平成29年度 課目Ⅱ 問題5-A～F、問題5-10,11の解説
課目Ⅱ 問題5-A～F、問題5-10,11について解説します。
問題文は記載しませんので、
参考書や過去問をご覧になりながら
解説を見ていただくことをお勧めします。
※過去問は以下のURL先から無料で
ダウンロードできます。
https://www.eccj.or.jp/mgr1/test_past/index.html
【問題5-10】
比エントロピーsを求める公式より、
s=s'+x(s''-s')
(x=乾き度、s'=飽和水の比エントロピー、s''=飽和蒸気の比エントロピー)
【問題5-A】
比エントロピーsを求める公式から式変形し、
乾き度ｘを求める。
s=s'+x(s''-s')
x=(s-s')/(s''-s')=(6.9778-0.4763)/(8.3839-0.4763)=0.8221=8.22×10⁻¹
【問題5-B】
比エンタルピーhは公式より、
h=h’+x(h"-h')
(x=乾き度、h'=飽和水の比エンタルピー、h''=飽和蒸気の比エンタルピー)
乾き度x及びh'、h''の値を代入する。
=137.77+0.8221×(2560.77-137.77)
=2129.718=2.13×10³kJ/kg
【問題5-11】
抽気量mbは、
以下の式で求められる。
mb=(hF-hD)/(hB-hD)
hF-hD⇒抽気蒸気によってD点の給水が得るエンタルピー
hb-hD⇒抽気前の蒸気(b点)と給水(D点)のエンタルピー差
(hF-hD)/(hB-hD)より、抽気蒸気の割合(kg)が求められる。
【問題5-C】
問題5-11の式より、
mb=(hF-hD)/(hB-hD)=(610.89-137.77)/(2780.62-137.77)=0.1790=1.79×10⁻¹kg
【問題5-D】
抽気を給水予熱に利用した場合のサイクルの理論効率ηは、
η1={(hA-hC)-mB(hB-hC)}/(hA-hF)
={(3434.48-2129.718)-0.1790×(2780.62-2129.718)}÷(3434.48-610.89)
=0.4208=4.21×10⁻¹
サイクルの理論効率ηは、
蒸気から使用した熱量(エンタルピー)÷ボイラが与えた熱量(エンタルピー)
で求められる。
抽気を給水予熱に利用した場合のサイクルの理論効率ηでは、
蒸気から使用した熱量(エンタルピー)⇒(hA-hC)-mB(hB-hC)…抽気分を差し引く。
ボイラが与えた熱量(エンタルピー)⇒hA-hF…Fまでの予熱は抽気(蒸気)で行う。
よって、η1={(hA-hC)-mB(hB-hC)}/(hA-hF)となる。
【問題5-E】
抽気をしない場合のサイクルの理論効率η0は、
η0＝hA-hC/hA-hD=(3434.48-2129.718)/(3434.48-137.77)=0.3957=3.96×10⁻¹
サイクルの理論効率ηは、
蒸気から使用した熱量(エンタルピー)÷ボイラが与えた熱量(エンタルピー)
で求められる。
抽気をしない場合のサイクルの理論効率η0では、
蒸気から使用した熱量(エンタルピー)⇒hA-hC
ボイラが与えた熱量(エンタルピー)⇒hA-hD
よって、η0＝hA-hC/hA-hDとなる。
【問題5-F】
抽気をしない場合のサイクルの理論効率η0を基準とした効率向上率は、
(η1-η0)/η0=(0.4208-0.3957)/0.3957=0.0634=6.3%
以上、
課目Ⅱ 問題5-A～F、問題5-10,11の解説でした。
