[공조냉동기계기사] 냉매 순환량 계산 문제

2018년 8월

> 40 냉동톤의 냉동부하를 가지는 제빙공장이 있다. 이 제빙공장 냉동기의 압축기 출구 엔탈피가 457kcal/kg, 증발기 출구 엔탈피가 369kcal/kg, 증발기 입구 엔탈피가 128kcal/kg일 때, 냉매 순환량(kg/h)은? (단, 1RT는 3320kcal/h이다.)

정답: 551

해설: 냉동능력 Q = G ㆍ qe에서
          G = $\frac{40\times3320}{369-128}$ = 551kg/h

> 암모니아 냉동장치에서 고압측 게이지 압력이 14kg/cm2·g, 저압측 게이지 압력이 3kg/cm2·g이고, 피스톤 압출량이 100m3/h, 흡입증기의 비체적이 0.5m3/kg이라 할 때, 이 장치에서의 압축비와 냉매순환량(kg/h)은 각각 얼마인가? (단, 압축기의 체적효율은 0.7로 한다.)

정답: 3.73, 140

해설: 압축비 = $\frac{14+1.0332}{3+1.0332}$=3.73
         냉매순환량 G = $\frac{Vη _v }{v}$=$\frac{100\times0.7}{0.5}$=140kg/h

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2017년 5월

> 밀도가 1200kg/m3, 비열이 0.705kcal/kgㆍ℃인 염화칼슘 브라인을 사용하는 냉각기의 브라인 입구온도가 -10℃, 출구온도가 -4℃ 되도록 냉각기를 설계하고자 한다. 냉동부하가 36000kcal/h 라면 브라인의 유량은 얼마이어야 하는가?

정답: 118L/min
해설: q = mC Δt
         m = $\frac{q}{CΔt}$ = $\frac{36000}{0.705\times(-4-(-10))}$ = 8510.64[kg/h]

         답의 단위가 L/min로 요구되었으므로
         m = ρQ에서
         Q = $\frac mρ$ = $\frac{8510.64\times1000}{1200\times60}$=118.2L/min
         참고 1㎥ = 1000L