冷凍機三種(令和4年保安管理技術)

15問 • 2ヶ月前

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問1 次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、冷凍サイクルおよび冷凍の原理について正しいものはどれか。イ、圧縮機の吸込み蒸気の比体積を直接測定することは困難である。そのため、圧縮機吸込み蒸気の比体積は、吸込み蒸気の圧力と温度を測って、それらの値から冷媒のp-h線図や熱力学性質表により求められる。比体積の単位は（m3/kg）であり、比体積が大きくなると冷媒蒸気の密度は小さくなる。ロ、圧縮機の圧力比が大きいほど、圧縮前後の比エンタルピー差は大きくなる。その結果、単位冷媒循環量当たりの理論断熱圧縮動力も大きくなる。ハ、膨張弁は、過冷却となった冷媒液を絞り膨張させることで、蒸発圧力まで冷媒の圧力を下げる。このとき、冷媒は周囲との間で、熱と仕事の授受を行うことで冷媒自身の温度が下がる。ニ、理論ヒートポンプサイクルの成績係数は、理論冷凍サイクルの成績係数よりも1だけ大きな成績係数の値となる。１：イ、ニ２：ロ、ハ３：ハ、ニ４：イ、ロ、ハ５：イ、ロ、ニ

問2 次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、冷凍サイクルおよび熱の移動について正しいものはどれか。イ、冷凍装置に使用される蒸発器や凝縮器の交換熱量の計算では、入口側温度差と出口側温度差にあまり大きな差がない場合には、対数平均温度差の近似値として、算術平均温度差が使われている。ロ、二段圧縮冷凍装置では、蒸発器からの冷媒蒸気を低段圧縮機で中間圧力まで圧縮し、中間冷却器に送って過熱分を除去し、高段圧縮機で凝縮圧力まで再び圧縮するようにしている。圧縮の途中で冷媒ガスを一度冷却しているので、高段圧縮機の吐出しガス温度が単段で圧縮した場合よりも低くなる。ハ、冷凍サイクルの成績係数は運転条件によって変化するが、蒸発圧力だけが低くなった場合、あるいは凝縮圧力だけが高くなった場合には、成績係数の値は大きくなる。ニ、固体壁表面からの熱移動による伝熱量は、伝熱面積、固体壁表面の温度と周囲温度との温度差および比例係数の積で表されるが、この比例係数のことを熱伝導率という。１：イ、ロ２：イ、ハ３：ロ、ニ４：イ、ハ、ニ５：ロ、ハ、ニ

問3 次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、冷凍装置の冷凍能力、軸動力および冷媒循環量について正しいものはどれか。イ、冷凍装置の冷凍能力は、蒸発器出入口における冷媒の比エンタルピー差に冷媒循環量を乗じて求められる。ロ、実際の圧縮機の駆動に必要な軸動力は、理論断熱圧縮動力と機械的摩擦損失動力の和で表される。ハ、冷媒循環量は、ピストン押しのけ量、圧縮機の吸込み蒸気の比体積および体積効率との積である。ニ、理論断熱圧縮動力が同じ場合、圧縮機の全断熱効率が大きくなると、実際の圧縮機の駆動軸動力は小さくなる。１：イ、ロ２：イ、ニ３：ロ、ハ４：イ、ハ、ニ５：ロ、ハ、ニ

問4 次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、冷媒およびブラインの性質などについて正しいものはどれか。イ、フルオロカーボン冷媒の中でも、塩素を含むCFC冷媒、HCFC冷媒は、オゾン破壊係数が0より大きい。また、オゾン破壊係数が0であるHFC冷媒は、地球温暖化をもたらす温室効果ガスである。ロ、冷媒の熱力学性質を表にした飽和表から、飽和液および飽和蒸気の比体積、比エンタルピー、比エントロピーなどを読み取ることができ、飽和蒸気の比エントロピーと飽和液の比エントロピーの差が蒸発潜熱となる。ハ、無機ブラインは、できるだけ空気と接触しないように扱う。それは、酸素が溶け込むと腐食性が促進され、また水分が凝縮して取り込まれると濃度が低下するためである。ニ、一般に、冷凍機油はアンモニア液よりも軽く、アンモニアガスは室内空気よりも軽い。また、アンモニアは、銅および銅合金に対して腐食性があるが、鋼に対しては腐食性がないので、アンモニア冷凍装置には鋼管や鋼板が使用される。１：イ、ハ２：イ、ニ３：ロ、ハ４：ロ、ニ５：ハ、ニ

問5 次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、圧縮機について正しいものはどれか。イ、圧縮機は、冷媒蒸気の圧縮の方式により容積式と遠心式に大別される。容積式のスクリュー圧縮機は、遠心式に比べて高圧力比での使用に適している。ロ、多気筒の往復圧縮機では、吸込み弁を閉じて作動気筒数を減らすことにより、容量を段階的に変えることができる。ハ、強制給油式の往復圧縮機は、クランク軸端に油ポンプを設け、圧縮機各部のしゅう動部に給油する。この際の給油圧力は、油圧計指示圧力とクランクケース圧力の和となる。ニ、圧縮機の停止中に、冷媒が油に多量に溶け込んだ状態で圧縮機を始動すると、オイルフォーミングが発生することがある。１：イ、ハ２：イ、ニ３：ロ、ハ４：ロ、ニ５：ハ、ニ

問6 次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、凝縮器について正しいものはどれか。イ、凝縮器において、冷媒から熱を取り出して凝縮させるとき、取り出さなければならない熱量を凝縮負荷という。理論凝縮負荷は、冷凍能力に理論断熱圧縮動力を加えて求めることができる。ロ、シェルアンドチューブ凝縮器の冷却管として、フルオロカーボン冷媒の場合には、冷却水側にフィンが設けられている銅製のローフィンチューブを使うことが多い。ハ、シェルアンドチューブ凝縮器では、冷却水中の汚れや不純物が冷却管表面に水あかとなって付着する。水あかは、熱伝導率が小さいので、水冷凝縮器の熱通過率の値が小さくなり、凝縮温度が低くなる。ニ、冷却塔の運転性能は、水温、水量、風量および湿球温度によって定まる。冷却塔の出口水温と周囲空気の湿球温度との温度差をアプローチと呼び、その値は通常5K程度である。１：イ、ロ２：イ、ニ３：ロ、ハ４：ハ、ニ５：イ、ロ、ニ

問7 次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、蒸発器について正しいものはどれか。イ、冷蔵用の空気冷却器では、庫内温度と蒸発温度との平均温度差は通常5～10K程度にする。この値が大き過ぎると、蒸発温度を高くする必要があり、装置の成績係数が低下する。ロ、プレートフィンチューブ冷却器のフィン表面に霜が厚く付着すると、空気の通路を狭め、風量が減少する。また同時に、霜の熱伝導率が小さいため伝熱が妨げられ、蒸発圧力が低下し、圧縮機の能力が低くなる。ハ、ホットガス除霜方式は、圧縮機から吐き出される高温の冷媒ガスを蒸発器に送り込み、霜が厚くならないうちに、冷媒ガスの顕熱だけを用いて、早めに霜を融解させる除霜方法である。ニ、大きな容量の乾式蒸発器では、多数の冷却管に均等に冷媒を分配させるためにディストリビュータ（分配器）を取り付けるが、ディストリビュータでの圧力降下分だけ膨張弁前後の圧力差が小さくなるために、膨張弁の容量は小さくなる。１：イ、ロ２：イ、ハ３：イ、ニ４：ロ、ハ５：ロ、ニ

問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、感温筒は、蒸発器出口冷媒の温度を出口管壁を介して検知して、過熱度を制御するので、感温筒の取付けは重要である。温度自動膨張弁の感温筒の取付け場所は、冷却コイルのヘッダが適切である。ロ、蒸発圧力調整弁は、蒸発器出口の冷媒配管に取り付けて、蒸発圧力が所定の蒸発圧力よりも低くなることを防止する。ハ、断水リレーは、水冷凝縮器や水冷却器で、断水または循環水量が減少したときに、冷却水ポンプを停止させることによって装置を保護する安全装置である。ニ、キャピラリチューブは、細い銅管を流れる冷媒の流動抵抗による圧力降下を利用して、冷媒の絞り膨張を行う。１：イ、ハ２：イ、ニ３：ロ、ニ４：イ、ロ、ハ５：ロ、ハ、ニ

問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、一般に、フィルタドライヤは液管に取り付け、フルオロカーボン冷凍装置、アンモニア冷凍装置の冷媒系統の水分を除去する。ロ、冷媒をチャージするときの過充填量は、サイトグラスで測定することができる。ハ、冷凍装置に用いる受液器には、大別して、凝縮器の出口側に連結する高圧受液器と、冷却管内蒸発式の満液式蒸発器に連結して用いる低圧受液器とがある。ニ、液ガス熱交換器は、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、湿り状態の冷媒蒸気が圧縮機に吸い込まれることを防止する。１：イ、ロ２：イ、ハ３：ロ、ハ４：ロ、ニ５：ハ、ニ

問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、冷媒配管では、冷媒の流れ抵抗を極力小さくするように留意し、配管の曲がり部はできるだけ少なくし、曲がりの半径は大きくする。ロ、冷媒液配管内にフラッシュガスが発生すると、このガスの影響で液のみで流れるよりも配管内の流れの抵抗が小さくなる。ハ、容量制御装置をもった圧縮機の吸込み蒸気配管では、アンロード運転での立ち上がり管における冷媒液の戻りが問題になる。一般に、圧縮機吸込み管の二重立ち上がり管は、冷媒液の戻り防止のために使用される。ニ、フルオロカーボン冷凍装置に使用する小口径の銅配管の接続には、一般に、フレア管継手か、ろう付継手を用いる。１：イ、ロ２：イ、ハ３：イ、ニ４：ロ、ハ５：ロ、ニ

問11 次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、安全装置など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口径は、ピストン押しのけ量の立方根と冷媒の種類により定められた定数との積で求められる。ロ、安全弁の各部のガス通路面積は、安全弁の口径面積より小さくしてはならない。また、作動圧力を設定した後、設定圧力が変更できないように封印できる構造であることが必要である。ハ、高圧遮断装置は、異常な高圧圧力を検知して作動し、圧縮機を駆動している電動機の電源を切って圧縮機を停止させ、運転中の異常な圧力の上昇を防止する。ニ、液封による配管や弁の破壊、破裂などの事故は、低圧液配管において発生することが多い。液封は弁操作ミスなどが原因になることが多いので、厳重に注意する必要がある。１：イ、ロ、ハ２：イ、ロ、ニ３：イ、ハ、ニ４：ロ、ハ、ニ５：イ、ロ、ハ、ニ

問12 次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、材料の強さおよび圧力容器について正しいものはどれか。イ、引張荷重を作用させた後、荷重を静かに除去したときに、ひずみがもとに戻る限界を弾性限度という。ロ、一般的な冷凍装置の低圧部設計圧力は、冷凍装置の停止中に、内部の冷媒が43℃まで上昇したときの冷媒の飽和圧力とする。ハ、円筒胴圧力容器に発生する応力としては、円筒胴の接線方向に作用する応力と、円筒胴の長手方向に作用する応力があるが、必要な板厚を求めるときには、接線方向の応力を考えればよい。ニ、圧力容器の腐れしろは、材料の種類により異なり、銅および銅合金は0.2mmとする。また、ステンレス鋼は0.1mmとする。１：イ、ロ２：イ、ハ３：ロ、ハ４：ロ、ニ５：ハ、ニ

問13 次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、冷凍装置の圧力試験について正しいものはどれか。イ、耐圧試験は、一般に液体を使用して行う試験であるが、使用が困難な場合は、空気や窒素などの気体を使用することができる。ロ、気密試験は、漏れを確認しやすいように、ガス圧で試験を行う。一般に、乾燥した空気、窒素ガスなどを使用する。ハ、真空試験は、冷凍装置の最終確認として微量の漏れやわずかな水分の侵入箇所の特定のために行う試験である。ニ、真空放置試験は、数時間から一昼夜近い十分に長い時間が必要で、必要に応じて、水分の残留しやすい場所を中心に加熱するとよい。１：イ、ロ２：ロ、ハ３：ハ、ニ４：イ、ロ、ニ５：イ、ハ、ニ

問14 次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、冷凍装置の運転について正しいものはどれか。イ、冷凍装置の毎日の運転開始前には、受液器の液面計や高圧圧力計により、冷媒が適正に充填されていることを確認する。ロ、凝縮温度の標準的な値は、シェルアンドチューブ凝縮器では冷却水出口温度よりも3～5K高く、空冷凝縮器では外気乾球温度よりも8～10K高い。ハ、冷凍機の運転を停めるときには、液封を生じさせないように、圧縮機吸込み側止め弁を閉じてしばらく運転してから圧縮機を停止する。ニ、圧縮機の吸込み蒸気の圧力は、蒸発器や吸込み配管内の抵抗により、蒸発器内の冷媒の蒸発圧力よりもいくらか低い圧力になる。１：イ、ロ２：イ、ニ３：ロ、ハ４：ハ、ニ５：イ、ロ、ニ

問15 次のイ、ロ、ハ、ニの記述のうち、冷凍装置の保守管理について正しいものはどれか。イ、冷媒が過充填されると、凝縮器内の凝縮のために有効に働く伝熱面積が減少するため、凝縮圧力が低下する。ロ、密閉フルオロカーボン往復圧縮機では、冷凍装置全体として冷媒充填量が不足すると、吸込み冷媒蒸気による電動機の冷却が不十分となり、電動機の巻線を焼損するおそれがある。ハ、高圧液配管のような液で常に満たされている管が、運転停止中にその管の両端の弁が閉じられると、液封となる。液封が発生しやすい場所は、運転中の温度が低い冷媒液の配管に多い。ニ、同じ運転条件でも、アンモニア圧縮機の吐出しガス温度は、フルオロカーボン圧縮機の場合よりも低くなる。１：ロ２：ハ３：イ、ロ４：ロ、ハ５：ハ、ニ

冷凍機三種(令和6年保安管理技術)

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