1種冷凍学識計算攻略-問2:2つの蒸発器攻略

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2つの蒸発器を攻略しますよ。

 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。でも、油断しないでください。p-h線図は目をつぶっていてもかけるようにしてください。

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。

平成13年度 問2 2つの蒸発器概略図

 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。

平成13年度 問2 2つの蒸発器運転条件

とりあえず、冷凍能力を求める計算式を書いてみよう。

2つの蒸発器p-h線図

 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)

 さてここで、h5は問題文の中で指定されています。h4 = h3ですから(これは分かりますよね、三種レベルですからね)

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)


さぁ、熱収支を考えますよ。

 はい、qrAとqrBが混ざっているところの混合点aの熱収支を考えてみます。なんだか、解けそうですね。

2つの蒸発器混合点

 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)

qrB計算式 …(3)


さぁ、さぁ、もう解けたも同然です!

 貴方にとって、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、

qrA計算式

 次は、(3)式からqrBを求めます。

qrB計算式

 おまたせ、(1)式を使ってBの冷凍能力と求めましょう。

ΦBO計算式

       答え 63.1 (kW)

 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。


 問2は、とにかく、熱収支の計算式を組み立てできるようになれば…、OーKー牧場!!

訂正箇所履歴

【2016/10/22 新設】

  • 計算式がスマホなどで崩れるため、自動で大きさが変化する画像にした。解説文等も見直し。(2017/04/08)

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