2台の蒸発器を攻略
ぜんぜん難しくありません。熱収支を把握しているあなたは、軽くこなせるはずです。（この問題は、1種冷凍学識計算攻略「2つの蒸発器を攻略しますよ。」で使用しています。（ほとんどコピペです））
第一種冷凍機械責任者講習検定試験 平成13年度 問2
問2 下図は蒸発温度の異なる2台の蒸発器を1台の圧縮機で冷却する冷凍装置概略図である。
下記の運転状態の場合に蒸発器Ｂの冷凍能力を計算の過程を示して求めよ。
圧縮機吸込み蒸気の比エンタルピー h1 ＝ 413.5kJ/kg 受液器出口の液の比エンタルピー h3 ＝ 240.0kJ/kg 蒸発器Ａ出口の蒸気の比エンタルピー h8 ＝ 405.5kJ/kg 蒸発器Ｂ出口の蒸気の比エンタルピー h5 ＝ 420.2kJ/kg 蒸発器Ａの冷凍能力 ΦAO ＝ 48.5kW
とりあえず、冷凍能力を求める計算式を書いてみよう。
蒸発器Ｂの冷凍能力をΦBO、蒸発器Bの冷媒循環流量をqrBとすると、
ΦBO ＝ qrB（h5 － h4） ------（1）
ここで、h5は問題文の中で指定されています。
ここに、h4 ＝ h3
さて、数値の分からないものはqrBです。では、qrBを求めるにはどうするか…、これがこの問題のポイントとなります。
qrAは、蒸発器Ａの冷凍能力（ΦAOとする）が分かっていますし、h8とh7も分かりますからすぐ求められそうです。
ΦAO ＝ qrA（h8 － h7） ------（2）
熱収支を考えますよ。
qrAとqrBが混ざっているところの混合点aの熱収支を考えます。
流出するものを左辺、流入するものを右辺として式にします。（面倒なので色分け無し）
h1 (qrA ＋ qrB) ＝ qrA・h8 ＋ qrB・h6
qrA・h1 ＋ qrB・h1 ＝ qrA・h8 ＋ qrB・h6
qrA・h1 － qrA・h8 ＝ qrB・h6 － qrB・h1
qrA (h1 － h8) ＝ qrB (h6 － h1)
もう解けたも同然です！
この問題は楽勝！サービス問題となっていることでしょう。
まず、(2)式からqrAを求めます、
次は、（3）式からqrBを求めます。
おまたせ、（1）式を使ってBの冷凍能力と求めましょう。
ΦBO ＝ qrB(h5 － h4) ＝ 0.35 × (420.2 － 240.0) ＝ 63.07 ＝ 63.1 (kW)
めでたしめでたし。
計算式記述は、qrA、qrB、ΦBOの式だけでも良いかもしれませんが、赤字の熱収支の式を書けば完璧だと思います。
コメント
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訂正箇所履歴
【2018(H30)/07/23 新設】
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