3種冷凍独学チャレンジ研究所

Home 参考図書      　ポイント学習とドリル 　「保安管理技術　3」 　 自動制御機器 「膨張弁」 　・膨張弁の選定は、カタログ等で表示の容量が最大負荷になるように選定する 「温度自動膨張弁」 　感温筒が配管外部から冷媒温度を検知して、冷媒圧力変化により弁のダイヤフラムを作動させ、 　弁開度を変化させて冷媒循環量を調整し、効率よく運転する機能 　・感温筒が外れると、感温感が周囲より高い温度を感知し、膨張弁が大きく開いて液戻りを生じる 　・感温筒は、冷却コイル出口ヘッダから後ろの蒸発器に近い位置の吸込み管に取り付ける ＜外部均圧形膨張弁＞ 　蒸発器やディストロビュータの圧力降下が大きな場合に利用 　蒸発器出口の圧力を、外部均圧管で膨張弁のダイヤフラム面に伝える構造 ＜内部均圧形膨張弁＞ 　冷媒の流れの圧力降下の小さな蒸発器に使用される 「定圧自動膨張弁」 　蒸発圧力がほぼ一定になるように、冷媒流量を調整する蒸発圧力制御弁 　・一般に熱負荷変動の少ない小形冷凍装置に用いられる 「凝縮圧力調整弁」 　凝縮器の圧力が設定圧力以下にならないように凝縮器から流出する冷媒液を絞る機能 　・冬季に凝縮圧力が低くなりすぎるのを防ぐために用いる 「吸入圧力調整弁」 　圧縮機吸込み配管に取り付けて、吸込み圧力が設定値より高くならないように調整できるばかりでなく、 　圧縮機の始動時や蒸発器の除霜などのときに、圧縮機駆動用電動機の過負荷も防止できる 「蒸発圧力調整弁」 　蒸発器の出口側に取り付け、蒸発器の冷媒の蒸発圧力が設定圧力以下に下がるのを防止する 「キャピラリーチューブ」 　冷媒が太い管から細い管に流れる抵抗による圧力降下を利用し、冷媒の絞り膨張を行う機器 「高圧圧力、低圧圧力スイッチ」 　高圧圧力スイッチは、設定圧力以上になると、圧縮機を停止する安全スイッチ 　・スイッチが作動した場合の復帰は、手動復帰式とする 　低圧圧力スイッチは、設定圧力以下になると、圧縮機を停止する安全スイッチ 　・スイッチが作動した場合の復帰は、自動復帰式とする ミニドリル  蒸発圧力調整弁は、蒸発器の出口配管に取り付けて、蒸発器内の冷媒の蒸発圧力が所定の蒸発圧力よりも高くなるのを防止する目的で用いられる。（23-8） ____________________ 　解答 （×） 蒸発器内の冷媒の蒸発圧力が所定の蒸発圧力よりも低くなるのを防止する目的で用いられる ____________________ ミニドリル  定圧自動膨張弁は、蒸発圧力すなわち蒸発温度がほぼ一定になるように、冷媒流量を調節する蒸発圧力制御弁である。この弁では蒸発器出口冷媒の過熱度は制御できないので、一般に熱負荷変動の少ない小形冷凍装置に用いられる。（23-8） ____________________ 　解答 （○） ____________________ ミニドリル  外部均圧形温度自動膨張弁は、蒸発器やディストリビュータの圧力降下が大きな場合に利用されるが、蒸発器出口の圧力を外部均圧管で、膨張弁のダイヤフラム面に伝える構造になっている。（24-8） ____________________ 　解答 （○） ____________________ ミニドリル  凝縮圧力調整弁は、凝縮器の圧力が設定圧力以下にならないように凝縮器から流出する冷媒液を絞る。（24-8） ____________________ 　解答 （○） ____________________ ミニドリル　平成22年　問題8 　次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、自動制御機器について正しいものはどれか。 　イ．温度自動膨張弁は、高圧の冷媒液を低圧部に絞り膨張させる機能と、過熱度により冷媒流量を調節して冷凍装置を 　　　効率よく運転することの二つの役割をもっている。 　ロ．内部均圧形温度自動膨張弁は、冷媒の流れの圧力降下の大きな蒸発器、ディストリビュータで冷媒を分配する蒸発器 　　　に使用される。 　ハ．蒸発圧力調整弁は、蒸発器の出口配管に取り付けて、蒸発器内の冷媒の蒸発圧力が所定の蒸発圧力よりも下がるのを 　　　防止する目的で用いる。 　ニ．吸入圧力調整弁は、弁の出口側の圧縮機吸込み圧力が設定値よりも下がらないように調節する。 　(1)イ、ロ　(2)イ、ハ　(3)ロ、ハ　(4)ロ、ニ　(5)ハ、ニ ____________________ 　解答 （2） イ. 〇正しい ロ. ×冷媒の流れの圧力降下の小さな蒸発器に使用される ハ. 〇正しい ニ. ×弁の出口側の圧縮機吸込み圧力が設定値よりも上がらないように調節する ____________________ 　 附属機器 「高圧受液器」 　凝縮器の出口側に設置して、冷媒液を一時溜めておき、運転状態に変動があっても凝縮器内部に 　冷媒液が滞留しないようにするためのもの。そのため、受液器内部には蒸気の空間に余裕を持たせている 　・高圧受液器内には常に冷媒液を確保するようにし、受液器出口では蒸気が液と共に 　　流れ出ないような構造とする 　・冷媒設備を修理する際に、大気に開放する装置部分の冷媒を回収することができる 「低圧受液器」 　冷媒液強制循環式蒸発器で、蒸発器に蒸発量より過剰な冷媒を供給し、蒸発器から 　還流する冷媒液を蓄えるためのもの 「油分離器」 　圧縮機の吹出し管に取り付け、冷媒と潤滑油を分離し、凝縮器や蒸発器の伝熱管に付着し、 　冷却管の伝熱を妨げるのを防止する 　・小形フルオロカーボン冷凍装置では、油分離器を設けない場合が多い 　・アンモニア冷凍装置では、圧縮機から冷媒とともに吐き出された油は過熱劣化するので 　　一般に返油はしない 「液ガス交換器」 　凝縮器を出た冷媒液と蒸発器を出た冷媒蒸気とを熱交換して冷媒液を過冷却にして、 　圧縮機に吸入される冷媒ガスを適度に加熱する装置 　それによりフラッシュガスの発生を防止する 　・アンモニア冷凍装置では、圧縮機の吸込み蒸気加熱度の増大に伴う吹出しガス温度の 　　上昇が著しいので、液ガス交換器は使用しない 「ドライヤ」 　冷媒液に水分が混入すると、配管を腐食させたり膨張弁で凍結するため、それを防止する為に 　吸込み管に取り付ける装置 　・ドライヤの乾燥剤には、水分を吸着して化学変化を起こさないシリカゲル、ゼオライトを 　　よく使用する 「液分離器」（アキュームレータ） 　蒸発器と圧縮機との間の吸込み蒸気配管に取り付けて、蒸気と液を分離し、蒸気だけを圧縮機に 　吸い込ませ、液圧縮を防止する　 ミニドリル  高圧受液器を設置することにより、冷媒設備を修理する際に、大気に閉放する装置部分の冷媒を回収することができる。（24-9） ____________________ 　解答 （○） ____________________ ミニドリル  液ガス熱交換器は凝縮器を出た冷媒液を過冷却させるとともに、圧縮機に戻る冷媒蒸気を適度に過熱させるので、フルオロカーボン冷凍装置、アンモニア冷凍装置でよ利用される。（25-9） ____________________ 　解答 （×） アンモニア冷凍装置では、吹出しガス温度の上昇が著しいため、液ガス交換機は使用しない ____________________ ミニドリル　平成23年　問題9 　次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、附属機器について正しいものはどれか。 　イ．油分離器は、圧縮機の吐出し管に取り付け、冷媒と潤滑油を分離し、凝縮器や蒸発器に油が送られて、冷却管の伝熱を 　　　妨げるのを防止する。 　ロ．液分離器は、蒸発器と圧縮機との間の吸込み蒸気配管に取り付けて、蒸気と液を分離し、蒸気だけを圧縮機に吸い込ま 　　　せて、液圧縮を防止する。 　ハ．アンモニア冷凍装置では、凝縮器を出た冷媒液を過冷却するとともに、圧縮機に戻る冷媒蒸気を適度に過熱させる 　　　ために、液ガス熱交換器を設けることがある。 　ニ．フルオロカーボン冷凍装置の冷媒系統に水分が存在すると、装置の各部に悪影響を及ぼすので、冷媒液はドライヤを 　　　通して、水分を除去するようにしている。 　　（1）イ、ロ　（2）イ、ハ　（3）ハ、ニ　（4）イ、ロ、ニ　（5）ロ、ハ、ニ ____________________ 　解答 （4） イ. 〇正しい ロ. 〇正しい ハ. ×アンモニア冷凍装置では、吹出しガス温度の上昇が著しいため、液ガス交換機は使用しない ニ. 〇正しい ____________________ 　 冷媒配管 「フラッシュガス」 　＜発生原因＞ 　・高圧液管が飽和温度以上に温められた場合 　・高圧液管内の圧力が、飽和圧力以下に低下した場合 「冷媒配管材料」 ＜フルオロカーボン冷媒＞ 　・銅管、鋼管どちらも使用可能、ただし、2％以上のマグネシュウムを含むアルミニュウム合金は使用できない ＜アンモニア冷媒＞ 　・銅及び銅合金が使用できない 　・配管用炭素鋼鋼管（SGP）は毒性のある冷媒（アンモニア冷媒）には使用できない 「冷媒配管」 ＜圧縮機吸込み管の二重立ち上がり管＞ 　容量制御装置をもった圧縮機の吸込み管に、油戻しのために設置する ＜吹出し管＞ 　・冷媒ガスに混在している油が確実に運ばれるガス速度が確保できる管径とする 　・施工は、圧縮機の停止中に配管内で凝縮した液や油が逆流しないようにする ＜吸込み管＞ 　・圧縮機の吸込み配管径を小さくして冷媒速度を大きくすると、吸込み圧力は低下する 　・管径は、冷媒蒸気中に混在している油を、最少負荷時にも確実に圧縮機に戻せるような 　　蒸気速度が維持できるように選定する 　・吸込み管の立ち上がりが長い場合には、約10ｍごとに中間トラップを設け、油を圧縮機に 　　戻りやすくする ＜高圧液管＞ 　・フラッシュガスの発生を防止するため、流速を小さくする 　・流速を流速を0.5～1.5[m/s]程度にし、圧力損失を20[kPa]以下にする ミニドリル  圧縮機への吸込み管の立ち上がりが非常に長い場合には、約10mごとに中間トラップを設けることがあるが、これは油を圧縮機に吸い込ませないためである。（22-10） ____________________ 　解答 （×） これは油を圧縮機に油を戻りやすくするためである ____________________ ミニドリル  冷媒蒸気中に混在している冷凍機油を戻すために圧縮機の吸込み配管径を小さくして冷媒流速を人きくすると、吸込み圧力は低下する。（25-10） ____________________ 　解答 （○） ____________________ ミニドリル　平成23年　問題10 　次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、冷媒配管について正しいものはどれか。 　イ．配管材料としての銅および銅合金は、アンモニア冷媒に使用できる。 　ロ．吐出し管は、冷媒ガス中に混在している油が確実に運ばれるガス速度が確保できる管径とする。 　ハ．高圧液管は、冷媒液がブラッシング（気化）するのを防ぐために、流速はできるだけ小さくなるような管径とする。 　ニ．吸込み管の管径は、冷媒蒸気中に混在している油を、最小負荷時にも確実に圧縮機に戻せるような蒸気速度が保持できる 　　　ように選定する。 　　（1）イ、ロ　（2）イ、ハ　（3）ロ、ニ　（4）ハ、ニ　（5）ロ、ハ、ニ ____________________ 　解答 （5） イ. ×アンモニア冷凍には腐食性があるため、銅および銅合金は使用できない ロ. 〇正しい ハ. 〇正しい ニ. 〇正しい ____________________ 　 安全装置 「安全弁」 　冷凍能力が20トン以上圧縮機及び内容積500リットル以上の圧力容器に取り付けが義務付けれている 　・安全弁の作動圧力とは、吹始め圧力と吹出し圧力のこと 　・安全弁の最少口径を求める式は、圧縮機と圧力容器では異なる 　　圧縮機：ピストン押しのけ量の平方根に冷媒の種類によって定められた定数を乗じて求める 　　圧力容器：容器の外径に長さを乗じたものの平方根に冷媒の種類により高圧部、低圧部に分けられた 　　　　　　　　　定められた定数を乗じて求める 　・圧力容器に取り付ける安全弁の最少口径は、低圧部のほうが大きい 「溶栓」 　冷媒の飽和圧力が上昇する前に、栓中央部の金属が溶け、内部の冷媒を放出する 　・溶栓の溶融温度は75℃以下と定められている 　・溶栓は可燃性または毒性ガスを冷媒とした冷凍装置には使用してはならない 「高圧遮断装置」 　・作動圧力は、高圧部に取り付けた安全弁の吹始め圧力の最低値以下の圧力で、かつ、 　　高圧部の許容圧力以下に設定しなければならない 　・復帰は原則、手動復帰式とする 「液封」 　冷媒液配管などで、両端が弁で密封されたときに、周囲からの加熱で冷媒液が膨張して、 　圧力が著しく高くなる現象 　・液封事故防止の為、安全弁、破裂板、圧力逃し装置を取り付ける必要がある 「破裂板」 　冷媒の圧力異常を感知して板が破裂して、冷媒ガスを放出する構造 　・作動すると、大気圧になるまでガスが噴出するため、可燃性、毒性ガスに使用できない 　　（アンモニア冷媒には使用できない） ミニドリル  冷凍装置の安全弁の作動圧力は、吹始め圧力ではなく、吹出し圧力のことである。（25-11） ____________________ 　解答 （×） 吹始め圧力と吹出し圧力のことである ____________________ ミニドリル  溶栓は、温度の上昇を検知して冷媒を放出し、過大な圧力上昇を防ぎ、温度の低下とともに閉止して冷媒の放出を止める。(22-11) ____________________ 　解答 （×） 溶栓は、冷媒を放出し始めると、温度の低下とともに閉止して冷媒の放出を止めることはできない ____________________ ミニドリル  破裂板は、圧力の上昇を検知して冷媒を放出し、過大な圧力上昇を防ぎ、圧力の低下とともに閉止して冷媒の放出を止める。（22-11） ____________________ 　解答 （×） 破裂板は、冷媒を放出し始めると、圧力の低下とともに閉止して冷媒の放出を止めることはできない ____________________ ミニドリル　平成24年　問題11 　次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、安企装置について正しいものはどれか。 　イ．圧縮機に取り付けるべき安全弁の最小径は、ピストン押しのけ量の平方根を冷媒の種類により定められた定数で除して 　　　求められる。 　ロ．溶栓付きのフルオロカーボン冷媒用シェルアンドチューブ凝縮器において、溶栓が100℃の高温吹出しガスにさらされ 　　　ても、問題なく運転を継続できる。 　ハ．高庄遮断装置の作動圧力は、高圧部に取り付けられた安全弁の吹始め圧力の最低値以下の圧力であって、かつ、 　　　高圧部の許容圧力以下に設定しなければならない。 　ニ．液封による事故を防止するために、液封の起こるおそれのある部分には、溶栓、安全弁、破裂板または圧力逃がし装置を 　　　取り付ける必要がある。 　（1）ロ　　（2）ハ　　（3）イ、ロ　　（4）ハ、ニ　　（5）イ、ハ、ニ ____________________ 　解答 （2） イ. ×ピストン押しのけ量の平方根に冷媒の種類により定められた定数を乗じて求める ロ. ×原則として75℃以下である ハ. 〇正しい ニ. ×温度上昇で溶融する溶栓は使用できない ____________________ 　 圧力容器 「材料」 　材料の記号はＪＩＳ（日本工業規格）で定められている 　　ＳＳ：一般構造用圧延鋼材 　　ＳＭ：溶接構造圧延鋼材 　　ＳＰＧ：配管用炭素鋼鋼管　など 　材料記号の次に示される数字は、最少引張強さ[N/mm2]を表す 「高圧部と低圧部」 　高圧部　---　圧縮機により凝縮圧力まで圧縮され、吐き出された冷媒が膨張弁に達するまでの間 　低圧部　---　膨張弁で蒸発圧力まで減圧された冷媒が圧縮機に吸い込まれるまで 　ニ段圧縮装置　---　高圧段（高温側）の圧縮機の吹出し圧力を受ける部分を高圧部、 　　　　　　　　　　　　　その他を低圧部として扱う 「設計圧力」 　高圧部　---　通常の運転状態で起こり得る最高の圧力を設計圧力とする 　低圧部　---　停止中に周囲温度の高い夏季に内部の冷媒が38～40℃程度まで上昇したときの、 　　　　　　　　　冷媒の飽和圧力に基づいて規定 「許容圧力」 　最少引張強さの1/4を許容引張応力として設計する －－－ つまり、安全率を4倍にとる 　・圧力容器で耐圧強度が問題となるのは、一般に引張応力である 　・ニ段圧縮の冷凍装置では、高段側の圧縮機の吹出し圧力を受ける部分を高圧部とし、 　　その他を低圧部として取り扱う 　・円筒胴の接線方向に作用する応力は、長手方向に作用する応力の2倍である 　・圧力容器の円筒胴の設計板厚は、設計圧力、円筒胴内径、材料の許容引張応力、溶接継手の効率 　　及び腐れしろから求めることができる 「腐れしろ」 　圧力容器において、腐食や摩耗が予想される場合、計算厚さに加算される厚さのこと 「鏡板」 　圧力容器の両端に取り付ける板 　・平形 ＜ 皿形 ＜ 半楕円体形 ＜ 半球形の種類があり、 　　半球形鏡板が一番高い圧力に対応でき、板厚を薄くすることができる ミニドリル  さら形鏡板は、半球形鏡板よりも板厚を薄くすることができる。(22-12) ____________________ 　解答 （×） 半球形鏡板は、さら形鏡板よりも板厚を薄くすることができる ____________________ ミニドリル  許容圧力は、冷媒設備において現に許容しうる最高の圧力であって、設計圧力または腐れしろを除いた肉厚に対応する圧力のうち低いほうの圧力をいう。（24-12） ____________________ 　解答 （○） ____________________ ミニドリル  薄肉円筒胴圧力容器の板の内部に発生する圧力は、円筒胴の接線方向に作用する圧力が長手方向に作用する圧力の1/2である。（24-12） ____________________ 　解答 （×） 円筒胴の接線方向に作用する圧力が長手方向に作用する圧力の2倍である ____________________ ミニドリル　平成25年　問題12 　次のイ、ロ、ハ、.二の記述のうち、材料の強きなどについて正しいものはどれしか。 　イ．溶接構造用延鋼材SM400Bの許容引張応カは400N/mm2である。 　ロ．許容圧力は、.対象とする設備が実際に許容できる圧力のことである。 　ハ．圧力容器で耐圧強度が問題となるのは、一般に引張応力である。 　ニ．ニ段圧縮の冷凍設備では、低段側の圧縮機の吐出し圧力以上の受ける部分を高圧部とし、その他を低圧部として 　　　取り扱う。 　（1）イ、ロ　　（2）イ、ハ　　（3）ロ、ハ　　（4）ロ、ニ　　（5）ハ、ニ  ____________________ 　解答 （3） イ. ×許容引張応カは100N/mm ロ. 〇正しい ハ. 〇正しい ニ. ×高段側の圧縮機の吐出し圧力を受ける部分を高圧部とし、その他を低圧部として取り扱う ____________________ 　 「保安管理技術　4」

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