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冷却塔とその伝熱(P73)

 この頁は、『初級 冷凍受験テキスト』<8次:P73 (6.2.8 冷却塔とその伝熱)

 出題数は、断然、少ない。が、水冷凝縮器や冷却器(蒸発器)等と混同しないようにしましょう。ポツリと出題されたとき、惑わされないように…。

音が大きいので注意

 冷却塔と水冷凝縮器を混同しないこと。

 テキスト<8次:P70の3行目~>を読もう。  <略>凝縮器から出た温度の高く散水管なった冷却水を、散水管から充てん材に散水し、ファンにより<略>

冷却塔とその伝熱P73

 冷却塔の伝熱はあまり出題されないかもしれないが…。(令和、増えていく?) 開放型冷却塔の概略図を作成した。温度の一例も記入してみたので参考にしてほしい。

開放型冷却塔概略図
開放型冷却塔概略図

・開放型冷却塔は、凝縮器から温度の高い冷却水を、充填剤上部の散水管から散水し、ファンによって吸い込んだ空気が充填材表面で滴下する冷却水の蒸発潜熱により温度が下がる。冷却された冷却水は凝縮器へと循環再利用される。 by echo 答え

【◯】 長い問題文だ。頭に中にイメージできればよいのだけれど…。テキスト<8次:P73 冒頭> 概略図を作ったので参考にしてね。

・冷却塔の性能は、水温、水量、風量および吸込み空気の湿球温度により決まる。 H15/06 答え

【◯】 冷却塔と空冷凝縮器の違いを理解する(空冷凝縮器は乾球温度) テキストは<8次:P73の真中辺り>の黒太字。

・冷却塔では、散水された水の一部が蒸発し、その蒸発潜熱で冷却水が冷却される。 H27/06 答え

【◯】 ぅむ。知っていれば楽勝。 テキスト<8次:P73上から8行目>

・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。 R01/06 答え

【◯】 テキスト<8次:P73真ん中辺り>太字でズバリ的。
 概略図では、(湿球温度27℃)-(冷却水出口温度32℃)=(温度差 5K)(冷却水出口温度は湿球温度よりも低くならない。)

 実践では、次行にも記されている  クリーンレンジ も同様である温度差5Kは重要で、冷却塔が正常に動作しているかの判断基準になる。ここで学んだ温度差は、先輩に問われても、上司に問われても、お客様に問われても、あなたはきっと答えられるだろう。

・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。また、冷却塔の出入口の冷却水の温度差は、クーリングレンジといい、その値はほぼ5k程度である。 R03/06 答え

【◯】 令和元年度の問題を見ると「アプローチ」と「クーリングレンジ」の温度差の計算方法を把握しておかねばなりませんね。

 概略図では、(冷却水入口温度 37℃)-(冷却水入口温度 32℃)=(温度差 5K) (実務の点検業務では、この出入口温度と温度差を記録して冷却塔の状態を見ます。)


冷却塔の冷却水補給と水質管理P73

 テキスト<8次:P73 (6.2.9 冷却塔の冷却水補給と水質管理)>、過去問題が少ないので by echo の予想問題を掲載しておく。

・開放形冷却塔では、冷却水の一部が蒸発して、その蒸発潜熱により冷却水が冷却されるために冷却水を補給する必要がある。 H28/06 答え

【◯】 まったきその通り! この問題では、ジャブ的な軽い問題だろう。この先、ストレートやアッパーを食らうかもしれない。油断禁物である。テキストを読んでおこう。

・開放型冷却塔は、冷却水の蒸発や飛散がある。また、大気汚染による汚れによる連続的な入れ替えが必要である。通常、循環水量に対して20%前後の補給水が必要である。 by echo 答え

【×】 「2%」です!ま、いくらなんでも、20%も入れ替えていたら水道料金が大変です。テキスト<8次:P73 下から6行目>

・開放型冷却塔の冷却水の水質は、水素イオン濃度が中性(pH 7)であることや、いろいろな不純物の濃度を考慮しないと、凝縮器の冷却管に水垢が溜まったり腐食する。 by echo 答え

【◯】 開放型冷却塔は冷却水が大気(汚染)に直接さらされるので水質管理には注意が必要です。テキスト<8次:P73 下から4行目>

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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。(14/07/05)
 『初級 冷凍受験テキスト』8次改訂版への見直し、済。(20/05/26)

修正・訂正箇所履歴

【2016/05/22 新設】

  • 「冷却塔」を「水冷凝縮器2 - Submenu」から「Submenu」へ移動した。(2017(H29)/02/04)
  • テキスト8次改訂版(R01(2019)-11月改訂)へ対応、および、文章を見直し。(2020(R02)/05 /31)
  • 動画下部の文章語句ダブリを修正。(2021(R03)/09/23)
  • by echo問題を追加。全般的に見直し。(21(R03)/12/25)

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【参考文献】

  • 初級 受検テキスト(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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