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1[공조냉동기계기사 필기] 15년 2회차
다음 그림과 같이 작동되는 냉동장치의 압축기 소요동력이 50kW일 때, 압축기의 피스톤 토출량은? (단, 압축기 체적효율 65%, 기계효율 85%, 압축효율 80%이다.)
문제 이미지
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약 260 /h
2
약 320 /h
3
약 400 /h
4
약 500 /h
해설

선도에서 증발압력 1.86, 응축압력 15 kgf/cm²(증발온도 −21℃, 응축온도 38℃)이고, 압축기 흡입 엔탈피 h1=395.0h_1 = 395.0, 토출 엔탈피 h2=468.1kcal/kgh_2 = 468.1\,\text{kcal/kg}, 흡입증기 비체적 v=0.65m3/kgv = 0.65\,\text{m}^3/\text{kg}로 읽힌다. 이론 압축일은 468.1395.0=73.1kcal/kg468.1-395.0 = 73.1\,\text{kcal/kg}이다.

소요동력(축동력) 50kW에 기계효율과 압축효율을 곱하면 이론 단열압축동력이 된다. 50×0.85×0.80=34kW=34×860=29240kcal/h50 \times 0.85 \times 0.80 = 34\,\text{kW} = 34 \times 860 = 29240\,\text{kcal/h}이므로 냉매순환량은 G=2924073.1=400kg/hG = \dfrac{29240}{73.1} = 400\,\text{kg/h}이다.

압축기가 실제로 흡입하는 증기 체적은 400×0.65=260m3/h400 \times 0.65 = 260\,\text{m}^3/\text{h}이고, 이 값이 피스톤 토출량에 체적효율을 곱한 것이므로 V=2600.65=400m3/hV = \dfrac{260}{0.65} = 400\,\text{m}^3/\text{h}이다.

여기서 260은 실제 흡입 체적일 뿐 피스톤 압출량이 아니다. 체적효율 0.65로 한 번 더 나누는 단계를 빼먹으면 이 값을 답으로 오해하게 된다.

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