R410A冷凍装置高圧受液器
最小板厚t
と 必要板厚ta
と 腐れしろα
の関係を把握してないと撃沈かも。
第一種冷凍機械責任者試験 平成30年度（講習検定試験）
問5 次の仕様の薄肉円筒胴圧力容器に関する下記の(1)および(2)について、解答用紙に計算式を示して答えよ。 （20点）
(1) この圧力容器をR410A冷媒を用いた冷凍装置の高圧受液器として用い、凝縮温度が45℃の場合、必要な円筒胴胴板の最小板厚をmm単位の整数で求めよ。 なお、R410Aの基準凝縮温度と高圧部設計圧力の関係は、下表のとおりである。
(2) 設計圧力が作用したとき、円筒胴の接線方向に生じる引張応力σt(N/mm^2)を求め、有効数字3桁で答えよ。
（仕様）と覚えた公式
与えられた条件と勉強して覚えた公式で上手に導き出しましょう。
仕様
- Do ＝ 400 mm
- σa ＝ 100 N/mm^2
- η ＝ 0.7
- α ＝ 1 mm
覚えた公式
- ta ＝ t ＋ α
t＝ta
(1) この圧力容器をR410A冷媒を用いた冷凍装置の高圧受液器として用い、凝縮温度が45℃の場合、必要な円筒胴胴板の最小板厚をmm単位の整数で求めよ。 なお、R410Aの基準凝縮温度と高圧部設計圧力の関係は、下表のとおりである。
設問より基準凝縮温度45℃で使用するので、表の最も近い上位の基準凝縮温度50℃を選択する。よって、このときの設計圧力Pは2.96Mpaとなる。
必要板厚taは、
である。
ここで、必要板厚taと最小厚さtと腐れしろαの関係は、次のとおりである。（参考 ： 『上級 冷凍受験テキスト：日本冷凍空調学会』＜9次：P177～178 ((12.4)式～(12.5)式 )＞,＜8次：P171左 ((12.4)式～(12.5)式 )＞）
ta ＝ t ＋ α
ここで、Di＝Do－2ta
(以下、頑張って変形式を記す…。)
数値を代入しましょ
ここで、 ta ＝ t ＋ α なので、
ta ＝ 8.28 ＋ 1 ＝ 9.28
整数値指定なので、小数点以下を切り上げる。
答え 必要な最小板厚は、10(mm)である。
くれぐれも、9mm（＋α忘れ、又は、切り捨て）にしないように。零点、若しくは、大量減点でしょう。
(2) 設計圧力が作用したとき、円筒胴の接線方向に生じる引張応力σt(N/mm^2)を求め、有効数字3桁で答えよ。
答え 56.2 (N/mm^2)
コメント
ta ＝ t ＋ α
を、把握しているかが分かれ道。
訂正箇所履歴
【2018(H30)/10/02 新設】
- 『上級 冷凍受験テキスト』9次改訂版に対応。（2023(R05)/05/31）