ボイラーの構造（A1～A10）

伝熱に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：固体壁の表面とそれに接する流体との間の熱移動を熱伝導といい、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導率は極めて大きい。

２：放射伝熱は、物体が保有する内部エネルギーの一部を電磁波の形で放出し、それが空間を隔てた他の物体面に当たり吸収される熱移動である。

３：放射伝熱によって伝わる熱量は、高温物体の絶対温度の四乗と低温物体の絶対温度の四乗との差に比例する。

４：固体壁を通した高温流体から低温流体への熱移動を熱通過又は熱貫流という。

５：熱通過は、一般に熱伝達及び熱伝導が総合されたものである。

解答と解説

次の状況で運転しているボイラーのボイラー効率の値に最も近いものは、１～５のうちどれか。

燃料消費量-----360kg/h

１：87％

２：89％

３：91％

４：93％

５：95％

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：ボイラー胴中に、一般に径の大きい波形炉筒1本と煙管群を組み合わせてできている。

２：炉筒の後部に煙室を設け、その煙室を胴の外部に置きその周囲を水で囲んだ構造をウェットバック式、後部煙室が胴の後部鏡板の内に置いた構造をドライバック式という。

３：ドライバック式には、炉筒後部を鏡板に直接つないだものと炉筒後面と鏡板を煙管群でつないだものがある。

４：「戻り燃焼方式」の燃焼火炎は、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。

５：煙管には、平滑管よりも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。

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：自然循環式の中低圧のボイラーには、蒸気ドラム1個と水ドラム1個の二胴形のものや、蒸気ドラム1個と水ドラム2個の三胴形のものがある。

２：一般に水冷壁構造であり、水冷壁管は、火炎からの強い放射熱を有効に吸収し、高い蒸発率を示す放射伝熱面になるとともに、炉壁を保護する。

３：燃焼室を自由な大きさに作ることができるので燃焼状態が良く、種々の燃料及び燃焼方式に対して適応性がある。

４：高温高圧のボイラーでは、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水管群で吸収される熱量の割合が大きい。

５：給水及びボイラー水の処理に注意を要し、特に高圧のボイラーでは厳密な水管理を行う必要がある。

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：燃焼室の底面は、ほとんどがウェットボトム式で、かつ、完全密閉構造で放射熱を有効に吸収し、高い蒸発率を示す放射伝熱面になる。

２：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用いられる。

３：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、燃焼室側の側柱が上昇管、外側の側柱が下降管の役割を果たしている。

４：使用圧力は、蒸気ボイラーで0.1MPa以下、温水ボイラーで0.5MPa以下、温水温度は120℃以下に限られている。

５：換算蒸発量は2t/h程度までの容量であり、ボイラー効率は80％程度までである。

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内火室板と外火室板のように接近している平板の補強に使用される。

２：ガセットステーは、胴と鏡板に直接溶接によって取り付け、鏡板を胴で支える。

３：炉筒煙管ボイラーの炉筒と鏡板の間のブリージングスペースには、ステーを設けて炉筒に生じる熱応力を緩和する。

４：管ステーは、煙管よりも肉厚の鋼管を管板に溶接又はねじ込みによって取り付ける。

５：管ステーをねじ込みによって火炎に触れる部分に取り付ける場合には、焼損を防ぐため端部を縁曲げする。

解答と解説

ボイラーのばね安全弁及び安全弁の排気管に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：安全弁は、蒸気流量を制限する構造によって、揚程式と全量式に分類される。

２：揚程式安全弁とは、安全弁のリフトが弁座口の径の1/40以上1/4未満で、弁体が開いたときの流路面積の中で、弁座流路面積が最大となる安全弁をいう。

３：全量式安全弁とは、弁座流路面積がのど部の面積より大きくなるようなリフトが得られる安全弁をいう。

４：安全弁箱又は排気管の底部には、開放したドレン抜きを設ける。

５：安全弁の取付管台の内径は、安全弁入口径と同径以上とする。

解答と解説

圧力計及び流量計に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：ブルドン管圧力計は、断面が扁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かみ合わせたものである。

２：ブルドン管圧力計は、ブルドン管に圧力が加わると管の円弧が広がり、歯付扇形片の動きで小歯車が回転し、指針が圧力を示す。

３：ブルドン管圧力計は、通常、水を入れたサイホン管を胴又は蒸気ドラムと圧力計との間に取り付け、ブルドン管に蒸気やボイラー水が直接入らないようにする。

４：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に比例することを利用している。

５：差圧式流量計は、流体が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二乗に比例することを利用している。

解答と解説

次の図は、比例式蒸気圧力調節器の比例帯設定目盛板を示している。蒸気圧力が0.60MPaに設定され、比例帯設定指針が図の位置に設定されたとき、比例制御が行われる範囲は１～５のうちどれか。

１：0.10MPaから0.18MPaまで

２：0.10MPaから0.34MPaまで

３：0.60MPaから0.68MPaまで

４：0.60MPaから0.78MPaまで

５：0.70MPaから0.78MPaまで

解答と解説

温度検出器に関し、次のうち誤っているものはどれか。

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ほか、応答速度が遅い。

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、ベ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、両端を同一温度にす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