ボイラーの構造（A1～A10）

水管ボイラーの水循環に関し、誤っているものは次のうちどれか。

１：水管と蒸気の間の熱伝達率は、水管と沸騰水の間の熱伝達率よりはるかに小さいので、運転中、水管内に発生蒸気が停滞すると、管壁温度が著しく高くなる。

２：自然循環式ボイラーの場合、循環力を大きくするには下降管を加熱せず、また、蒸気ドラムと水ドラムの高さの差を大きくする。

３：自然循環式ボイラーでは、熱負荷を増すと上昇管内の気水混合物の平均密度が増加し、循環力が低下するため、上昇管出口の管壁温度が上昇する。

４：自然循環式ボイラーでは、上昇管を上昇した蒸気は、蒸気ドラムで水分が分離された後に外部に供給され、その分の給水が蒸気ドラムに供給される。

５：自然循環式ボイラーでは、ボイラーの運転圧力が低いほど蒸気の比体積が大きくなるため、循環比を大きくとる必要がある。

解答と解説

重油を燃料とするボイラーにおいて、蒸発量が毎時1t、ボイラー効率が90％であるとき、低発熱量が41MJ/kgの重油の消費量の値に最も近いものは、次のうちどれか。
ただし、発生蒸気の比エンタルピは2,780kJ/kg、給水の温度は24℃とする。

１：73kg/h

２：78kg/h

３：726kg/h

４：1,221kg/h

５：1,312kg/h

解答と解説

炉筒煙管ボイラーに関し、誤っているものは次のうちどれか。

１：燃焼ガスが閉じられた炉筒後端で反転して前方に戻る「戻り燃焼方式」を採用し、燃焼効率を高めたものがある。

２：戻り燃焼方式では、燃焼火炎が、炉筒前部から炉筒後部へ流れ、そして炉筒後部で反転して前方に戻る一連の流れを1パスと数える。

３：ウェットバック式は、後部煙室が胴の内部に設けられ、その周囲が水で囲まれている構造である。

４：エコノマイザや空気予熱器を設け、ボイラー効率が90％に及ぶものがある。

５：全ての組立てを製造工場で行い、完成状態で運搬できるパッケージ形式にしたものが多い。

解答と解説

貫流ボイラーに関し、誤っているものは次のうちどれか。

１：一連の長い管系で構成され、給水ボンプによって一端から押し込まれた水が順次、予熱、蒸発、過熱され、他端から過熱蒸気となって取り出される。

２：細い管内で給水のほとんどが蒸発するので、十分な処理を行った水を使用しなければならない。

３：給水量と燃料量の比が大きく変化しても、ボイラー出口の蒸気温度は、ほとんど変化しない。

４：超臨界圧ボイラーでは、水の状態から沸騰現象を伴うことなく連続的に蒸気の状態に変化するので、気水分離器は不要になる。

５：高圧大容量用として、また、急速起動を必要とする小形低圧用として用いられる。

解答と解説

鋳鉄製ボイラーに関し、誤っているものは次のうちどれか。

１：鋼製ボイラーに比べ、強度は弱いが腐食には強い。

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、燃焼室側側柱が下降管、外側側柱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、部屋ごとの温度調節が容易である。

解答と解説

ボイラー各部の構造及び強さに関し、誤っているものは次のうちどれか。

１：胴板を薄肉円筒として取り扱う場合、長手方向の断面に生じる周方向の応力は、周方向の断面に生じる長手方向の応力の2倍となる。

２：皿形鏡板は、球面殻、環状殻及び円筒殻から成っており、環状殻の部分には内圧により曲げ応力が生じる。

３：皿形鏡板は、同材質、同径、同厚の場合、全半球形鏡板より強度が小さい。

４：炉筒の鏡板への取付けは、鏡板の炉筒取付け部分を内方に折り込んで、すみ肉溶接によって行う。

５：波形炉筒は、平形炉筒に比べ、熱による伸縮が自由で、外圧に対する強度が大きい。

解答と解説

過熱蒸気温度の調節法として、誤っているものは次のうちどれか。

１：給水の一部を過熱低減器に注入し、過熱蒸気を減温して、温度を調節する。

２：過熱器に入る蒸気の乾き度を変えて、蒸気温度を調節する。

３：過熱蒸気の一部を、ボイラー水中に配置された熱交換器に通して減温し、温度を調節する。

４：過熱器を通過する燃焼ガス量を変えて、蒸気温度を調節する。

５：バーナの噴射角度を上下し、過熱器入口の燃焼ガス温度を変えて、蒸気温度を調節する。

解答と解説

ボイラーの附属品及び附属装置に関し、誤っているものは次のうちどれか。

１：沸水防止管は、大径のパイプの上面の多数の穴から蒸気を取り入れ、蒸気流の方向を変えることによって水滴を分離する装置である。

２：バケット式蒸気トラップは、ドレンの存在が直接トラップ弁を駆動するので、作動が迅速・確実で信頼性が高い。

３：主蒸気管の配置に当たっては、曲がり部に十分な半径をもたせ、ドレンのたまる部分がないように傾斜をつけるとともに、要所に蒸気トラップを設ける。

４：給水内管は、一般に長い鋼管に多数の穴を設けたもので、胴又は蒸気ドラム内の安全低水面よりやや下方に取り付ける。

５：ボイラー水の濃度を管理値の範囲内で一定に保つための連続ブロー装置のブロー管は、胴又は水ドラムの底部に設けられる。

解答と解説

温度検出器に関し、誤っているものは次のうちどれか。

１：バイメタル式温度検出器は、熱膨張率の異なる2種類の薄い金属板を張り合わせたバイメタルにより、接点をオンオフするもので、振動により誤差が出ることがあるが、直動式のため応答速度が速い。

２：溶液密封式温度検出器は、感温体内の揮発性液体の温度変化による膨張・収縮を利用して、べローズなどにより接点をオンオフするものである。

３：保護管を用いて溶液密封式温度検出器の感温体をボイラー本体に取り付ける場合は、保護管内にシリコングリスなどを挿入して感度を良くする。

４：測温抵抗体は、金属の電気抵抗が温度変化によって一定の割合で変化する性質を利用して、温度を測定するもので、使用する金属には、温度に対する抵抗変化が一定であること、温度係数が大きいことなどの要件が必要である。

５：熱電対は、2種類の材質の異なる金属線の両端を接合し閉回路を作ったもので、両端で温度差が生じると回路中に、その金属固有の熱起電力が発生する原理を利用して、温度を測定するものである。

解答と解説

ボイラーのドラム水位制御に関し、誤っているものは次のうちどれか。

１：水位制御の目的は、負荷が変動しても、ドラム水位をできるだけ一定に保つことにある。

２：ドラム水位の逆応答とは、蒸気流量が増えるとドラム水位が一時的に下がる特性のことをいう。

３：単要素式は、ドラム水位だけを検出し、これに応じて給水量を調節する方式である。

４：二要素式は、ドラム水位及び蒸気流量を検出し、これらに応じて給水量を調節する方式である。

５：熱膨張管式水位調整装置には、単要素式と二要素式がある。

解答と解説