冷凍機械責任者 @ ウィキ
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2008_計算過去問①

2段圧縮2段膨張冷凍装置
  • 前提条件
    • 機械摩擦損失に因る冷媒比エンタルピへの放熱は無視
    • qmro[kg/s]:低段側冷媒循環量
    • h1[kJ/kg]:低段側圧縮機における吸込み蒸気の比エンタルピ
    • h2[kJ/kg]:低段側圧縮機における吐出し蒸気の理論断熱圧縮比エンタルピ
    • h3[kJ/kg]:高段側圧縮機における吸込み蒸気の比エンタルピ
    • h4[kJ/kg]:高段側圧縮機における吐出し理論断熱圧縮蒸気の比エンタルピ
    • h5[kJ/kg]:中間冷却機下流における冷媒の比エンタルピ
    • h7[kJ/kg]:低段蒸発器上流における冷媒の比エンタルピ
    • ηc:低･高段側断熱効率
    • ηm:低･高段側機械効率

  • 冷凍能力
    • ΦO[kW]:冷凍能力
      算出式:
      \Phi_{O}=q_{mro}(h_{1}-h_{8})

  • 高段側の冷媒循環量
    • 冷媒に対する前提条件
      • 機械損失は無視
      • 断熱効率は換算
    • h'[kJ/kg]:低段側圧縮機における吐出し蒸気の断熱効率を加味した圧縮比エンタルピ
    • qmrk[kg/s]:高段側圧縮機における冷媒流入量
      算出式:
      \eta_{c}=\frac{P_{th}}{P_{c}}
      P_{c}=\frac{P_{th}}{\eta_{c}}
      q_{mro}(h'_{2}-h_{1})=q_{mro}\frac{h_{2}-h_{1}}{\eta_{c}}
      h'_{2}-h_{1}=\frac{h_{2}-h_{1}}{\eta_{c}}
      h'_{2}=\frac{h_{2}-h_{1}}{\eta_{c}}+h_{1}
      q_{mro}{(h'_{2}-h_{3})+(h_{6}-h_{7})}=q'_{mro}(h_{3}-h_{6})
      q'_{mro}=q_{mro}\frac{(h'_{2}-h_{3})+(h_{6}-h_{7})}{h_{3}-h_{6}}
                 =q_{mro}\frac{\left\{\left(\frac{h_{2}-h_{1}}{\eta_{c}}+h_{1}\right)-h_{3}\right\}+(h_{6}-h_{7})}{h_{3}-h_{6}}
      q_{mrk}=q_{mro}+q'_{mro}
                 =q_{mro}+q_{mro}\frac{\left\{\left(\frac{h_{2}-h_{1}}{\eta_{c}}+h_{1}\right)-h_{3}\right\}+(h_{6}-h_{7})}{h_{3}-h_{6}}
                 =q_{mro}\left\frac{h_{3}-h_{6}+\left\{\left(\frac{h_{2}-h_{1}}{\eta_{c}}+h_{1}\right)-h_{3}\right\}+(h_{6}-h_{7})}{h_{3}-h_{6}}
                 =q_{mro}\left\frac{\left(\frac{h_{2}-h_{1}}{\eta_{c}}+h_{1}\right)-h_{7}}{h_{3}-h_{6}}

  • 総圧縮動力
    • 軸動力に対する前提条件
      機械損失･断熱効率共に換算
    • PT[kW/s]:総圧縮動力
    • Pth[kW/s]:理論圧縮動力
    • Pl[kW/s]:前提条件損失を加味した低段側圧縮動力
    • Ph[kW/s]:前提条件損失を加味した高段側圧縮動力
      算出式:
      \eta_{c}=\frac{P_{th}}{P_{c}}
      \eta_{m}=\frac{P_{c}}{P}
      P=\frac{\frac{P_{th}}{\eta_{c}}}{\eta_{m}}
      P_{l}=q_{mro}(h_{2}-h_{1})\cdot\frac{1}{\eta_{c}\eta_{m}}
      P_{h}=q_{mrk}(h_{4}-h_{3})\cdot\frac{1}{\eta_{c}\eta_{m}}
      P_{T}=P_{l}+P_{h}
             =\left\{q_{mro}(h_{2}-h_{1})+q_{mrk}(h_{4}-h_{3})\right\}\cdot\frac{1}{\eta_{c}\eta_{m}}

  • 成績係数
    • (COP)R:成績係数
      算出式:
      (COP)_{R}=\frac{\Phi_{O}}{P}
                         =\frac{q_{mro}(h_{1}-h_{4})}{P}
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最終更新：2010年05月28日 11:15
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