プラントで使う単位換算と基礎計算
単位換算、槽容量、日常の計算。各ツールに公式と練習問題があります。
単位換算
圧力換算
psi・bar・kPa はゲージ圧 (G) か絶対圧 (A) かを明記します。絶対圧 = ゲージ圧 + 大気圧(海面で約 101.3 kPa)。torr(1/760 atm)は mmHg とほぼ同じです。
流量換算
米ガロン = 3.785 L、英ガロン = 4.546 L。流量計がどちらで表示しているか確認します。1 バレル (bbl) = 42 米ガロン = 158.99 L。
温度換算
温度差 1 °C は 1 K、1.8 °F に相当します。温度差を換算するときは 32 を足しません。
長さ換算
1 インチはちょうど 25.4 mm、1 フィートは 0.3048 m です(1959 年の国際定義)。
体積換算
槽の液面計が米ガロンか英ガロンかを確認します。約 20 % の差があります。
質量換算
メートルトン (1000 kg) は米トン(2000 lb = 907.2 kg)や英トン(2240 lb = 1016 kg)と違います。
エネルギー換算
BTU と kcal は国際蒸気表 (IT) の値です。天然ガスは GJ や therm で計量されることが多いです(1 therm = 100 000 BTU)。
動力換算
hp = 英馬力(550 ft·lbf/s = 745.7 W)、PS = 仏馬力(735.5 W)。1 米冷凍トン (USRT) = 12 000 BTU/h。
形状と槽容量
矩形槽(直方体)
有効容量は内寸で計算します。1 m³ = 1000 L。
円筒形タンク
縦型タンクでは h に液位を入れると、結果は貯留量になります。
円錐とホッパー(円錐台)
D₂ = 0 で完全な円錐になります。粉粒体ホッパーは壁面が急なほど(多くは 60° 以上)排出しやすくなります。
球
表面積は塗装や保温の見積もりに、容量は球形タンクの容量に使います。
液位 → 容量(矩形槽)
1 cm あたりの容量で、液位低下を送液量や使用量に換算できます(ポンプの実測、薬品使用量)。
日常の計算
比例計算(三数法)
正比例:2 時間の送水で 50 m³、3.5 時間では? 反比例:ポンプ 2 台で 6 時間かかる排水は、3 台なら何時間?
変化率と相対差
変化率は基準値 A に対する割合、相対差は両者の平均に対する割合です。2 台の計器や二重測定の比較に使います。
加重平均(混合)
複数の流れの混合:x = 濃度、w = 各流れの流量または体積。使わない行は重みを 0 にします。
直線補間
表(水の密度、蒸気表、タンクの容量表)の 2 行の間を読むときに使います。t が 0〜100 % の外なら外挿なので注意します。
平均と標準偏差
標本標準偏差(n − 1 で割る)。最初の n 個の値だけを使い、残りは無視します。変動係数は試験の繰返し精度の判断に使います。
直角三角形と勾配(% ↔ 度)
勾配 100 % は 45° です。勾配は斜辺ではなく水平距離で計算します。自然流下管:1 % = 1 m あたり 1 cm。
有効数字への丸め
ちょうど 5 は切り上げます(試験規格によっては偶数丸め)。計算途中は全桁を残し、最終結果だけを丸めます。
学習・確認用のツールです。示した範囲は一般的な目安です。必ず自施設の手順・許可・設定値に従ってください。データは送信されません。計算はブラウザ内で行われます。