平成29年度 問題1 設問2論点:試運転調整・測定重要度 B未着手

送風機の特性曲線と運転点の調整方法(A点・B点から設計点Cへ)

これは1級管工事施工管理技士 第二次検定 平成29年度(2017年12月3日(日)実施) 問題1 設問2の問題です。論点は「試運転調整・測定」(重要度B・解答の形は記述・穴埋め)。採点すると、解き方 4 手順・引っかけの指摘が読めます。

(2)に示す図について、(イ)及び(ロ)の答えを記述しなさい。

【問題1】次の設問1〜設問3の答えを解答欄に記述しなさい。

(イ) 送風機がA点で運転されている場合、設計点Cで運転するように調整する方法を簡潔に記述しなさい。

(ロ) 送風機がB点で運転されている場合、設計点Cで運転するように調整する方法を簡潔に記述しなさい。

(2) 特性曲線及び送風機廻り詳細図。図-1 特性曲線:縦軸は圧力、横軸は風量。実線の「送風機の圧力曲線」と実線の「送風系の抵抗曲線」(原点から右上へ上がる2次曲線)の交点が設計点Cで、Cの圧力が設計圧力、風量が設計風量。破線の抵抗曲線は実線の抵抗曲線より下(抵抗が小さい)にあり、実線の送風機の圧力曲線との交点がA(Cより風量が多く圧力が低い)。破線の送風機の圧力曲線は実線の圧力曲線より上(右上)にあり、実線の抵抗曲線との交点がB(Cより風量・圧力とも大きい)。図-2 送風機廻り詳細図:床の架台に据え付けた片吸込みの送風機を電動機がVベルト(プーリー)で駆動し、吐出し口の上にたわみ継手、その上に風量調整ダンパーを設けたダクトが上へ延びる(上向きの矢印)。図中の文字:圧力、送風機の圧力曲線、送風系の抵抗曲線、A、B、C、設計圧力、設計風量、風量、図-1 特性曲線、たわみ継手、風量調整ダンパー、図-2 送風機廻り詳細図。

解答欄

0 / 60 字
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本試験は解答用紙の枠に手書きです。書き終えたら「採点する」で模範解答と要点を表示し、書けていた要点にチェックを入れて記録します。

字数は本試験の解答欄に入るおおよその量です。「〜する」「〜を行う」の形で、具体的な数値や方法まで書くと要点が入りやすくなります。

正解

(イ) A点から設計点Cで運転するように調整する方法 模範解答

送風系の抵抗が設計より小さいので、風量調整ダンパーを絞って抵抗を増やし、設計風量になるよう調整する。

50 字
別解

風量を測定しながら風量調整ダンパーの開度を小さくし、抵抗曲線を設計の位置まで上げて設計点Cで運転させる。

送風機の回転数は変えず、ダンパーを絞って送風系の抵抗を設計値まで増やし、運転点を圧力曲線に沿ってCへ移す。

(ロ) B点から設計点Cで運転するように調整する方法 模範解答

送風機の能力が過大なので、プーリーの径を変えて送風機の回転数を下げ、圧力曲線を下げてCに合わせる。

49 字
別解

電動機側のプーリーを小径に、又は送風機側のプーリーを大径に交換して回転数を下げ、設計点Cで運転させる。

送風系の抵抗は設計どおりなので、ダンパーは動かさずに送風機の回転数を下げ、風量と圧力を設計値まで下げる。

要点(書けていたものにチェック)(イ) A点から設計点Cで運転するように調整する方法(ロ) B点から設計点Cで運転するように調整する方法
要点の 6 割以上で「正解」扱いにします。

模範解答・別解は当サイトが作成したものです(主催者は記述式の解答を公表していません)。

解き方

  1. 送風機の運転点は、送風機の圧力曲線(送風機が出せる圧力と風量の関係)と、送風系の抵抗曲線(ダクト系が必要とする圧力と風量の関係)の交点になる。設計点Cは、実線の圧力曲線と実線の抵抗曲線の交点である。
  2. (イ) A点は、実線(設計どおり)の送風機の圧力曲線と、実線より下にある破線の抵抗曲線の交点である。送風機は設計どおりだが、ダクト系の抵抗が見込みより小さいため、風量が設計より多く、圧力が低い。図-2の風量調整ダンパーを絞ると送風系の抵抗が増え、抵抗曲線が上に移る。運転点は送風機の圧力曲線に沿って左上へ動き、抵抗曲線が実線と重なったところでC点になる。風量を測定しながらダンパーの開度を決め、調整後はダンパーを固定して開度を記録する。
  3. (ロ) B点は、実線(設計どおり)の抵抗曲線と、実線より上にある破線の送風機の圧力曲線の交点である。ダクト系の抵抗は設計どおりだが、送風機の回転数が高いため、風量・圧力とも設計より大きい。送風機の相似則では、風量は回転数に比例し、圧力は回転数の2乗、軸動力は回転数の3乗に比例する。回転数を下げると圧力曲線が下に移り、運転点は抵抗曲線に沿って左下へ動いてC点になる。図-2の送風機はVベルト駆動なので、電動機側のプーリーを小さくするか送風機側のプーリーを大きくして回転数を下げる(インバーターがあれば周波数を下げてもよい)。
  4. B点でダンパーを絞ると、抵抗曲線が上に移って運転点は破線の圧力曲線に沿って動くので、設計風量にしても圧力は設計より高くなり、動力の無駄と騒音の増加を招く。B点は回転数で調整するのが正しい。
引っかけ:A点とB点では、ずれている曲線が違う。A点は抵抗曲線がずれている(ダンパーで抵抗を調整)、B点は送風機の圧力曲線がずれている(回転数を調整)。B点をダンパーで調整する答えは誤り。

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出典:一般財団法人 全国建設研修センターが実施した1級管工事施工管理技士 第二次検定 平成29年度(2017年12月3日(日)実施) 問題1 設問2。問題文は本試験の問題にもとづいています。解答・解説・論点の整理は資格試験対策.netの独自コンテンツです。最終更新 。この問題の誤りを報告する