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液集中器まわりの熱収支の式を組み立てられるかが、ポイントです。
問2 R22を冷媒とする満液式蒸発器使用の冷凍装置の概略図は、下図のとおりである。
この装置において、圧縮機の冷媒循環量がqmro = 0.2kg/sであり、この理論冷凍サイクルの各点における比エンタルピーの値は、下記のとおりである。
これ装置について、次の(1)の問は解答用紙のp?h線図上に、また(2)、(3)および(4)の問は、解答用紙の所定欄に計算式を示して答えよ。
ただし、配管での熱損失は無視できるものとする。
(20点)
(運転条件)
h1 = 393 kJ/kg
h2 = 440 kJ/kg
h3 = h4 = 230 kJ/kg
h5 = h6 = 166 kJ/kg
(1)この冷凍装置の理論冷凍サイクルを解答用紙のp-h線上に描き、点1~点7の各状態点を図中に記入せよ。
(2)冷凍能力Φo(kW)を求めよ。
(3)圧縮機の理論圧縮軸動力P(kW)を求めよ。
(4)理論成績係数(COP)を求めよ。
(1)の問題:解答用紙に書かれているp-h線図(予想)
Φo = qmro(h1 - h4)= 0.2 × (393 - 230)= 32.6 kW
答え 32.6 kW
(h1 - h4)の理由は、ここでは省略。
兎に角、液集中器の入り口(h4)と出口(h1)が冷凍効果になると覚えておく。
P = qmro(h2 - h1)= 0.2 × (440 - 393)= 9.4 kW
答え 9.4 kW
2冷レベルの問題。
COP = Φo/P = 32.6/9.4 = 3.46808 ≒ 3.47
答え 3.47
この問題は、なんといってもp-h線図が描けることが必須でしょう。
p-h線図が描けるということは、他の問題は楽勝と思われます。
(1)・・10点
(2)・・5点
(3)・・2点
(4)・・3点
部分点は、こんな感じに予想して見ました。(2)と(3)がダメだと(4)は、式があっていても0点かもしれませんね。
健闘を祈る。
【2016/02/11 新設】