熱交換器と圧力容器 . 圧力容器の定義

.
Heat Exchangers and Pressure Vessels
熱交換器と圧力容器
圧力容器の定義
大気圧における沸点を超える液体を保有する容器
容器内の圧力が大気圧を超える容器で、
イ.蒸気、その他の熱媒を受け入れ、又は蒸気を発生させて固体又は液体を加熱するもの。
ロ.化学反応、原子核反応、その他の反応によって蒸気を発生するもの。
ハ.液体の成分を分離するため、その液体を加熱し、蒸気を発生するもの。
ニ.大気圧における沸点を超える温度の液体を内部に保有するもの。
抜粋：ボイラー及び圧力容器安全規則
第一種圧力容器　PV＞0.02　P：最高使用圧力　MPaG　V：内容積　m3
小型圧力容器　0.02≧ PV＞0.004　簡易（圧力）容器 0.004≧ PV≧0.001
All Rights Reserved, Copyright ©HISAKA WORKS, LTD.
1
.
Heat Exchangers and Pressure Vessels
熱交換器と圧力容器
温水製造用ＰＨＥの設計
0.2MPaGｽﾁｰﾑ　133℃→133℃　1305kg/h　水　60℃← 45℃　45m3/h
型式 LX-125A-TNHJR-18 伝熱面積　3.20m2、通路数ｽﾁｰﾑ側 8、水側 9
必要蒸気量の計算　0.2MPaGｽﾁｰﾑの潜熱　γ＝2166kJ/kg　水の比熱　c＝4.186kJ/kg℃
交換熱量Q＝（60－45）×45×4.186×1000÷3600＝785kW　蒸気量　G＝785×3600÷2166＝1305kg/h
圧力容器該当、非該当の確認最高使用圧力（設計圧力）：ｽﾁｰﾑ側0.26MPaG、水側0.50MPaG　LX-125A型の1通路当たりの内容積　1.12 X 10-3m3 より PV＝0.26×（1.12×10-3×8）＋ 0.50×（1.12×10-3×9）＝0.0074となり
0.02 ≧ PV＞0.004で小型圧力容器に該当　All Rights Reserved, Copyright ©HISAKA WORKS, LTD.
2
.
Heat Exchangers and Pressure Vessels
熱交換器と圧力容器
ｽﾁｰﾑ側安全弁の選定
申請に必要なもの：弁メーカーの図面と計算書
容器に流入する蒸気量の算出(配管径から算出します)　G kg/h　G＝0.0028×v×ρ×d2 ＝1784　kg/h　蒸気流速　v＝30m/s　安全弁の設定圧力におけるｽﾁｰﾑ（0.26MPaG）の密度　ρ=1.915kg/m3
蒸気配管内径100A　d＝105.3mm　安全弁の公称吹出し量の算出 Qm kg/h メーカーカタログより呼び径65Aの安全弁を選定　Qm＝5.246
x C x Kd x A x (p＋0.1) x 0.9 ＝2887kg/h＞G=1784kg/h　設定圧力　0.26MPaG　吹出し量決定圧力　p＝設定圧力x1.03=0.2678MPaG　蒸気の性質による係数　C＝1.0 吹出し係数　Kd＝0.864 吹出し面積　A＝1924mm2　(のど径＝ 49.5mm) All Rights Reserved, Copyright ©HISAKA WORKS, LTD.
3
.
Heat Exchangers and Pressure Vessels
熱交換器と圧力容器
水側逃がし弁の選定
申請に必要なもの　・水側圧力源の圧力が熱交換器の最高使用圧力以下の場合　：　弁メーカーの図面と圧力源の圧力値（ポンプの締切圧力＋背圧値）
水側が密閉状態になり、かつスチームが流れて加熱され続けた場合には、　熱膨張によって生じる圧力上昇を逃がすために、呼び径が15A以上の逃がし弁
が必要です。
・水側圧力源の圧力が熱交換器の最高使用圧力を越える場合　：　弁メーカーの図面と計算書及び設定圧力におけるポンプの吐出流量
圧力源がポンプの場合には、安全弁の設定圧力時における吐出量を性能曲線　から読みとり、その吐出量を全量逃がす安全弁が必要です。
All Rights Reserved, Copyright ©HISAKA WORKS, LTD.
4
.
Heat Exchangers and Pressure Vessels
熱交換器と圧力容器
フローシート
0.5MPaG
安全弁の仕様　0.26
設定圧力　MPaG　2887 kg/h
公称吹出量　100
設置配管口径　Ａ
呼び径　Ａ
65
逃がし弁の仕様　0.5
設定圧力　MPaG　呼び径　15Ａ以上
0.2MPaG
ＰＨＥ
ｽﾄﾚｰﾅｰ減圧弁温度調節弁
背圧0.1MPaG
熱交換器の仕様　0.26
蒸気側設計圧力　MPaG　0.50　MPaG　水側設計圧力　0.0074
PV＝　小型
圧力容器
ﾄﾗｯﾌﾟ
圧力源の仕様　ポンプ締切圧力　0.35　MPaＧ
背圧　0.10　MPaG
合計圧力　0.45　MPaG
All Rights Reserved, Copyright ©HISAKA WORKS, LTD.
5

Download Report