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1台の圧縮機と2台の蒸発器の冷凍サイクル。少々戸惑いますが式だけを組み立てる問題です。こなす内に、たいしたことないと思ってきます。(問題が古いけど、こんなのもう出題されないかなぁ。(2015(H27)/10/15記ス))。
問2 保管温度の異なる2室の冷蔵室の蒸発器を1台の圧縮機で冷却する図1のような冷凍装置がある。この装置につて、次の(1)および(2)の問に答えよ。 (20点)
(1)この冷凍装置の理論冷凍サイクルを解答用紙のp-h線図上に示し、さらに図1の点1~点8の各点を理論冷凍サイクル図中に記入せよ。
(2)この冷凍装置の蒸発器Ⅰの冷媒流量をqmr1(kg/s)、蒸発器Ⅱの冷媒流量をqmr2(kg/s)、圧縮機の冷媒流量をqmr = qmr1+qmr2(kg/s)、点1~点8における 冷媒の比エンタルピーをh1~h8(kJ/kg)とおき、圧縮機吸込み蒸気の比エンタルピーh1(kJ/kg)、蒸発器Ⅰの冷凍能力Φo1(kW)、蒸発器Ⅱの冷凍能力Φo2(kW)、 この冷凍装置の理論成績係数(COP)を表す式を解答用紙の所定欄に記入せよ。
テキストでは、『SIによる 上級 冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会』<7次:P19右下~>です。
解答図
参考図
点5、点6、点8、点1あたりが、キモでしょう。
以下、所定欄に書き込みます
Φo1 = qmr1(h5 - h4)
Φo2 = qmr2(h8 - h7)
以上!健闘を祈る! では、まずいので解説を書きます。
出るものを左辺、入るものを右辺にまとめます。
qmr・h1 = qmr1・h6 + qmr2・h8
これで、できたも同然。
さて、(COP)は、あまり、深く考えずとも良いですよね。
P = qmr(h2 - h1) であり、上記のΦo1とΦo2の式を代入すると
楽勝ですね
数値を代入して計算がありませんから、熱収支が組み立てできれば楽勝のサービス問題でしょう。
ご健闘をお祈りします。
【2016/02/11 新設】
P(kJ/kg)を
P(Mpa)に修正した。(変わってないという方は、ブラウザの画像履歴キャッシュを削除してください。)(2018(H30)/08/04)