1種冷凍学識計算11月試験攻略-問5:平成18年度

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R22用の高圧受液器として使用したい円筒胴圧力容器

 圧力容器円筒胴の問題ならこれがいちばん簡単?無難?これができなかったらもう一度テキスト読んでね…、みたいな問題です。  (問5攻略「まずは小手調べです、簡単で無難な問題です。」ページを、ほとんどコピペしたものです。)

第一種冷凍機械責任者試験 平成18年度 問5(11月試験)

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R22用の高圧受液器として使用したい。これについて、次の(1)、(2)および(3)の問に、解答用紙の所定欄に計算式を示して答えよ。

(20点)

第一種冷凍機械責任者試験問5(平成18年度)の問題(仕様)

 ただし、冷凍保安規則関係例示基準によるR22の各基準凝縮温度における設計圧力は、次表の通りである。

基準凝縮温度の表

(1) この受液器の許容圧力は、何Mpaか。小数点以下2桁まで求めよ。

(2) この受液器の設計圧力は何Mpaまで可能か。

(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最大の引張応力は何N/mm^2か。

(1) この受液器の許容圧力は、何Mpaか。小数点以下2桁まで求めよ。

 「最高使用圧力Pa = 許容圧力」ですから、最高使用圧力Paを求めればよいですね。

 ここに、許容引張応力σaは100(N/mm^2)、最高使用圧力をPa、内径をDiとする。

    Di = 570 - 10×2 = 550(mm)

 内径Diで計算することを忘れないでください、うっかりミスすると悔しいですから。(これは、定番の引掛けです。)

最高使用圧力Paの式

 ここで、下2桁までと指定されていますが四捨五入して1.93としないように!

 最高使用圧力(許容圧力)が計算結果より大きくなってしまうことになります。 1.93とすると、たぶん致命的なミス。計算式があっていれば1点もらえるかも。 切り捨てして1.92Mpaとなります。

  答え 受液器の許容圧力は、1.92Mpaである。

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(2) この受液器の設計圧力は何Mpaまで可能か。

 設計圧力は、表から選ぶだけです。

基準凝縮温度の表

 ここで、1.92より低い1.9を選びます。当然と言えば当然ですが、うっかり勘違いしないでください。

  答え 1.9Mpaまで使用可能

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(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最大の引張応力は何N/mm^2か。

 円筒胴板に誘起される最大の引張応力とは!

 円筒胴板に誘起される最大の引張応力とは接線方向の引張応力(αt)である。 ← これ覚えてくださいね。
 (参考:『上級 冷凍受験テキスト:日本冷凍空調学会』<9次:P176右 (12.3)式の下5行><8次:P170左から右にかけて>

必要さ厚さtaの式

 ここで、1.92とか、570とか、代入する数値を間違わないように、特に1.92(許容圧力)なんてしちゃうと致命的ミスで0点かもしれません。

  答え 最大の引張応力は、52.25 N/mm^2 である。

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訂正箇所履歴

【2016/03/17 新設】

  • 数式の画像や解説など全般的に見直し。(2017(H29)/05/08)
  • 『上級 冷凍受験テキスト』9次改訂版に対応。(2023(R05)/07/13)

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