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令和2年度と同等。
問5 SM 400 B の鋼板を用いて、凝縮温度 55 ℃で運転される屋外設置の高圧受液器を設計したい。この高圧受液器の円筒胴板の厚さ ta1 が 12 mm の場合、設計可能な最大の円筒胴の内径 Di (mm) と、
この円筒胴に取り付ける半球形鏡板の必要板厚 ta (mm) を、それぞれ計算式を示して整数値で求めよ。
ただし、この冷凍装置の基準凝縮温度 55 ℃ における高圧部設計圧力 P は 2.30 Mpaとし、円筒胴の溶接継手の効率 η は 0.70、鏡板には溶接継手はないものとする。また、円筒胴と鏡板は内径寸法 Di (mm) を同一とする。
（20点）
与えられた条件と勉強して覚えた公式。
参照）
『上級冷凍受験テキスト：日本冷凍空調学会』＜9次：P179～P181＞
P ＝ 2σaη(ta1 - α) / [Di + 1.2(ta1 - α)] ...(1)
P = 2σaη(ta1 - α) / [Di + 1.2(ta1 - α)] ...(1)
P[Di + 1.2(ta1 - α)] = 2σaη(ta1 - α)
PDi + 1.2P(ta1 - α) = 2σaη(ta1 - α)
PDi = 2σaη(ta1 - α) - 1.2P(ta1 - α)
PDi = (2σaη - 1.2P)(ta1 - α)
Di = (2σaη - 1.2P)(ta1 - α) / P ...(2)
設問より次の値がそれぞれ与えられる。
(2)式に数値代入しましょ。
Di = (2σaη - 1.2P)(ta1 - α) / P
= (2 × 100 × 0.70 － 1.2 × 2.30) × (12 - 1) / 2.30
= {140 － 2.76} × 11 / 2.30
= 137.24 × 11 / 2.30 = 656.3652
≒ 656 mm （注：小数点以下は切り捨てる）
答え Di ≒ 656 mm
ta ＝ PRW / (2σaη － 0.2P) ＋ α
設問より次の値がそれぞれ与えられる。
ta ＝ PRW / (2σaη － 0.2P) ＋ α
= 2.30 × 328 × 1 / (2 × 100 × 1.0 - 0.2 × 2.30) + 1
= 754.4 / (200 － 0.46) ＋ 1
= 754.4 / 199.54 ＋ 1
= 3.781 + 1 = 4.781
≒ 5 mm （注：小数点以下は切り上げ）
答え ta ≒ 5 mm
👉 ポイント
満遍なく過去問をこなすしかないでしょう。健闘を祈る。🏃
【2026(R08)/02/03 新設】