1種冷凍学識計算講習検定試験攻略-問3:令和元年度

EchoLand-plus

ローフィンチューブ水冷凝縮器

   総冷却管長L がポイントかな。(平成28年度と同等)

第一種冷凍機械責任者試験 令和元年度(講習検定試験)

問3 ローフィンチューブを用いる水冷凝縮器があり、その仕様と運転条件は次のとおりである。

令和元年度1種冷凍講習検定試験問3 ローフィンチューブ水冷凝縮器の運転条件

次の(1)~(3)について、解答用紙に計算式を示して答えよ。ただし、冷却管材の熱伝導抵抗は無視できるものとする。

(20点)

 (1) 凝縮負荷Φk(kW)を求めよ。

 (2) 冷却管の外表面基準の平均熱通過率K[kW/(m^2・K)]を求めよ。

 (3) 外有効伝熱面積Ao(m^2)を求めよ。

 (4) 総冷却管長L(m)を求めよ

図と解き方

 与えられた条件と勉強して覚えた公式で上手に導き出しましょう。

ローフィン管概略図

平成元年度1種検定問3 ローフィンの図

仕様および運転条件
  • αr=2.8 kW/(m^2・K)
  • αw=9.10 kW/(m^2・K)
  • f=0.172 m^2・K/kW
  • qmw=2.4 kg/s
  • m=4.2 Δtm=5K
  • tw1=30 ℃ tw2=35 ℃
  • Cw=4.2 kJ/(kg・K)
  • di=12.0 mm
覚えた公式
  • 水冷Φk=Cwqmw..の公式
  • 水冷Kの公式
  • 水冷Φk=KAoΔtmの公式
  • 水冷Ai=Ao/mの公式
  • 水冷Ai=πdiの公式

(1) 凝縮負荷Φk(kW)を求めよ。

 過去問をこなしていれば、与えられた条件で覚えた式が浮かんでくるでしょう。

Φkを求める

   答え 50.4 (kW)

(2) 冷却管の外表面基準の平均熱通過率K[kW/(m^2・K)]を求めよ。

 特に説明はいらないでしょう。

Kを求める

   答え 0.649 [kW/(m^2・K)]

(3) 外有効伝熱面積Ao(m^2)を求めよ。

 次の基本式が浮かんで来ない方は勉強不足かな。

水冷Φk=KAoΔtmの公式

 よって、(いっきに数値代入しましょ。)

Ao求める式に数値代入

   答え 15.5 (m^2)

(4) 総冷却管長L(m)を求めよ

ローフィンチューブ面積計算説明用の図

 外側表面はギザギザとフィンがあるけれど、なんといっても作画が面倒なので、ま、こんな感じで…。

 内側有効伝熱面積  Ai は、冷媒側伝熱面積  Ao と有効内外伝熱面積比  によって、次式で求められる。

Aiを求める


 内側表面積  Ai=π・di・L より、

Lを求める
 注)12ミリを、メートルに換算して計算すること。(12/1000)

   答え 97.9(m)

コメント

 (4)がポイントかな。ま、落ち着いて考えれば大丈夫かと。

訂正箇所履歴

【2020(R02)/03/30 新設】

  • -


Back to top ↑