熱交換器の管板厚さ計算問題
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会社の新しい化学プロジェクトにおいて、蒸留塔の頂部にある凝縮器などの冷却装置の設計を行っています。塔頂の物質は外側の流路を通りますが、設計院が設計温度を決定する際、外側流路の最高温度は分離塔の底部から抽出される温度に基づいて選ばれます。以前は外側流路の最高温度は230℃でしたが、塔底部の温度が350℃だったため、それに基づいて設計温度は350℃に20℃を加えた370℃となりました。化学機器に関する知識が不足しており、計算の過程もよくわかりません。計算の仕方に詳しい方々にお尋ねしますが、このように設定することは、管板の厚さや外側流路の円筒部分の厚さ、そしてフランジの厚さに影響を与えますか？その影響は大きいですか？
わかりません。温度が上がれば許容応力は下がり、厚さは確実に増えますが、具体的な数値は計算しないとね
設計温度が異なる材料の許容応力は異なり、350度はちょうど一つの区分に該当するため、理論上差が生じます。ただし、材料の選定には、定められた作業条件や物質の物性、圧力・温度などの総合的な条件を考慮して決定する必要がある。ソフトウェアで強度を計算する際は、自分で比較すれば結論が出ます。余談ですが、お使いの材料の特性がわかりません。もし塔頂ガスが弱い熱供給特性を持つ物質であれば、内側にフィンを備えた熱交換器の方案を検討できます。興味がある方は、サインアップ情報からご連絡いただければと思います。