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2006_計算過去問①

2段圧縮1段膨張冷凍装置
  • 前提条件
    • 2段圧縮1段膨張冷凍装置
    • 水冷凝縮器
    • 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蒸気の理論断熱圧縮比エンタルピ
    • 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･高段圧縮機断熱効率
    • ηm:低･高段圧縮機機械効率
    • qmw[kg/s]:冷却水循環量
    • Δt:凝縮器出入口における冷却水温度差
    • cw[kJ/kgK]:冷却水の比熱

  • 凝縮負荷
    • Φk[kW/s]:凝縮負荷
      算出式:
      \Phi_{k}=q_{mw}c_{w}\Delta t

  • 吐出し蒸気の比エンタルピ
    • 低段側圧縮機における実質比エンタルピ
      算出式:
      P=\frac{P_{th}}{\eta_{c}\eta_{m}}
      q_{mrk}(h'_{2}-h_{1})=\frac{q_{mrk}(h_{2}-h_{1})}{\eta_{c}\eta_{m}}
      h'_{2}=\frac{h_{2}-h_{1}}{\eta_{c}\eta_{m}}+h_{1}
    • 高段側圧縮機における実質比エンタルピ
      算出式:
      q_{mrk}(h'_{4}-h_{3})=\frac{q_{mrk}(h_{4}-h_{1})}{\eta_{c}\eta_{m}}
      h'_{4}=\frac{(h_{4}-h_{1})}{\eta_{c}\eta_{m}}+h_{3}

  • 凝縮過程における全冷媒循環量
    算出式:
    q_{mrk}=\frac{\Phi_{k}}{h'_{4}-h_{5}}

  • 低･高段における冷媒循環量
    算出式:
    q_{mrk}=q_{mro}+q'_{mro}
               =q_{mro}+q_{mro}\frac{(h'_{2}-h_{3})+(h_{6}-h_{7})}{h_{3}-h_{6}}
               =q_{mro}\left(1+\frac{(h'_{2}-h_{3})+(h_{6}-h_{7})}{h_{3}-h_{6}}\right)
               =q_{mro}\frac{h'_{2}-h_{7}}{h_{3}-h_{6}}
    q_{mro}=q_{mrk}\frac{h_{3}-h_{6}}{h'_{2}-h_{7}}


  • 冷媒循環量の平衡
    算出式:
    (h_{5}=h_{6})
    q_{mro}(h'_{2}-h_{7})=q_{mrk}(h_{3}-h_{5})
    q_{mro}=\frac{q_{mrk}(h_{3}-h_{5})}{h'_{2}-h_{7}}
               =\frac{q_{mrk}(h_{3}-h_{5})}{\left(\frac{h_{2}-h_{1}}{\eta_{c}\eta_{m}}+h_{1}\right)-h_{7}}

  • 冷凍能力
    算出式:
    \Phi_{o}=q_{mro}(h_{1}-h_{8})

  • 総圧縮動力
    • 簡易算出
      • PT[kW/s]:総圧縮動力
        算出式:
        P_{T}=\Phi_{k}-\Phi_{o}
    • 高精度算出
      • PL[kW/s]:低段側圧縮動力
      • PH[kW/s]:高段側圧縮動力
        算出式:
        P_{T}=P_{L}+P_{H}
              =q_{mro}(h_{2}-h_{1})\frac{1}{\eta_{c}\eta_{m}}+q_{mrk}(h_{4}-h_{3})\frac{1}{\eta_{c}\eta_{m}}
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最終更新：2010年05月28日 14:43
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