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冷凍装置の液封？

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  • 質問者：terumasa49
  • 質問日時：
  • 回答数：1件

冷凍装置の液封による事故などと言うような場合などに使う。液封ってどのようなことなんですか。教えてください。

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A 回答 (1件)

No.1ベストアンサー

事故の原因になる液封というのは、配管などが液に満たされてしまう状態を指すようです。



ビン入りの飲料（ジュースやビール）などでは、ビンを飲料で満たすことはなく、必ず気体（窒素または炭酸ガスなど）を入れてあります。これは、ケチっているのではなく、すべてを液で満たしてしまうと、ちょっとした温度変化で内圧が急激に上昇して破裂したりするからです。

冷凍機の「液封」というのも、配管に一部に液が満たされた状態で弁などが閉止した結果、配管などの一部が完全に液で満たされてしまう状態を指すようで、このような場合、温度変化で冷媒が膨張したりすると破裂などの事故を起こすようです。

ちなみに、事故には結びつかない「液封」もあるので、混同しないように御注意ください。
（吸収式冷凍機などで、蒸気の移動を阻止する「液シール」を、「液封」ということがある。）
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この回答へのお礼

ありがとうございました。大変参考になりました。今後ともよろしくお願いいたします。

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お礼日時：2005/08/19 09:26

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参考URL：http://www.nissin-ref.co.jp/News/News268/News268-2-3.html

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それに独学ですので、聞ける人がいなくて困っています。
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Aベストアンサー

　伝熱の計算は非常に難しいのですが、「難しい」と言っているだけでは先に進みませんので、そのさわりを。
　基本式は、Ｑ＝ＵＡΔｔです。
　Ｑ：交換される熱量
　Ａ：伝熱面積
Δｔ：伝熱面内外の温度差
　　（冷却水入出の差ではない）

　ここで曲者は、Ｕ（総括伝熱係数とか熱貫流係数とか呼ばれるもの）です。
　Ｕの内部構造は、1/U=1/h1+1/hs1＋L/ｋav.+1/hs2+1/h2と表現され、hを見積もる事が大変難しいのです。
　h：伝熱面の境膜伝熱係数、内外２種類有る。
　hs：伝熱面の汚れ係数、内外２種類有る。
　L：伝熱面厚み
　ｋav：伝熱面の熱伝導率の異種温度の平均、熱伝面内外で温度が異なり、温度によって変化する熱伝導率を平均して用いる。
　hは、流体の種類や流れる速さ（主な指標はレイノルズ数）によって変化します。
　hsは、どの程度見積もるか、、、設備が新品ならZeroとしても良いのですが、使い込むとだんだん増加します。
　更には、Ａも円管で厚みが有る場合は、内外を平均したり、Δｔも入り口と出口の各温度差を対数平均するとか、色々工夫すべきところがあります。

>冷却管はステンレス製（SUS304）です。
　→熱伝導度の値が必要です。
>冷却管の中の水の温度は入口が３２℃で出口が３７℃です。>流量は２００ｔ/Ｈｒ程度流れております。
　→冷却水が受け取る熱量は、200t/Hr×水の比熱×(37-32）になります。この熱量が被冷却流体から奪われる熱量です。＝Ｑ
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>冷却管の外径での総面積は２５．６ｍ２あります。
　→冷却管の壁厚みの数値が計算に必要です。
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　更には、熱交換機を設備改造せずに能力余裕を持たせるには、冷却水の温度を下げるか、流量を増やすか、くらいしか無いのではないでしょうか。

　伝熱の計算は非常に難しいのですが、「難しい」と言っているだけでは先に進みませんので、そのさわりを。
　基本式は、Ｑ＝ＵＡΔｔです。
　Ｑ：交換される熱量
　Ａ：伝熱面積
Δｔ：伝熱面内外の温度差
　　（冷却水入出の差ではない）

　ここで曲者は、Ｕ（総括伝熱係数とか熱貫流係数とか呼ばれるもの）です。
　Ｕの内部構造は、1/U=1/h1+1/hs1＋L/ｋav.+1/hs2+1/h2と表現され、hを見積もる事が大変難しいのです。
　h：伝熱面の境膜伝熱係数、内外２種類有る。
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Q耐圧試験と気密試験

耐圧試験を行った後でも気密試験は行う必要があるんですか？

僕の調べた情報では
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高校化学IIの気体の分野で『蒸気圧』というのが出てきました。教科書を何度も読んだのですが漠然とした書き方でよく理解できませんでした。蒸気圧とはどんな圧力なのですか？具体的に教えてください。

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液体の物質の場合に、よく沸点という言葉を使います。
物質の蒸気圧が大気圧と同じになったときに沸騰が起こります。
つまり、沸点というのは飽和蒸気圧が大気圧と同じになる温度のことを言います。
しかし、沸点以下でも蒸気圧は０ではありません。たとえば、水が蒸発するのは、常温でも水にはある程度の大きさ（おおよそ、0.02気圧程度）の蒸気圧があるためにゆっくりと気化していくためであると説明できます。
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蒸気圧というのは、主として常温付近で一部が気体になるような物質について用いられる言葉です。

液体の物質の場合に、よく沸点という言葉を使います。
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つまり、沸点というのは飽和蒸気圧が大気圧と同じになる温度のことを言います。
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　PTネジ(管用テ-パネジ)とPFネジ(管用平行ネジ)の違いについて教えてください。それぞれどういう形状なのでしょう?又、どういう利点があるのですか?
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Q単相と３相の違い

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入れ替えると逆回転しますがどのような理屈になるのでしょうか？
白はは真ん中と決まっているのでしょうか？

Aベストアンサー

一般の家庭などに供給されているのは“単相交流”です。
工場などで、“動力”などと呼ばれているのが“三相交流”です。
単相は電線が２本で、三相は電線が３本、または４本です。

単相電力では、プラス・マイナスの電流の方向が交互に変化します。つまり“上下運動”のように電圧が正負にめまぐるしく切り替わっています。
ですから、このままではモーターは回りません。そこで少し右に回るように手を加えてやると、右にどんどん回りだします。
左に回るように力を与えれば、これまた左にどんどん回りだします。
つまり、単相では、どちらかの方向に“起動トルク”を与えれば、回転方向が決まります。

三相は、それぞれ１２０度の位相差を持った“単相”を三つ重ねたものです。
この特徴は“回転磁界”を伴う事です。最初から回転する特性を持っていますので、起動トルクを加える必要がありません。
３本の電線なら、その２本を入れ替える事で、“位相差”が逆になります。
そうなると、“回転磁界”も反転する事になります。

以上の説明は、図に描かないと非常に理解し難いものなのです。
できれば書店で電気の“交流理論”に関する参考書をお求めください。
それを学ばれてから、今一度理解できないところをお尋ねいただいた方が良いと思います。

一般の家庭などに供給されているのは“単相交流”です。
工場などで、“動力”などと呼ばれているのが“三相交流”です。
単相は電線が２本で、三相は電線が３本、または４本です。

単相電力では、プラス・マイナスの電流の方向が交互に変化します。つまり“上下運動”のように電圧が正負にめまぐるしく切り替わっています。
ですから、このままではモーターは回りません。そこで少し右に回るように手を加えてやると、右にどんどん回りだします。
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QNをkgに換算するには？

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか？一応断面積は40mm^2です。
1N＝9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか？
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

ｋｇｆはＳＩ単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


＞＞＞
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか？

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Ｎの力で引っ張るのと同じですか？」
ということですか？

・・・であるとして、回答します。

４０ｋｇのおもりなので、「おもりにかかる重力」は４０ｋｇｆです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに４０ｋｇｆの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

４０ｋｇｆ　＝　４０ｋｇ×重力加速度
　＝　４０ｋｇ×９．８ｍ／ｓ^2
　＝　だいたい４００Ｎ

あるいは、
１０２グラム（０．１０２ｋｇ）の物体にかかる重力が１Ｎなので、
４０ｋｇ　÷　０．１０２ｋｇ／Ｎ　＝　だいたい４００Ｎ


＞＞＞1N＝9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか？

いえ。
１ｋｇｆ　＝　９．８Ｎ
ですね。


＞＞＞一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、４００Ｎを断面積で割るだけです。
４００Ｎ／４０ｍｍ^2　＝　１０Ｎ／ｍｍ^2　＝　１０^7　Ｎ／ｍ^2
１Ｎ／ｍ^2 の応力、圧力を１Ｐａ（パスカル）と言いますから、
１０^7　Ｐａ　（１千万パスカル）　ですね。

こんにちは。

ｋｇｆはＳＩ単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


＞＞＞
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか？

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Ｎの力で引っ張るのと同じですか？」
ということですか？

・・・であるとして、回答します。

４０ｋｇのおもりなので、「おもりにかかる重力」は４０ｋｇ...続きを読む

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Q回転数と流量、揚程、動力の関係について

こんにちは。
ポンプで回転数ｎと流量Ｑ、回転数ｎと揚程Ｈ、回転数ｎと軸動力Ｌの関係について回転数ｎ1、ｎ2としたときＱ1/Ｑ2＝ｎ1/ｎ2、Ｈ1/Ｈ2＝（ｎ1/ｎ2）＾2、Ｌ1/Ｌ2＝（ｎ1/ｎ2）＾3とそれぞれ１乗、２乗、３乗の関係がある
解説を見るのですがこの根拠を教えて下さい。

Aベストアンサー

　
根拠は「運動とエネルギーの関係」です。
ポンプを理想化した原理的な表現です。


１．流量。
直径Dの車輪がｎ回転/秒で回ってる場合の外周の速度は
　　V = πD・ｎ　　です。
外周に羽根を付けて水を掻くと、水も同じ速度Vで動きますから、

(1)　流量Qは 『 回転数に比例 』 します。
(2)　Q = ｋ・ｎ　　比例式で表した。ｋは比例係数。
(3)　Q1/Q2 = ｎ1/ｎ2　係数を使わない形の比例式。

　(3)は、(2)の適当な２カ所、Q1=k・n1、Q2=ｋ・n2 を分数にしただけのものです。分数にするとｋが消えますよね。ｋは水車の寸法とか水の抵抗などが絡む現実的なものだから、抽象的な話をするときには出て欲しくない、そこで(3)のように「出てこない形」にするのです。
さらに、分数にすればメートルとかkgとかの次元も約分されて消えてしまうので「ただの数」になります。10rpmと20rpm、1000rpmと2000rpm、分数ならどちらも「2倍」となり、理論的、抽象的に説明をやりやすいのです。



２．揚程
物理の「運動エネルギと位置エネルギの関係」そのものです。物理の教科書にある式、
　　1/2・mV^2 = mgH　　Hは高さ
これを上記の(3)をマネして、V1のときH1、V2のときH2、の記号を使って分数にすると、ｇもｍも1/2もみんな消えて、
　　(V1/V2)^2 = H1/H2
となりますね、見やすいでしょう？
Hは揚程そのものだし、回転数と流速Vは上記１から分かるように比例です（この比例計数も分数で消えてしまうことが理解できますか？）。
　　(n1/n2)^2 = H1/H2
となります。



３．動力
動力（ワットとか馬力）は、単位時間のエネルギ量（ジュール）、すなわち ジュール/秒 です。
単位時間に運ばれる流体の質量は
　　m =ρQ　kg/s
ρは流体の密度kg/m＾3、Qはm^3/s
連続して毎秒、位置エネルギmgHを与え続けるから、その動力は
　　L = mgH = ρQgH　J/s
これもまた分数化すると、
　　L1/L2 = (Q1H1)/(Q2H2)
これにQとHの式を入れると、
（以降は自分で。）



（分数にしてただの数にする方法を、無次元化や基準化などとも言います）

　
根拠は「運動とエネルギーの関係」です。
ポンプを理想化した原理的な表現です。


１．流量。
直径Dの車輪がｎ回転/秒で回ってる場合の外周の速度は
　　V = πD・ｎ　　です。
外周に羽根を付けて水を掻くと、水も同じ速度Vで動きますから、

(1)　流量Qは 『 回転数に比例 』 します。
(2)　Q = ｋ・ｎ　　比例式で表した。ｋは比例係数。
(3)　Q1/Q2 = ｎ1/ｎ2　係数を使わない形の比例式。

　(3)は、(2)の適当な２カ所、Q1=k・n1、Q2=ｋ・n2 を分数にしただけのものです。分数にするとｋが...続きを読む

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Q比重の単位って？もうわけわからない・・・。

比重というのは、単位はなんなのでしょうか？？
鉄の比重を7.85で計算すると考え、以下の疑問に答えてもらいたいのですが、
縦100mm・横100mm・厚さ6mmの鉄板の重さを計算したい場合、
100×100×6×7.85で計算すると、471000になります。
全部ｍに単位をそろえて計算すると、
0.1×0.1×0・006×7.85で、0.000471になります。

これで正確にkgの単位で答えを出したい場合、
0.1×0.1×6×7.85で、答えは0.471kgが正解ですよね？

・・・全く意味が解かりません。普通、単位は全部揃えて計算するものですよね？？なぜ、この場合、厚さだけはmmの単位で、縦と横はｍでの計算をするのでしょうか？

比重ってのは単位はどれに合わせてすればいいのでしょうか？

そして円筒の場合はどのように計算するのでしょうか？
まず、円の面積を求めて、それに長さを掛けるのですよね？
これは円の面積の単位はメートルにして、長さはミリで計算するのでしょうか？？
わけわからない質問ですみません・・・。もうさっぱりわけがわからなくなってしまって・・。うんざりせずに、解かりやすく、教えてくださる方いましたらすみませんが教えて下さい・・。

比重というのは、単位はなんなのでしょうか？？
鉄の比重を7.85で計算すると考え、以下の疑問に答えてもらいたいのですが、
縦100mm・横100mm・厚さ6mmの鉄板の重さを計算したい場合、
100×100×6×7.85で計算すると、471000になります。
全部ｍに単位をそろえて計算すると、
0.1×0.1×0・006×7.85で、0.000471になります。

これで正確にkgの単位で答えを出したい場合、
0.1×0.1×6×7.85で、答えは0.471kgが正解ですよね？

・・・全く意味が解かりません。普通、単位は全部揃えて計算するものですよね？？...続きを読む

Aベストアンサー

＃3番の方の説明が完璧なんですが、言葉の意味がわからないかもしれないので補足です

比重は「同じ体積の水と比べた場合の重量比」です
水の密度は1g/cm3なので、鉄の密度も7.85g/cm3になります
（密度＝単位堆積あたりの重さ）
重さを求める時は「体積×密度（比重ではありません）」で求めます

おっしゃるとおり、計算をする時は単位をそろえる必要があります
100（mm）×100（mm）×6（mm）×7.85（g/cm3）ではmmとcmが混在しているので間違いです
長さの単位を全部cmに直して
10cm×10cm×0.6cm×7.85（g/cm3）=471g=0.471kg
と計算します（cmとgで計算しているのでCGS単位系と呼びます）

円筒の場合も同様に
体積×密度で求めます
円筒の体積＝底面積（円の面積半径×半径×円周率）×高さ
です

比重=密度で計算するならば、水が1gになる体積1cm3を利用するために長さの単位をcmに直して計算してください
計算結果はgで出るのでこれをkgに直してください

最初からkgで出したい時は
水の密度=1000（kg/m3）
（水1m3の重さ=100cm×100cm×100cm×1g=1000000g=1000kg）
を利用して
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でも計算できます
（このようにm　kgを使って計算するのがSI単位系です）

0.1×0.1×6×7.85は＃4の方がおっしゃるとおり
0.1×0.1×0.006×1000×7.85の0.006×1000だけ先に計算したのだと思います

＃3番の方の説明が完璧なんですが、言葉の意味がわからないかもしれないので補足です

比重は「同じ体積の水と比べた場合の重量比」です
水の密度は1g/cm3なので、鉄の密度も7.85g/cm3になります
（密度＝単位堆積あたりの重さ）
重さを求める時は「体積×密度（比重ではありません）」で求めます

おっしゃるとおり、計算をする時は単位をそろえる必要があります
100（mm）×100（mm）×6（mm）×7.85（g/cm3）ではmmとcmが混在しているので間違いです
長さの単位を全部cmに直して
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Q配管内の内容積の求め方について

早速ですが、配管内の内容積の求め方についてよろしくお願い致します。リットルで出したいのです・・・

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Aベストアンサー

1L=1000ml=1000cm3=1000*1000mm3
ですから、0.75762Lです。

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