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使用の可否を、いろいろな条件で問われます。落ち着いて考えれば大丈夫かと。
問5 下記仕様で製作された円筒胴圧力容器がある。この容器をR410A用の高圧受液器として使用したい。これについて、次の(1)および(2)の問に、解答用紙の所定欄に計算式を示して答えよ。また、(3)の問に答えよ。
(20点)
ただし、R410Aの基準凝縮温度における設計圧力は、次表の圧力を使用するものとする。
(1) この受液器は、基準凝縮温度50℃で使用できるか否か。この条件での円筒胴板が必要とする板厚を算出して判断せよ。
(2) この受液器に内圧として基準凝縮温度50℃における設計圧力が作用した場合に、円筒胴板に誘起される接線方向の引張応力σt(N/mm^2)はいくらか。
(3) この受液器は、基準凝縮温度55℃で使用できるか否か。また、その理由を述べよ。
設問の表より基準凝縮温度50℃の設計圧力は2.96Mpaであり、必要とする板厚taは、
(注:Diは内径)
この容器の必要厚さtaを与えられた条件で求め。この容器の厚さtが、必要厚さta以上であれば使用可能である。
ここに、Di=340-2×9=322 mm
答え 板厚9mmは必要板厚7.99mmより厚いので基準凝縮温度50℃で使用できる。
基準凝縮温度50℃の設計圧力P(2.96Mpa)で生じる接線方向の引張応力σtは、
答え 53.0(N/mm^2)
さて、基準凝縮温度55℃の設計圧力は、3.33Mpaである。
『上級 冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会』<8次:P166左上>を読んでいただきたい。
以下引用
以下、引用部分を参照にしてください。
この中のSM400Bは,圧力容器に広く使われているが、この材料は設計圧力が3MPaを超える圧力容器には使用できない(表12.2参照)。
ということなので、答えは、
答え 基準凝縮温度55℃で設計圧力が3.33Mpaである、SM400Bは設計圧力が3Mpaを超える圧力容器には使用できない。
許容圧力は最高使用圧力Pa(限界圧力)である。 (『上級 冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会』<8次:P172左(12.8)式>)
Di = 340 - 2 × 9 = 322 mm
数値代入します。
答え この受液器の許容圧力は3.37Mpaである。基準凝縮温度55℃で設計圧力は3.33Mpaであるから使用可能である。 と、いう解答になって見事に!?ヴァツを食らってしまうのである…。
健闘を祈る。
勝利のカツ丼
【2016/03/20 新設】