1種冷凍学識計算11月試験攻略-問5:平成27年度

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R404A用高圧受液器

 許容圧力、基準凝縮温度と設計圧力、最大引張応力の計算と盛りだくさんです。でも、テキスト読んで過去問をこなしていれば特に問題ないかと。 (平成17年度と同等の問題です、コピペ編集して作成しました。)

第一種冷凍機械責任者試験 平成27年度 問5(11月試験)

問5 下記の仕様で屋外設置のR404A用高圧受液器を制作したい。この高圧受液器について、次の(1)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。 また、(2)の問に理由を示して答えよ。

(20点)

第一種冷凍機械責任者試験問5(平成27年度)の問題(高圧受液器の仕様)

 ただし、冷凍保安器則関係例示基準によるおける設計圧力は、次表の圧力を使用するものとする。

基準凝縮温度の表H27年度

(1) この受液器の最高使用圧力Pa(Mpa)を小数点以下2桁まで求めよ。

(2) この受液器が使用できる最高の基準凝縮温度および高圧部設計圧力をそれぞれ求めよ。

(3) この受液器に基準凝縮温度43℃における設計圧力が作用したときに、円筒胴板に誘起される接線方向の引張応力σt(N/mm^2)を求めよ。

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(1) この受液器の最高使用圧力Pa(Mpa)を小数点以下2桁まで求めよ。

 設問の最高使用圧力(限界圧力)Paは、

1種冷凍学識平成17年度(27年度流用)問5 最高使用圧力)Pa計算式

 『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>

 ここで、円筒胴板の厚さtaは、(うっかり、この計算を間違えないように)

1種冷凍学識平成27年度問5 ta計算式

 数値代入します。

1種冷凍学識平成27年度問5 最高使用圧力(限界圧力)Pa計算式数値代入

  答え この受液器の最高使用圧力Paは、2.46 Mpaである。

 長々と数式を記していますが、本番では適に短縮してください。

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(2) この受液器が使用できる最高の基準凝縮温度および高圧部設計圧力をそれぞれ求めよ。

基準凝縮温度の表H27年度

 設計圧力は最高使用圧力より小さい。(1)の解答より最高使用圧力2.46Mpaなので、高圧部設計圧力は冷凍保安器則関係例示の表の2.21Mpaとし、基準凝縮温度は50℃となる。( ← これを上手な日本語で解答欄にまとめる。)

  答え  この受液器が使用できる最高の基準凝縮温度は50℃、および、高圧部設計圧力は2.21Mpaまで可能である。

 日本語が変かな?冷凍試験の問題文は変な日本語があるから、ま、ヨシとするか。(はい、嫌味です!)

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(3) この受液器に基準凝縮温度43℃における設計圧力が作用したときに、円筒胴板に誘起される接線方向の引張応力σt(N/mm^2)を求めよ。

 この受液器が基準凝縮温度43℃で使用した場合、内圧(P)として設計圧力1.86Mpaが作用する。円筒胴板に誘起される最大の引張応力接線方向の引張応力σtは次式で求められる。

1種冷凍学識平成27年度問5 円筒胴接線方向応力σt計算式

 『SIによる 上級 冷凍受験テキスト』<8次:P169右(12.1式)>)

 数値代入して

1種冷凍学識平成27年度問5 円筒胴接線方向応力σt計算式数値代入

  答え  設問の条件で円筒胴板に誘起される最大の引張応力は、46.5 N/mm^2である。

 時間がなければ、こんなに丁寧に書かなくても良い。「46.5 N/mm^2」だけでも良いと思うよ。(もちろん、"たぶん"だけど。)

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訂正箇所履歴

【2016/10/18 新設】

  • 数式の画像や解説など全般的に見直し。(2017(H29)/05/11)

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