H23年度問1と同レベルです。
問1 R404A冷凍装置が下図の理論冷凍サイクルで運転されている。次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち正しいものはどれか。ただし、装置の冷媒循環量は0.92kg/sである。
イ.冷凍能力は、31Rt(日本冷凍トン)である。
ロ.凝縮器放熱量は、120kWである。
ハ.冷凍装置の成績係数は、2.2である。
ニ.蒸発器入口の冷媒乾き度は、0.42である。
(1)イ、ロ (2)イ、ニ (3)ロ、ハ、 (4)ロ、ニ (5)ハ、ニ
冷凍能力といえば、この式。
数値代入
ここで、安心してはいけません!
問では、31「冷凍トン」(Rt)とあります。
ここで、復習。
1(Rt) = 3.86(kw) ≒ 13900(kJ/h) ≒ 3.86 (kJ/s)
1(kW) = 1(kJ/s) = 3600 (kJ/h)
というわけで、
よって、イ.31Rtは、◯です。
凝縮器の放熱量Φkといえば、この式。(上級テキストP1)
Φk = Φo + P
さらに、Φkといえば、
Φk = qmr(h2 - h3)
ちなみに、Pは
P = qmr(h2 - h1)
イ.の問題で、Φoは求めてありますし、qmrとh1~h4までの値も分かっていますので、Φkをいきなり求めても良いですし、Pを求めて足し算しても良いです。
そうですねぇ、次の問題で成績係数を求めますからPを求めておいたほうが良いでしょう。
じゃ、圧縮動力は
足し算して、
【おまけ】
Φkを冷媒循環量と比エンタルピーから求めてみると、
よって、 ロ.120kWは、×です。
成績係数といえば、この式。
イ.とロ.で計算した、ΦoとPの値を代入するだけです。
【おまけ】
h1~h4の数値がすべて指定されているので、hのみの計算式で求めてみましょう。
よって、 ハ.2.2は、×です。
蒸発器入り口(h4)の乾き度を、定番の「x4」としましょう。この部分を切り取ったp-h線図を記しておきます。
そうすると、蒸発器入り口(h4)の乾き度x4は、
数値代入します。
よって、 二.0.42は、◯です。
正解は、(2) イ、二 です。
ロ.とハ.が×と確信できれば、あとは消去法で「(2) イ、ニ」が導き出せます。
イ.冷凍能力は、31Rt(日本冷凍トン)である。 ?
ロ.凝縮器放熱量は、120kWである。 ×
ハ.冷凍装置の成績係数は、2.2である。 ×
ニ.蒸発器入口の冷媒乾き度は、0.42である。 ?
(1)イ?、ロ×
(2)イ?、ニ?
(3)ロ×、ハ×、
(4)ロ×、ニ?
(5)ハ×、ニ?
けっこうなサービス問題かもしれません。 ご健闘をお祈りします。
【2018(H30)/01/05 新設】(← 履歴をここに作った日)
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