2021熱交換器・熱回収装置

5問 • 2年前

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多数の管を配列して管内と管外を流れる流体間で熱交換を行う多管式熱交換器は、設計範囲が広く信頼性も高いため、様々な業種のプラント等で多く採用されている。この熱交換器は、管と管板との取り付け方法や管の形状により、大きく①〜③の三つの形式に分類される。 ① ( ？ )式:最も簡単な形式として、管を取り付けたもの管板を胴の両端に固定した形式である。 ② U字管式:管がU字形になっており、管を取り付けた管板が片側だけにある。この形式は、( 2 )を胴の外に引き抜くことができる。 ③ ( 3 )式:管の両側を管板で支え、片方の管板は胴に固定しない形式である。

固定管式, 管束, 遊動頭

多数の管を配列して管内と管外を流れる流体間で熱交換を行う多管式熱交換器は、設計範囲が広く信頼性も高いため、様々な業種のプラント等で多く採用されている。この熱交換器は、管と管板との取り付け方法や管の形状により、大きく①〜③の三つの形式に分類される。 ① 固定管板式:最も簡単な形式として、管を取り付けたもの管板を胴の両端に固定した形式である。 ② U字管式:管がU字形になっており、管を取り付けた管板が片側だけにある。この形式は、管束を胴の外に引き抜くことができる。 ③ 遊動頭式:管の両側を管板で支え、片方の管板は胴に固定しない形式である。 ①〜③の三つの形式の中で、胴と管の熱膨張に差が出ることにより、発生する応力への対応策をとる必要があるのは( ? )である。

①

空気式熱交換器は、設備機器やプロセスの冷却に用いられる水やフロンなどの冷媒を熱交換器内に流して空気で冷却する熱交換器がある。この熱交換器は、管外の空気側の熱抵抗が管内の冷媒側と比べて極めて大きくなり、熱交換量はほとんど空気側の伝熱条件によって決まる。そこで、空気側の熱抵抗を小さくするために、( 1 )管などを用いて熱抵抗を小さくしている。身近な例として、家庭用のエアコンの冷凍サイクルで使われる室外機がある。室外機は冷房使用時には、圧縮された圧力と温度が高くなった冷媒蒸気を冷却して液化する( ? )として使われる。

フィン付き, 凝縮器

工場等では様々なプロセスや設備等を発生源として気体顕熱、液体顕熱、個体顕熱、蒸気潜熱などの形態で熱が利用されずに排出されている。向上等判断基準では、これら廃熱の回収利用が求められており、熱回収するための装置がある。例えば、ボイラの廃熱は( 1 )の予熱や給水の予熱に回収利用される。また、熱機関や炉などから排出される高温の燃焼ガスから蒸気として熱回収する装置としては( 2 )がある。

燃焼用空気, 廃熱ボイラ

熱交換器の日常管理の基準として温度効率やエネルギー効率が用いられている。温度効率は、熱交換器に流入する「高温側流体の入口温度と低温側流体の入口温度との差」に対する「着目する側の流体の入口と出口の温度差」の割合を示すものであり、管理が必要とされる側の流体の温度効率は日常管理の基準として用いられる。一方、エネルギー効率は、理論的に考えられる交換可能な最大熱量Qmaxに対して、実際に熱交換されたQの比(Q/Qmax)で定義される。ここでQmaxは( 1 )方の流体が、高温側流体と低温側流体の( 2 )の温度差に到達すると考えたときのねつりょうである。

熱容量流量の小さい, 最大

機械保全実技(潤滑油)

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