8.3.3 液体冷却用蒸発器 P99~100(P102~103)

 テキストに沿って、このページは下記のように問題を分類します。

  • 液体冷却用蒸発器
    • (1)シェルアンドチューブ蒸発器
      • 構造
      • 伝熱促進
    • (2)ブレージングプレート蒸発器

 液体冷却用蒸発器の「乾式シェルアンドチューブ蒸発器」は、コマゴマと各所に登場するので、戸惑い。

 『上級 冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会』<9次:P99、図8.8>(<8次:P102~P103、P96 図8.5>)

(1)シェルアンドチューブ蒸発器

 図を見て、冷媒と冷水(冷却水、ブライン)の通り道をイメージしましょう。

乾式シェルアンドチューブ構造概略図
"乾式シェルアンドチューブ構造概略図">


構造

・空調用乾式シェルアンドチューブ蒸発器は、冷媒が蓋の下側から入り蒸発しながら冷却管の中を通り反対側の蓋の中で折り返し、再び上半分の冷却管を通り蓋の上部出口から吸込み蒸気配管に出ていく。 by echo 答え

【◯】 頭の中にイメージ。テキスト<9次:P99左下~右上>

乾式シェルアンドチューブ構造(横)概略図
"乾式シェルアンドチューブ構造(横)概略図">

・乾式シェルアンドチューブ蒸発器において、冷媒が入口から出口まで二往復する場合を2パスと呼ぶ。by echo 答え

【×】「4パス」です。 テキスト<9次:P99右 3行目~>には、「往復回数の2倍をパス数という。」と記されています。(パス数問題は、蒸発器では出題されていない。)

乾式シェルアンドチューブ構造(横)概略図
"乾式シェルアンドチューブ構造(横)概略図">

・乾式シェルアンドチューブ蒸発器において、冷媒が入口から出口まで一往復する場合を2パスと呼ぶ。by echo 答え

【◯】 今度は【◯】w。


伝熱促進法

バッフルプレート(じゃま板)

 バッフルプレートは「じゃま板」とも言って、乾式シェルアンドチューブ蒸発器内に設置されている。3冷ではポツポツと出題されるが、2冷は、はてな?3冷で出題された問題を掲載しておく。(2022(R04)/04/09記ス)


 テキスト<9次:P99右 13行目、図8.8>です。わかりやすいように?作画してみました。

バッフルプレート説明用図1 バッフルプレート説明用図2
 流体(冷却水)があるところに、バッフルプレート(じゃま板)を置くと流体が急に曲がる。そのとき流速が上がる。流速が上がれば熱伝達率が向上する。

バッフルプレート説明用図3
 赤い部分が流速が上がっているというイメージ画です。

バッフルプレート説明用「乾式シェルアンドチューブ蒸発器」概略図
バッフルプレート説明用「乾式シェルアンドチューブ蒸発器」概略図

 伝熱管(チューブ)に冷却水の流れが直角に近づくように、シェル内にバッフルプレートをいくつか設置すれば熱伝達率が向上する。(シェルアンドチューブの略図も描いてみました。)

・シェルアンドチューブ乾式蒸発器では、水側の熱伝達率を向上させるために、バッフルプレートを設置する。 (3冷:H24/07 H30/07 R01/07) 答え

【◯】 その通り。

・水やブラインなどの液体を冷却する乾式蒸発器は、一般にシェルアンドチューブ形が用いられる。液体は胴体と冷却管の間を通り、バッフルプレートによって液体側の熱伝達率を向上させている。 (3冷:H26/07) 答え

【◯】 ぅむ。イメージ出来たかな?

・乾式シェルアンドチューブ蒸発器は、従来の裸管に変わり、銅製のインナーフィンチューブ、コルゲートチューブ、ローフィンチューブ、内面溝付き管、内面溝付コルゲートチューブなど、冷媒が蒸発する冷却管の内面を加工した種々の伝熱促進管が使用されている。 by echo 答え

【×】 長い!長いけど【×】です。「ローフィンチューブ」は外側に溝を付けたもので「満液式蒸発器」で使用します。テキスト<9次:P99右 真ん中辺り>(←「ローフィンチューブ」は)一言も記されていません。)

 補足)
 「熱通過率」>(伝熱促進管)にも同様の問題があるので、参考にしてほしい。


(2)ブレージングプレート蒸発器

 凝縮器では出題されているが、蒸発器はまだ。はたして…。(2023(R05)/09/02記ス)

 「構造や特徴などは、ブレージングプレート凝縮器と同様である」と記され、ずいぶん素っ気ない。凝縮器の問題をもとにして予想問題を記そう。

・ブレージングプレート蒸発器の伝熱プレートは、銅製の伝熱プレートを多層に積層し、それらを圧着して一体化し強度と気密性を確保している。 by echo 答え

【×】 間違いは2つ。正しい文章にしておきましょう。テキスト<9次:P88左(←凝縮器)>

ブレージングプレート凝縮器の伝熱プレートは、ステンレス製の伝熱プレートを多層に積層し、それらをろう付け(ブレージング)して一体化し強度と気密性を確保している。

・プレージングプレート蒸発器は、一般的に小形高性能であり、冷媒充てん量が少なくてすみ、冷却水側のスケール付着や詰まりに強いという利点がある。 by echo 答え

【×】 テキストは<9次:P88右上> 正しい文章にしておきましょう。

プレージングプレート蒸発器は、一般的に小形高性能であり、冷媒充てん量が少なくてすむ。しかし、冷却水側のスケール付着や詰まりに注意する必要がある。

・ブレージングプレート蒸発器は、板状のステンレス製伝熱プレートを多数積層し、これらを、ろう付けによって密封した熱交換器である。この蒸発器は、小形高性能であり、冷媒充てん量が少なくて済むことなどが特徴である。 by echo 答え

【◯】 ぅむ。

 22/04/09 23/09/02

修正・訂正箇所履歴

【22/04/09 新設】(← 履歴をここに作った日

  • 『上級 受検テキスト:日本冷凍空調学会』9次改訂版(令和4年11月8日改訂)に対応。(2023(R05)/09/02)

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【参考文献・リンク】

  • 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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