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貯槽・タンクの設計についての質問
2023/10/18 08:25
- 貯槽・タンクの設計について質問させていただきます。あるプロセスの一部として設置する浄化を目的としたタンクを設計しております。
- タンクの側面、底板の板厚の設計と補強方法についてアドバイスをいただきたいです。
- タンクの素材にチタンを使用するため、たわみが気になっています。どのくらいの板厚が必要か教えていただけると助かります。
貯槽・タンクの設計
2010/03/11 10:21
貯槽・タンクの設計について質問させていただきます。あるプロセスの一部として設置する浄化を目的としたタンクを設計しております。タンクの大きさはドラム缶サイズです。このタンクにポンプでオイルを送り、タンクを通過することで浄化を行います。オイルは比重が0.9で温度は100度を少し超えます。オイルはタンク下部から入りろ過材を通過したオイルがタンク上部から出ていきます。ポンプの力は小さくタンク自体に圧力はかかりません。タンクが満タンになる前にタンク上部のパイプからオイルが流れていきます。パイプ入口出口とも約30φで、オイルがタンクを常に循環しています。タンクの3分の2程度にろ過材が入っており
オイルの重量とあわせると常に150ｋｇ以上の重さがかかっていると思います。
質問はこのタンクの側面、底板の板厚の設計です。またタンクの素材にチタンを使用するため、たわみが気になります。タンクに補強をする場合どのように補強をすればより安全でしょうか？いくつかの資料を読んだのですが設計素人のため、強度計算が理解できません。タンクの板厚はどのくらいに設計すればよいのでしょうか？初心者ですので具体的な数値など参考にわかりやすくアドバイスをいただければ嬉しいです。どなたか助けて下さい！どうかよろしくお願いします。
回答 （3件中 1～3件目)
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（１）回答のとおりと思います。
チタンであっても、前回質問への回答とおなじ寸法での製作で問題ありません
チタンはTIG溶接可能ですし、補強を濾過槽本体への溶接は避けて、鉄アングル組み井型の上に置く案はＧＯＯＤだと思います。
この程度のサイズの槽は弊社ではプロセスの中で、スチームを吹き込み温水を作るタンクとして数十台の製作実績があります。
材質はＳＳ４００または、ＳＵＳ３０４でした。
前回の質問の続きだろうからφ６６０x６００Ｈなんでしょう？で２００Ｌ
大変、困ってらっしゃるようなのでアドバイスとして回答します
チタンの加工も溶接もしたことがないので、見当がつきかねますが、
溶接や加工硬化により曲げも難しいものだというくらい知りません。それと
大して荷重も大きくないのに、随分とたわみを気になさっている様子ですね
参考までに私なら、底板は、t2以上にして＃ゲタ上の補強枠に溶接はせずに
載せるだけにしたい。こうすれば、殆どたわみは気にならなくできそうだ
また側板も強度的には、t1も必要ないだろうが、薄いと溶接が難しいだろう
但し、振動や他の要因は考慮してないし静的に圧力も掛からない場合ですよ
確かに溶接一体構造の方がより強度的には上になるに違いないのですが、
それよりも溶接による歪みの方が心配なだけです。ステンレス製であっても、
t2の底板に補強を連続溶接をしてしまうとベコベコになってしまいまうから
チタンなら尚更かっと思い、たわみを1mm程度にできるならこれのが良いかと
（マンホールなどのたわみは、スパンの1/600以下という規定はある）
お礼
2010/03/12 07:36
ご回答していただきありがとうございます。回答者様のお察しの通りです。
確かにそこまで大きなサイズでもないのに少し気にし過ぎているのかもしれません。設計中のタンクは圧力容器には当てはまらないですが、素材がチタンというとで実績がなく不安で様々な人の意見を聞いています。とても参考になってます。やはり、まずは基本をおさえて時間をかけてしっかりと勉強していかないといけないと実感しています。
ご回答中に ＃ゲタ上の補強枠に溶接はせずに載せるだけにしたい。とありますが素人考えでは溶接したほうが強度が増すように思うのですが載せるだけにする理由はなぜでしょうか？もしお時間があればご回答お願いします。実はタンクをのせる架台の設計にも難儀しております。