0.1901233
≒ 0.19 kg/s
よって、冷媒循環量 qmr ＝ 0.19 kg/s
実際の圧縮機駆動の軸動力 P を求めましょ。
基本式はこれ。
P ＝ {qmr(h2 － h1)} / (ηcηm) …（4）
数値代入しましょ。
P ＝ {qmr(h2 － h1)} / (ηcηm)
＝ {0.19 × (1670 － 1450)} / (0.8 × 0.9)
＝ 41.8 / 0.72 ＝ 58.05555
≒ 58 kW
よって、実際の圧縮機駆動の軸動力 P ＝ 58 kW
冷凍能力Φo を求めましょ。
基本式はこれ。
Φo ＝ qmr（h1 － h4） …(2)
早速、数値代入しましょ。
Φo ＝ qmr（h1 － h4）
＝ 0.19 × (1450 － 340)
＝ 210.9
≒ 211 kW
よって、冷凍能力 Φo ＝ 211 kW
（2）qmr ＝ 0.19 kg/s、P ＝ 58 kW、Φo ＝ 211 kW です。
単位に注意し、これだけ公式を覚えていれば楽勝です。 ご健闘をお祈りします。
修正・訂正箇所履歴
【2024(R06)/11/26 新設】（← 履歴をここに作った日）
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