공조냉동기계기능사
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2011년04월17일 27번

[냉동기계]
2단압축 2단팽창사이클로 운전되는 암모니아 냉동장치에서 저단측 압축기의 피스톤 압축량이 444.4m3/h 일 때 저단측 냉매순환량(kg/h)은 얼마인가? (단, 저단측 및 고단측 압축기의 체적효율은 각각 0.7 및 0.8이며, 저단측 및 고단측 흡입가스의 비체적을 각각 1.55m3/kg , 및 0.42m3/kg이다.)

  • ① 100.2
  • ② 200.7
  • ③ 300.7
  • ④ 400.5
(정답률: 52%)

문제 해설

압축기의 체적효율은 압축기가 실제로 압축한 공기의 체적 대비 압축기가 동작할 때 필요한 공기의 체적 비율을 의미합니다. 따라서 압축기가 1시간에 실제로 압축한 공기의 체적은 444.4m3이지만, 이를 만들기 위해 필요한 공기의 체적은 444.4m3/0.7 = 634.9m3입니다.

냉매순환량은 저단측 압축기가 흡입한 공기의 체적 대비 냉매의 질량 비율을 곱한 값입니다. 따라서 저단측 압축기가 1시간에 흡입한 공기의 체적은 634.9m3 / 1.55m3/kg = 409.6kg입니다.

고단측 압축기도 마찬가지로 체적효율을 고려하여 실제로 압축한 공기의 체적을 계산하고, 이를 이용하여 고단측 냉매순환량을 계산할 수 있습니다.

하지만 문제에서 냉매순환량을 구하는 것이므로, 저단측 압축기의 냉매순환량만 구하면 됩니다. 따라서 저단측 압축기가 1시간에 흡입한 공기의 체적 대비 냉매의 질량 비율을 곱한 값인 409.6kg이 정답인 "200.7"입니다.
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