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p-h線図

 『初級 冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会』<8次:P11~P16辺り>の関連した問題をまとめてあります。

 まずは、p-h線図の断熱圧縮について理解しましょう。

p-h線図等比エントロピー線断熱圧縮

点●1
過熱蒸気は圧縮機に吸い込まれ、1.1(Mpa abs)まで断熱圧縮すると、 蒸気は点1を通る等比エントロピー線(S=1.8)上を沿って圧縮され、1.1(Mpa abs) の等圧線との交点●2の状態になります。
点●2
60℃の等温線との交点でもあります。なので、圧縮機から吐き出された蒸気は、 圧力1.1(Mpa abs)、温度60℃の高温高圧ガスなのです。

【冷媒の状態とp-h線図】

 『初級 冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会』<8次:P11~P14>までの、p-h線図上の冷媒の様子や状態です。出題は少ないですね。ですから、油断は禁物です。

 ※ 参考)テキスト8次改訂版から、「乾き飽和蒸気」から「飽和蒸気」に変更になった。当サイトでは過去の「乾き飽和蒸気」という語句は特に変更しない。のでよろしくです。

・冷媒液の蒸発圧力は臨界圧力より低い。 H09/01 答え

【◯】 臨界圧力とはp-h線図の飽和液腺と飽和蒸気液腺の交点(臨界点)の圧力(温度)で、この臨界点より高い温度では冷媒は凝縮液化しない。よって、冷媒液は臨界圧力より低い圧力で蒸発する。テキスト<8次:P12 4行目>

・p-h線図の飽和液線上では乾き度が0であり、乾き蒸気線上では乾き度が1である。 H13/02 答え

【◯】 湿り蒸気とか乾き度とか、ほんと、ぅむ、テキスト<8次:P13 4~9行目>を、一度熟読すべし。頭の中で、湿ったアパートとかお風呂とか想像してイメージしてみよう。

ちょっと、図を書いてみました。(2020(R02)/04/18記ス)
p-h線図の乾き度用説明図
 ・テキスト8次より「乾き飽和蒸気」→「飽和蒸気」に変更になった。
 ※ 参考)乾き度xc=(hC-hA)/(hB-hA)

・p-h線図上において、乾き飽和蒸気あるいは過熱蒸気状態の冷媒の断熱圧縮過程を表す線は、等比エンタルピー線である。 H27/01 答え

【×】 等比エンタルピー線じゃなくて、等比エントロピー線です。(テキスト<8次:P12下から5行目>)

※ 参考)詳細は当サイト内 「p-h線図攻略」>「圧縮行程」ページへどうぞ。

・冷媒のp-h線図は、実用上の便利さから、縦軸の絶対圧力、横軸の比エンタルピーのいずれも対数目盛でそれぞれ目盛られている。 R01/01 答え

【×】 横軸は等間隔です。

p-h線図の縦軸と横軸

文章を正しくしてみましょう。
  冷媒のp-h線図は、実用上の便利さから、縦軸の絶対圧力を対数目盛で、横軸の比エンタルピーを等間隔目盛で目盛られている。


【冷凍サイクルとp-h線図】

 p-h線図を見て、冷凍サイクル(*→蒸発→圧縮→凝縮→膨張弁→*)がイメージできる事が目標ですね。テキスト<8次:P15~P16>

・圧縮機で冷媒蒸気を断熱圧縮すると、圧力は上昇するが、温度は変わらない。 H09/01 答え

【×】  断熱圧縮 という語句があるのでココに置く。『初級 冷凍受験テキスト』<8次:P15>のp-h線図をジ~ッと見る。そして、点2の説明を読むべし。冷媒ガスは等比エントロピー線上に沿って圧力とともに吐出し温度も上昇する。

※ 参考)詳細は当サイト内 「p-h線図攻略」>「圧縮行程」ページへどうぞ。

・圧縮機においては、駆動の軸動力に相当する熱量が冷媒に加えられ、この熱量が蒸発器で冷媒に取り入られた熱量と一緒になって、圧縮機から凝縮器に向かって吐き出される。 H22/03 答え

【◯】 その通り。テキスト<8次:P3 2行目、P15~>を読んで、冷凍サイクルの中での圧縮機を把握しよう。

・膨張弁における膨張過程では、冷媒液の一部が蒸発することにより、膨張後の蒸発圧力に対応した蒸発温度まで冷媒自身の温度が下がる。 H25/01 答え

【◯】 テキスト<8次:P16>の、絞り膨張の説明辺りから読み取るしかないかな。

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 『SIによる 初級 冷凍受験テキスト』7次改訂版への見直し、済。(14/05/20)>
 『初級 冷凍受験テキスト』8次改訂版への見直し、済。(20/04/17)

修正・訂正箇所履歴

【2016/05/05 新設】

  • 問題の分類、解説文見直し。(2019(R1)/07/02)
  • テキスト8次改訂版(R01(2019)-11月改訂)へ対応、および、図の追加、見出しや文章を見直し。(2020(R02)/04/17)

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【参考文献】

  • SIによる初級受検テキスト:日本冷凍空調学会
  • 上級受検テキスト(SIによる上級受検テキスト):日本冷凍空調学会
  • 冷凍機械責任者(1・2・3冷)試験問題と解答例(13):日本冷凍空調学会
  • 第3種冷凍機械責任者試験模範解答集 :電気書院
  • 第1・2種冷凍機械責任者試験模範解答集 :電気書院

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