気体の圧力について

冷凍

大気圧について

地球の表面の上空には約80kmに渡って大気と呼ばれる空気の層があります。この空気には重さがあり、大気圧atomospheric puressureと呼ばれる圧力を地表に加えています。これは、1c㎡あたり約1kgの重さがかかっています。SI単位であらわすと101.325kPaで、水銀柱では760mm、水柱では10.33mです。この大気圧は、高度が増すにつれて圧力は減少します。またその温度により、また空気中の水蒸気量によって圧力は変化します。温度上昇および水蒸気量の増加によって空気の密度は減少し、圧力は低下します。

ポンプの吸込揚程について

低い場所から高い場所へ水を送るときはポンプを使用しますが、この吸い込む時のポンプと水源までの垂直距離が吸込揚程となります。また、水を送る力がとても強いポンプもありますが、吸い込みの出来る高さには限界があります。吸水はポンプの力で配管内に真空を作り出し、大気圧の力を利用し吸水をするため10mを超えたあたりで吸水が不可能となってしまいます。しかし実際には真空を作り出すのにも損失が発生してしまうため、最大でも8m程、作業効率を考えると6m以内に収めた方が安全です。それよりも汲み上げたい場合は、水中ポンプで押し上げるか、複数のポンプを組み合わせて段階的に組み上げるなどする必要があります。

絶対圧力とゲージ圧力について

絶対圧は完全な真空を基準とした圧力です。したがって完全真空状態を0Paと表します。ゲージ圧は大気圧を基準とした圧力です。そのため、大気圧より高い圧力は正圧、低い圧力は負圧と表します。絶対圧とゲージ圧の関係は以下のとおりです。

 絶対圧力(MPa abs)=大気圧(0.1013MPa)+ゲージ圧力(MPa)

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