【例題39】冷蔵庫
イソブタン(R600a)を冷媒として家庭用冷蔵庫の冷凍サイクルを下図のようにモデル化する。各機器の出口条件を図中に示す。冷媒の流量を0.232 g/sとしてとして冷却性能を求めよ。

 


【COCO解法】(<COCO_39_refrig.fsd>を参照)(チュートリアルビデオ)
SettingはProperty package→TEA→Peng Robinson,Compounds: Isobutaneを設定。

下図のFlowsheetを構成する。循環流量を0.232 g/sとする。(最初はstream 1のみに設定する。)

各機器の設定は以下のようである。
コンプレッサーCompressor: Outlet pressure: 0.43 MPa
冷媒凝縮器(熱交換器)Condenser (HeterCooler): Outlet temperature: 30°C
膨張弁Valve: Outlet pressure: 0.06 MPa
冷媒蒸発器(熱交換器)Evaporator (HeaterCooler): Outlet temperature: 30°C
Solveボタンを押してして下表の結果を得る。コンプレッサー動力 21 W, 蒸発器Evaporatorにおける冷却能力は78 Wである。

イソブタンの p-h 線図上にこの冷凍サイクルの過程を示した。


参考文献:木村勇雄:”身のまわりの化学工学 冷蔵庫の熱力学と熱工学”, 化学工学, Vol. 75, p. 250, p. 324, p. 396 (2011)


 

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