流体力学・撹拌計算

化学プラントの機電系エンジニア向けに流体力学で重要ポイントを3つ絞りました。 比重・粘度は標準とそのズレの大きさの程度を知っておきましょう。問題に気づいたら調べれば良いだけ。 圧力損失よりも断面積・流量・圧力の定性的関係は大事です。ガスの圧縮膨張の一般的な性質も大事です。 知っておくべき範囲は狭いですが、即答して使いこなせるレベルになることが大事です。

バッチ系化学プラントで使用する液体の性質(liquid nature)をまとめました。 液体の知識や薬液の特性は化学プラントではとても大事です。 水だけではなく様々な性質の液体を扱います。 機電系エンジニアとしては薬液の特性を理解せずに、仕...

流体力学の層流境界層と乱流境界層について解説します。 大学で学習したときは何となくしか理解しておらず、式変形だけを追っかけていた記憶があります。 化学プラントのような流体力学を良く使う分野のエンジニアとしては、層流境界層と乱流境界層がイメー...

ポンプ圧力損失計算(pressure drop)は化学工学の教科書に載っていますが、計算がやや複雑です。 少なくとも手計算では不可能で、Excelや専用のソフトで計算することが多いでしょう。 とはいえ、現場レベルで即決する時には使えません。...

圧力損失の計算では継手の抵抗を考えます。 継手の大小関係がどれくらいであるかを感覚的に知っておこうというのが、本記事の狙いです。 机の上で詳細の計算をしなければ分からない、というのでは現場のエンジニアとしては少し困ります。 現場で起こったこ...

タンク内の液を外部に放流する時の流量ってどれくらいですか？ こういう質問はたまにあります。 現場で放流作業をするときに、安全性をちょっと確認したい場合です。 簡単に計算できそうな気がして実はちょっと計算が必要なので、暗算では難しいです。 手...

化学プラント内のモノが動く(Material flow)状況をイメージするために、いくつかの例を取り上げて解説します。 化学プラントが分かりにくい原因の一つに、動きが目に見えないという欠点があります。 危険物を漏えいさせたくないために装置や...

制限オリフィス(orifice)の設置向きについて解説する、かなりマニアックな内容です。 オリフィスといえば流量計算などを思い浮かべるでしょうが、施工や現場レベルでは取付方向に悩むシーンもあります。 オリフィスに向きという概念があることを、...

流体エネルギー(fluid energy)について、空気と水の2つの流体を比較します。 これは、タンクの気密試験や水圧試験で登場する話題です。 タンク内に圧力を掛けるときに、水圧が安全という話は一般的に言われます。 ところが、なぜなのかを理...

撹拌機のフローパターン(Flow pattern)に関する知識を紹介します。 化学プラントの機電系エンジニアにとって、撹拌機や撹拌槽はなじみの深い設備です。 でも、撹拌って真面目に考えたことがあるでしょうか？ 撹拌機という機械的な部分に興味...

単位体積当たり撹拌動力Pv(Stirring power)に関して解説します。 撹拌機は反応器として使うので、バッチ系の化学工場ではありふれた機械です。 その割にプロセス設計での個別最適化が進みやすい設備ですので、機電系エンジニアが独自に設...

撹拌翼(stirring blade)について解説します。 化学プラントでは、撹拌槽は必須設備の1つに上がる重要な物。 ところが技術的な内容はかなり複雑なので、機電系エンジニアの手には負えない範囲かも知れません。 保全エンジニアとして設備を...

撹拌機(mixer)のスケールアップについて考えます。 撹拌所要動力の式を少し使った、頭の体操のようなもの。 本記事で概要を知った後は、実務での対応となります。 詳細設計はメーカーや研究開発部門が行うため、化学プラントの機電系エンジニアとし...

撹拌所要動力(Stirring power)の計算式について解説します。 撹拌機を多く扱うユーザーでが、知っておきたい基礎的な部分に絞ります。 撹拌所要動力の式は、例えば永田の式のようにその業界では有名な式がありますが、かなり専門的な内容で...