令和４年度「第50回」労働衛生コンサルタント試験：記述式科目【労働衛生工学】（その１０）

<<フード３：スロット型フードの排風量計算が間違っていましたので修正しました。>>

 

ＧＷ前に少し余裕が出来たので、昨年2022の労働衛生コンサルタント試験を使って勉強しました。私の回答案を紹介しますが、誤答・誤解については、コメント欄でご指摘いただけると助かります。

令和３年以前の「労働衛生工学」の過去問については、こちらの過去ブログをご参照ください。

[更新中]→労働衛生工学(記述式)過去問R04追加

リンク先→保健衛生(記述式)過去問R03分まで

　　　

「#労働衛生工学」の【問３】の残りの小門（２）と（３）です。

前回のブログで記入した計算表から計算します。

　

（２）フード２の枝ダクト系列の合流点の静圧を、主ダクト系列の合流点の静圧と同じ値にする方法（静圧バランス）について、フード２の枝ダクト系列のダンパーを絞って静圧バランスをとる場合、必要とされるダンパーの圧力損失を以下の手順に従って計算過程を示して答えよ。なお、静圧バランスをとる際にはフード２の枝ダクト系列のダクト径及び必要排風量は変化させないものとする。

1) 静圧バランスをとったとき、フード２の入口から合流点までの圧力損失

2) 静圧バランスをとったとき、必要とされるダンパーの圧力損失

　

 

１）主ダクト系列の合流部分【番地4-5】までの累計圧損は（377Pa）。

　　合流前の速度圧は140Pa。

　　よって、合流点での主ダクト側の静圧は、－517Pa

２）枝ダクトの合流点【番地22-23】までの累計圧損は－178Pa。

　　枝ダクトの速度圧は－69Pa。

　　よって、合流点での静圧は、ー247Pa。

　　主ダクトと枝ダクトの静圧を等しくするには、

　　枝ダクトをダンパーで絞って圧力損失を増やせば良い。

  　　　517－247＝270Pa

 

（３）排風機の選定や動作点を決定するときには静圧の値と排風量の値が必要となる。フード１の主ダクト系列の計算書（表１）から、この静圧の値を計算過程を示して答えよ。なお、排風機の静圧の値は、その定義から排風機前後の全圧差から排風機出口の速度圧を差し引いたものとする。

　

沼野先生の本には、静圧の差で選ぶとあるのですが、この問題は、全圧差から出口の速度圧を引くように指示されていますね。

なので、排風機前後の静圧から、全圧を先ず求めます。

　

　排風機の前（吸引ダクト側）は、静圧＋速度圧＝全圧なので

　　　　　－685＋32.4＝－652.6Pa

　

　排風機の後（排気ダクト側）は、静圧＋速度圧＝全圧なので

　　　　　27.9＋32.4＝60.3Pa

　

　排風機前後の全圧差は、－652.6－60.3＝－712.9 　→713Pa 　

　排風機出口32.4を引くと　680.5　→　681Pa 　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　排風機の動作点での静圧

　

これで【問３】は完了です。

　

引き続き、問４も勉強したいと思います。

　

　

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尚、あくまで、個人学習用のmemoとして紹介しておりますので、誤答、誤字脱字などについては、ご容赦いただきますようお願い致します。

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コメント 12

いつも勉強させていただいております。
（2）の1)の問題ですが、静圧ではなく圧損を解答させているかと思います。
　また別ルートの解答では377paという意見があり、理解が難航しております。ご意見いただければ幸いです
by 通りすがり (2023-09-23 12:04) 

通りすがりさん、コメントありがとうございます。前半部分、おっしゃる通り圧力損失の数字を記載するほうが、出題者の趣旨に合っていますので、訂正しました。
数字に関しては、変わっておりません。申し訳ないのですが、「別ルートの解答３７７Pa」は、どの様な計算過程だったのか理解できませんでした。
by ちょまぷ (2023-09-23 16:39) 

失礼します。
静圧調整はH30にも出題されていたかと思います。以下のように考えますがいかがでしょうか。

2)必要なダンパー抵抗圧は、主ダクト合流(前)静圧-517.7Paと枝ダクト合流静圧-246.6Paの差
271.1Pa

1)バランス調整後の枝ダクトの全圧は、静圧を-517.7Paとするために、517.7Paと枝ダクト速度圧69.1Paの差
448.6Pa
by 通りがかり (2023-09-24 22:46) 

通りがかりさん、コメントありがとうございます。
沼野先生の「やさ局排」にも解説がある通り「合流点では主ダクトと枝ダクトの静圧をほぼ均等にする必要がある」ということですので、表1と表２から【初期設定での】合流点の静圧を確認して、枝ダクトの静圧が大きいようであれば枝ダクトにダンパーを付けて圧力損失を増やしてあげる、というロジックで良いと思います。
by ちょまぷ (2023-09-25 08:29) 

ちょまぷ様
ご回答ありがとうございます!

なお、貴殿の計算で用いられておられる「490Pa」は、合流直前の直線ダクトの静圧でよろしかったでしょうか。

「377Pa」は、主ダクト合流における累計圧損に合わせればよい、と考えられたんでしょうかね。
by 通りがかり (2023-09-25 22:52) 

通りがかりさん、コメントありがとうございます。
通りすがりさんの仰る「377Pa」は、番地4-5の累計圧損ですね。
合流点の静圧の静圧について、番地4-5の部分圧損を加味するかが、ポイントのように思います。
沼野先生の「やさ局排」では、番地4-5の累計圧損に、合流前に流速の静圧を加えたものを、枝ダクトの静圧と比較するのが正解のようです。
小職が独学したため誤解していた部分があるようです。
頭が混乱していますので、本文の修正は、少しお待ちください。

by ちょまぷ (2023-09-26 08:01) 

通りすがりさん、通りがかりさん、お二人のアドバイスを受け、解答例を修正いたしました。
アドバイスに感謝いたします。
by ちょまぷ (2023-09-28 16:56) 

ちょまぷ様、ご考察いただきありがとうございます。
静圧バランスの計算方法を書籍(コン会過去問解説含む)から学ぼうにも、情報量が少ない上に相違点があるので悩ましいです。
この方法が正しい、と断言できる力量も持ち合わせておりませんので、私は「やさ局」の方の計算方法を採用する方針です。
by 通りがかり (2023-09-30 10:12) 

たびたび失礼します。
手持ちの「やさ局(第7版)」14章4.では、枝ダクト側の合流点の静圧-155.4Paと、主ダクト側の合流点の静圧(合流後の静圧)-150.2Paを比較して、バランスがほぼとれていると評価されています。
主ダクト側を合流前の静圧で評価する方法の根拠は、コン会H30解答でしょうか。
by 通りがかり (2023-10-19 07:27) 

通りがかりさん、コメントありがとうございます。コン会H30は、受験を志す友人にあげてしまって、手元にないのでお答えしようにありませんが、合流点での静圧は、合流点までの圧力損失に、合流前の風量の速度圧を加味したものと理解されてよいと思います。
私が悩んでいたのは、合流点までの圧力損失に、合流ダクトの圧損を加えるのか？そうでないのか？ということで、これについては、沼野先生の「やさ局排」では、合流ダクトの圧損を、合流前の風量で、主ダクトと枝ダクトそれぞれ計算することとしているようです。実際の設計上は、10%程度の静圧差に収まればよいのですが、試験の解答として「どちらが正解？」というのは、自信がありません。
by ちょまぷ (2023-10-19 08:59) 

ちょまぷ様、ご回答ありがとうございます。
私も自信はないです。
枝ダクト側の最終静圧は合流点での値なので、その値で評価するなら、主ダクト側の静圧も合流点で比較しないといけませんね。
コン会の過去問解説では、H24が合流後、H30が合流前の速度圧を用いた静圧でバランス計算を行っています。
また、先の書き込みにおける「やさ局」の例では、主ダクト側の合流点静圧について合流後の速度圧を用いた場合、-150.2は-134.3となるため、静圧バランスがとれていない、ということにならないでしょうか。
なお、「やさ局」におけるバランス調整の計算例では、主ダクト側合流前後での速度圧が変化しない条件となっており、前後どちらの速度圧を使用したのかはっきりしません。中災防の局排図書もそうです。
そもそも、合流前の速度圧による静圧を使うなら、最初からその値を記入するルールにしたほうが、バランス計算がしやすいですよね。
最新のコン会の解答例はいかがでしょうかね。
by 通りがかり (2023-10-19 13:17) 

追記です。
H23の、局排計算じゃない方の問4もバランス計算で、合流前速度圧からの静圧でした。
一つ前のカキコミも含め、あくまで情報提供のつもりなので、これでクローズドでOKです。
by 通りがかり (2023-10-19 19:57)