冷凍用圧力容器の計算

【問題】下記の仕様で、屋外に設置して凝縮温度50℃で運転されるR410A冷凍装置の高圧受液器（円筒胴圧力容器）を製作したい。この高圧受液器について、次の(1)の問に答えよ。また、(2)および(3)の問に、計算式を示して答えよ。 ただし、R410Aの凝縮温度50℃における高圧部設計圧力は2.96MPaとする。

【問題】下記仕様の鋼板がある。この鋼板を用いて、屋外に設置して凝縮温度50℃で運転されるR410A用高圧受液器を設置したい。ただし、R410A冷凍装置の基準凝縮温度50℃における高圧部設計圧力は2.96MPaを使用するものとする。仕様；使用鋼板円筒胴に使用する鋼板の厚さ鏡板に使用する鋼板の厚さSM400B\(t_{a1}=9 ㎜\)\(t_{a2}=9 ㎜\)

【問題】下記の仕様で、屋外に設置して凝縮温度50℃で運転されるR410A冷凍装置の高圧受液器（円筒胴圧力容器）を製作したい。ただし、R410Aの凝縮温度50℃における高圧部設計圧力は2.96MPaを使用するものとする。仕様；使用鋼板鋼板の許容引張応力円筒胴の内径円筒胴板の溶接継手の効率円筒胴板の腐れしろSM400B\(σ_{a}=100 N/㎜^{2}\)\(D_{i}=400 ㎜\)\(η=0.7\)\(α=1 ㎜\)

【問題】円筒胴圧力容器とそれの鏡板に用いる板材として、円筒胴用に板厚9mm、鏡板用に板厚6mmのSM400Bがある。この板材を用いて屋外設置のR404A用高圧受液器を設計する。ただし、R404Aの凝縮温度50℃における高圧部設計圧力は、2.21MPaとする。(1)　設計可能な最大の円筒胴の外径\(D_{o}\)は何mmか。ただし、溶接効率は0.7とし、円筒胴外径の小数点以下は切り捨てる。(2)　(1)で求めた円筒胴に取り付ける鏡板の形状は半球形とし、この鏡板には溶接継手はないものとする。これに板厚6mmの板材を用いてもよいか。必要板厚を計算して判断せよ。ただし、円筒胴と鏡板は外径寸法を同一とする。

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R407C用の高圧受液器として使用したい。(1)　この受液器の許容圧力Pa(MPa)を求める。(2)　この受液器は基準凝縮温度を何℃で、また、設計圧力を何Mpaで使用できるか。(3)　この受液器に設計圧力が作用したとき、円筒胴板に誘起される接線方向の引張応力\(σ_{t}\)と長手方向の引張応力\(σ_{1}(N/㎜^{2})\)をそれぞれ求めよ

R410A用円筒胴圧力容器を高圧受液器として使用いるとき。(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計算する。(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\(σ_{t}  (N/㎜^{2})\)はいくらか。

一般的な内圧を受ける内径基準の薄肉構造円筒胴の円周方向及び軸方向の引張応力飲む計算。圧力容器の肉厚保計算の基礎知識 一般的な内圧を受ける内径基準の薄肉構造円筒胴の応力なお，薄肉構造は直径に比べ厚さが十分小さい場合で，ほとんどのものが該当する。下図は，内圧p を受ける内径d，肉厚t の薄肉円筒を示している．内圧を受けると円筒の表面の円周方向に\(σ_{θ}\) ，軸方向に\(σ_{z}\) の引張応力が発生する。