エネルギー管理士 受験アドバイス 〜選択問題について(熱分野)〜

以下の内容は、「熱管理士合格者」のQPさんから教えて頂いた貴重な情報です。この情報を教えてくださったQPさんには深く深く感謝しております。ありがとうございました!
ここへ掲載している内容は、課目別考察の中の課目Wのなかへ掲載しているものと同様の内容です。

選択問題は課目Wの中の

 ・熱交換器・熱回収装置
 ・冷凍・空気調和設備
 ・工業炉・熱設備材料
 ・蒸留・蒸発・濃縮装置、乾燥装置、乾留・ガス化装置

の4問題から2問題を選択するというものです。これについてのアドバイスを熱管理士合格者のQPさんからいただきました!


最初に心構えと私の選択した理由等です。
選択問題では、どれを選ぶかを早めに決めて学習に取り組むことが大切です。
私の場合は、ビル管理の仕事をしていましたので、「熱交換器・熱回収」と「冷 凍・空気調和」に迷わず決めました。
ボイラ、冷凍、ビル管の試験が合格してい ましたし、職場にそれぞれの装置があって、自分の目で見ることができたからで す。

この考察を書くために、他の問題も見てみました。一部新しい問題もありました が、5年分の過去問題の練習で対応できると思います。

では、Wの選択課目の課目別考察にはいります。

<熱交換器・熱回収>
ほとんど、穴うめ問題です。
加熱装置、熱回収では、交換熱量(Q=UA凾s)、対数平均温度差、並流熱 交換、向流熱交換、直交流熱交換、この熱交換の温度分布、汚れ係数 (Rf=δ/λ)、TQ線図(温度と熱量)、与熱線、受熱線等が出ていました。

熱交換器では、熱交換器の種類、円筒多管式熱交換器、ヒートパイプ式熱交換 器等が出ました。特に、円筒多管式熱交換器は、3種類(固定管板式、U字管式 、遊動頭式)の特徴と形式が図入りで出ました。また、温度効率(高温側温度効 率、低温側温度効率、最大温度差)とエネルギー効率、NTUも出題されていま す。

<冷凍・空気調和>
ほとんど、穴うめ問題です。
冷凍では、冷凍機、ヒートポンプ、成績係数(COP)、冷凍機の種類、デュ ーリング線図、吸収式冷凍機が出てきます。また、Uで学習した冷凍サイクル p−h線図が出てきます。

空気調和では、空気線図の用い方(混合、加熱・冷凍、冷却・減湿、加湿)と が出てきます。これは空気調和の基本ですので、この課目を選択する方は、必ず 覚えてください。これを踏まえて、空気線図上での代表的な空調プロセスとして 冷房、暖房が詳しく出題されます。

空調方式の種類では、単一ダクト方式(変風量(VAV)方式)二重ダクト方 式、ファンコイルユニット(FCU)方式、閉回路式水熱源ヒートポンプ方式等 が出ました。搬送方式では、VAV方式とVWV方式がでます。

<工業炉、熱設備材料>
これも、穴うめ問題です。

工業炉では、工業炉の種類(高炉、熱風炉、転炉、アーク炉、キュポラ、加熱 炉、熱処理炉、窯業炉、焼成炉、改質炉、産業廃棄物焼却炉)と内容、燃焼炉、 電気炉、直接加熱方式、間接加熱方式、バッチ式、連続式、断続操業等が出てい ました。

炉の省エネルギーでは、燃焼空気比の管理、放射・伝導損失、蓄熱損失の低減 (定常状態、蓄熱量、炉壁の軽量化等)、排熱の回収(燃料用空気の予熱、レキ ュペレータ(換熱式)、リジェネレイタ(蓄熱式)等)、炉の熱勘定、省エネル ギーの3段階が出題されていました。炉の熱勘定では、熱勘定表と熱勘定図が5 年間の内2回出題されています。

省エネルギーの3段階とは、第1段階は、燃料空気比、炉圧の制御で操業の管 理・改善による。第2段階とは、連続加熱炉の予熱帯延長、排熱回収設備の増強 、燃焼バーナーの蓄熱式への改造など設備の改善による。第3段階とは、生産工 程の抜本的改革を行うものである。

熱設備材料では、高密度耐火物、低密度耐火物、不定形耐火物、耐火断熱れん が、軽量キャスタブル、耐火モルタル、セラミックファイバ、熱伝導率、かさ密 度、保温材等が出題されています。炉壁構成で耐火断熱れんが、セラミックファ イバ壁の比較が出題されていました。

また、この工業炉では、H15年に「事業者の判断基準」から基準空気比(別 表第1(A))、基準炉壁外面温度(別表第2(A))、基準排熱回収率(別表 第3(A))が出題されていました。これは、〔省エネ法〕法令集(省エネルギ ーセンター発行)にだけ載っているのではないかと思います。前回、Tに書いた オーム社の付録には掲載されていません。

<蒸留・蒸発・濃縮、乾燥、乾留、ガス化>
これも、穴うめ問題です。

蒸留では、ラウールの法則、理想気体、活量係数、共沸点がでます。蒸留等の 省エネルギーでは、分離順序の改良(高圧搭の冷却熱を定圧搭の再沸器に投入し て、熱源の有効利用を図る)順序を決める経験則が出ていました。

蒸発・濃縮では、加熱源では水蒸気が広く用いられ、安価なだけではなく、凝 縮の潜熱が大きく、圧力の制御によって温度を容易に制御できる等の利点がある ことが出題されていました。他には、溶質による沸点上昇(デューリング図)と 多重効用法、蒸気圧縮法が出題されていました。

乾燥では、湿量基準、乾量基準、、材料予熱期間、定率乾燥期間、減率乾燥期 間、湿球温度、自由水、限界含水率、乾燥速度、含水率、乾燥特性曲線、気流乾 燥器、回転乾燥器、流動層乾燥器、凍結乾燥器、高周波(マイクロ波)乾燥器等 が出題されています。

乾留では、石炭乾留、コークス炉の熱管理が、ガス化では、熱分解、水素化分 解、水性ガス反応、水蒸気改質反応、部分燃焼が出題されています。

以上で、Wの選択課目の課目別考察を終了します。







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