ボイラーの構造（A1～A10）

圧力制御用機器に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：オンオフ式蒸気圧力調節器は、蒸気圧力によって伸縮するベローズにより作動レバーが動き、マイクロスイッチや水銀スイッチを開閉する。

２：オンオフ式蒸気圧力調節器は、ベローズに直接蒸気が浸入しないよう、水を満たしたサイホン管を用いて取り付ける。

３：電子式圧力センサは、金属ダイアフラムで圧力を受け、その圧力を封入された液体を介してシリコンダイアフラムに伝えて、シリコンダイアフラムの変形に伴う抵抗の変化を利用し圧力を検出する。

４：圧力調節器のオンオフ動作による制御において、動作すき間を大きくしすぎると、ハンチングしたり、リレーの寿命が短くなったりする。

５：圧力制限器は、ボイラーの蒸気圧力、燃焼用空気圧力、燃料油圧力などが異常になったとき、直ちに燃料の供給を遮断する。

解答と解説

燃焼安全装置の主安全制御器の構成を示す次の図において、[　　]内に入れるAからCの用語の組合せとして、正しいものは１～５のうちどれか。

１：A=シーケンスタイマ　B=安全スイッチ　C=フレームリレー

２：A=シーケンスタイマ　B=フレームリレー　C=安全スイッチ

３：A=安全スイッチ　B=シーケンスタイマ　C=フレームリレー

４：A=フレームリレー　B=シーケンスタイマ　C=安全スイッチ

５：A=フレームリレー　B=安全スイッチ　C=シーケンスタイマ

解答と解説

熱及び蒸気に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：水の単位質量当たりの蒸発熱は、圧力が0.1MPaのときより、0.2MPaのときの方が小さい。

２：金属壁の表面とそれに接する流体との間の熱移動を熱伝達といい、液体の沸騰又は蒸気の凝縮のように相変化を伴う場合の熱伝達率は極めて大きい。

３：過熱度とは、過熱蒸気の温度（℃）を同じ圧力の飽和蒸気の温度（℃）で除した値をいう。

４：物体の圧力をP（Pa）、比体積をv（m³/kg）、内部エネルギーをu（J/kg）とすると、物体の比エンタルピh（J/kg）は、h＝u＋Pvで表される。

５：熱と仕事はともにエネルギーの形態で、熱量3.6MJは、電気的仕事量1kWhに相当する。

解答と解説

次のような仕様のボイラーに使用される燃料の低発熱量の近似値は、１～５のうちどれか。

蒸発量-----12t/h
発生蒸気の比エンタルピ-----2760kJ/kg
給水温度-----20℃
ボイラー効率-----85％
燃料消費量-----900kg/h

１：20.9MJ/kg

２：30.2MJ/kg

３：35.7MJ/kg

４：40.2MJ/kg

５：42.0MJ/kg

解答と解説

炉筒煙管ボイラーに関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：他の丸ボイラーに比べ、構造が複雑で内部は狭く、掃除や検査が困難なため、十分に処理した水を給水しなければならない。

２：煙管には伝熱効果の大きいスパイラル管を用いているものが多い。

３：ドライバック式は、後部煙室が胴の後部鏡板の外に設けられた構造である。

４：戻り燃焼方式では、燃焼火炎が、炉筒前部から後部へ流れ、そして炉筒後部で反転して前方に戻る一連の流れを2パスと数える。

５：主として圧力10MPa程度までの工場用又は暖房用として、広く用いられている。

解答と解説

水管ボイラーに関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：伝熱面積当たりの保有水量が小さいので、起動から所要蒸気を発生するまでの時間が短い。

２：パネル式水冷壁は、水管をひれなどを介して溶接により板状にまとめた構造で、完全な気密が得られるので、燃焼ガスをシールするケーシングや耐火材が不要となる。

３：自然循環式の中低圧ボイラーには、蒸気ドラムと水ドラム各1個の2胴形のものや、蒸気ドラム1個と水ドラム2個の3胴形のものがある。

４：自然循環式の大容量ボイラーには、対流形過熱器とともに火炉上方に放射熱を吸収する放射形過熱器が設けられるものがある。

５：高温高圧ボイラーでは、全吸収熱量のうち、高温ガスとの接触によって熱を受ける蒸発部水管群で吸収される熱量の割合が大きい。

解答と解説

鋳鉄製ボイラーに関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：鋼製ボイラーに比べ、強度は低いが、腐食には強い。

２：燃焼室の底面は、ほとんどがウェットボトム式の構造となっている。

３：重力式蒸気暖房返り管では、低水位事故を防止するために、ハートフォード式連結法がよく用いられる。

４：側二重柱構造のセクションでは、ボイラー水の循環において燃焼室側が下降管、外側が上昇管の役割を果たしている。

５：暖房に温水ボイラーを使用する場合は、蒸気ボイラーを使用する場合に比べ、気温の変動により必要な各部屋ごとの温度調節が容易である。

解答と解説

ステーに関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：ステーボルトは、機関車形ボイラーの火室側の板とその外側の板のように接近している平板の補強に使用される。

２：ステーボルトには外側から知らせ穴をあけ、ステーが切れた場合にこの穴から蒸気が噴出し異常を知らせるようにする。

３：ガセットステーの配置に当たっては、ブリージングスペースを十分にとる。

４：管ステーは、煙管よりも肉厚の鋼管の両端にねじを切り、管板に設けたねじ穴にねじ込むか、又は溶接により取り付ける。

５：火炎に触れる部分に管ステーを取り付ける場合は、端部をラッパ状に拡げこの部分の焼損を防ぐ。

解答と解説

空気予熱器に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：空気予熱器を設置することにより、過剰空気量が少なくてすみ、燃焼効率が上昇する。

２：鋼板形の熱交換式空気予熱器は、鋼板を一定間隔に並べて端部を溶接し、1枚おきに空気及び燃焼ガスの通路を形成したものである。

３：再生式空気予熱器は、金属板の伝熱体を円筒内に収め、これを燃焼ガスと空気に交互に接触させて伝熱を行う。

４：ヒートパイプ式空気予熱器は、金属製の管の中にアンモニア、水などの熱媒体を減圧して封入し、高温側で熱媒体を蒸発させ、低温側で熱媒体蒸気を凝縮させて、熱を移動させる。

５：空気予熱器を設置すると、通風抵抗は増加するが、NOxの発生を抑制することができる。

解答と解説

ボイラーに使用する計測器について、誤っているものは次のうちどれか。

１：ブルドン管式圧力計は、断面がへん平な管を円弧状に曲げ、その一端を固定し他端を閉じ、その先に歯付扇形片を取り付けて小歯車とかみ合わせたものである。

２：差圧式流量計は、流体の流れている管の中にベンチュリ管又はオリフィスなどの絞り機構を挿入すると、流量がその入口と出口の差圧の平方根に比例することを利用している。

３：容積式流量計は、ケーシング内でだ円形歯車を2個組み合わせ、これを流体の流れによって回転させると、歯車とケーシング壁との間の空間部分の量だけ流体が流れ、流量が歯車の回転数の二乗に比例することを利用している。

４：丸形ガラス水面計は、主として最高使用圧力1MPa以下の丸ボイラーなどに用いられる。

５：二色水面計は、光線の屈折率の相違を利用したもので、蒸気部は赤に、水部は緑に見える。

解答と解説