容器の圧力バランスを保つ蓋の重さで困ってます。

質問

今、50kpを保つ容器を作れとたのまれてますが、圧力バランスを保つ蓋(というか、安全弁に近いかな？)の重さで困ってます。
蓋の部分の経は、約100cm＾2で、50kpは約0.5kg/cm＾2で、単純に1ｃｍ＾2に0.5キロの力がかかるとすると、100/0.5で蓋の重さが50kgになってしまいました。

これが合ってるかも分からない、
数学物理共に馬鹿の自分にアドバイスお願いします。

回答No.1

mpascal · ベストアンサー

計算はあってますよ。

圧力容器には予想外に大きな力がかかっているので要注意です。

圧力容器が、一般的に円筒形状で製作すべきです。

蓋というか、バランスピストンになると思うのですが、シールを入れて圧力保持をしようとする場合、シールの摩擦抵抗が無視できませんよ。特に、今回５０ｋＰａであれば、シールの選定が重要でしょう。

ベローズまたはダイヤフラムを用いた構造を採用するか、空気のように外部に漏らしても良い場合は、ラビリンス・シール（シール部材を使わない）を採用するとを検討して置かなければいけないでしう。

また、圧力が０．２ＭＰａ以上で、内容積が４０Ｌ以上を越えるような、圧力容器には、色々法律の規制が掛かってきますので、違法なものにならないようにしましょう。

お礼

アドバイスありがとうございます

計算は、とりあえず合ってたみたいで良かったです

タンクは、500Aのパイプをつかった円筒形です。目的は水溶性のガス処理のためのもので、水を入れてガス処理します。

あと、重い蓋程度で圧力調整をするなどという手法は気密性等を考えると、得策では無さそうですね。もう一度考え直してみたいと思います。

ありがとうございました。

回答No.2

noname#194996

状況がよくわからないので、間違っているかもしれませんが、内圧が50kp　なら大気圧の半分くらいですから、大気圧とのバランスを考えるというよりむしろ真空容器と考えたほうがいいのではないですか。それとも大気圧プラス０．５気圧　１．５気圧に耐える容器？

いずれ圧力容器としてはさほどの耐力は不要ではないかと思います。普通コンプレッサなどの耐圧力は１０Ｋｇ/ｃｍ　で作られていると思います。ふたの部分はなかなか難しいですね。気体にもよりますが、真空容器とそうでない低圧容器とは全く対応が異なります。簡単なのは低発泡ウレタンを(型に）流し込んで作るということなどが考えられます。

ご参考になれば。

お礼

アドバイスありがとうございます。

説明不足で申し訳ありません。

圧力は、大気圧内で0.5ｋｇｆ/ｃｍ＾2です。絶対圧力ではありません。

圧力的にはあまり強度は必要ないのですが、屋外使用＆当社が配管溶接等をやり慣れてるので、ステンレス（SUS304）を使う予定です

ただ、最初に考えてた方法だと考えが甘かった感じですので、製作時にはアドバイスを参考にさせてもらうかもしれません。

ありがとうございました。