ボイラーの構造（A1～A10）

熱及び蒸気に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：飽和水の蒸発熱は、圧力が高くなるほど小さくなり、臨界圧力に達するとゼロになる。

２：過熱蒸気は、飽和蒸気を更に加熱し蒸気温度が飽和温度より高くなったもので、過熱蒸気の温度と、同じ圧力の飽和蒸気の温度との差を過熱度という。

３：換算蒸発量とは、常用圧力におけるボイラーの実際の蒸発量を最高使用圧力のときの蒸発量に換算したものである。

４：固体壁の両側に流体があり、その間に温度差があれば、熱は高温流体から壁を通して低温流体に伝えられ、これを熱通過又は熱貫流という。

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-----150kg/h

１：86％

２：88％

３：90％

４：92％

５：94％

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：ウェットバック式には、燃焼ガスが炉筒の内面に沿って前方に戻る方式のものがある。

２：「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。

３：後部煙室が胴の後部鏡板の内にあるものをドライパック式といい、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管ステーでつないだものがある。

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：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：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、水管をひれを介して溶接など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。

４：自然循環式の大容量のボイラーには、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を設けたものがある。

５：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。

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：ステーボルトには、ステーが切れた場合に蒸気を噴出させ、異常を知らせるための「知らせ穴」を設ける。

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取る。

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板の外側へ10mm程度突き出す。

解答と解説

ボイラーに使用する計測器に関し、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、ブルドン管に圧力が加わるとブルドン管の円弧が広がり、歯付扇形片が動いて小歯車を回転させ、その軸に取り付けられている指針が大気圧との差圧を示す。

２：面積式流量計は、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。

３：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平方根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、光線の屈折率の差を利用したもので、蒸気部は赤色に、水部は緑色に見える。

解答と解説

給水系統装置に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：給水ポンプ過熱防止装置は、ポンプ吐出量を絞り過ぎた場合に、過熱防止弁などにより吐出しようとする水の一部を吸込み側に戻す装置である。

２：渦巻ポンプは、羽根車の周辺に案内羽根を有する遠心ポンプで、一般に低圧のボイラーの給水に用いられる。

３：渦流ポンプは、円周流ポンプとも呼ばれているもので、小容量の蒸気ボイラーなどの給水に用いられる。

４：脱気器は、物理的脱気法により給水を脱気する装置で、加熱脱気器などがある。

５：給水弁と給水逆止め弁をボイラーに取り付ける場合は、給水弁をボイラーに近い側に、給水逆止め弁を給水ポンプに近い側に、それぞれ取り付ける。

解答と解説

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、蒸気圧力の変化によってベローズとばねが伸縮し、レバーが動いてマイクロスイッチなどを開閉する。

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に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、シリコンダイアフラムで受けた圧力を封入された液体を介して金属ダイアフラムに伝え、その金属ダイアフラムの抵抗の変化を利用し圧力を検出する。

４：比例式蒸気圧力調節器の比例帯は、ボイラーの特性、蒸気の使用状態などに応じてその幅を調整するが、制御を安定させるためには、条件が許す限り、大きく設定する。

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ものである。

解答と解説

ボイラーにおける燃焼安全装置の火炎検出器に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：火炎検出器は、火炎の有無又は強弱を検出し、電気信号に変換するもので、あらかじめ定められた条件に適合する火炎だけを検出することが必要である。

２：硫化鉛セルは、火炎の導電作用を利用したもので、炉壁の放射による誤作動がなく、ガス専焼バーナに用いられるが、蒸気噴霧式油バーナには適さない。

３：整流式光電管は、光電子放出現象を利用したもので、油燃焼炎の検出に用いられるが、ガス燃焼炎には適さない。

４：紫外線光電管は、光電子放出現象を利用したもので、感度が良く安定しており、炉壁の放射による誤作動もなく、全ての燃料の燃焼炎の検出に用いられる。

５：フレームロッドは、火炎の導電作用を利用したもので、ロッドの使用制限温度による制約から点火用のガスバーナに多く用いられる。

解答と解説

ボイラーの自動制御に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：シーケンス制御は、あらかじめ定められた順序に従って、制御の各段階を逐次進めていく制御である。

２：目標値と制御量の偏差によらず、外乱などの情報に基づいて操作量を決定する制御は、フィードバック制御である。

３：ハイ・ロー・オフ動作は、操作量が三つの値のいずれかをとる3位置動作のうち、その三つの位置の一つをゼロとするものである。

４：比例動作は、制御偏差の大きさに比例して操作量を増減させるように働く動作で、P動作ともいう。

５：積分動作は、制御偏差量の時間的積分に比例した大きさで操作量を増減するように働く動作で、I動作ともいう。

解答と解説