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：飽和蒸気の比エンタルピは、圧力が高いほど大きくなり、臨界圧力で最大となる。

２：平板壁の熱伝導によって伝わる熱量は、壁の両側面の温度差及び熱伝導する面積に比例し、厚さに反比例する。

３：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。

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：熱と仕事は共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

重油を燃料とするボイラーにおいて、低発熱量が45MJ/kgの重油を毎時350kg燃焼させ、毎時4tの蒸気が発生したとき、発生蒸気の比エンタルピの値に最も近いものは、１～５のうちどれか。
ただし、ボイラーの効率は90％、給水の温度は23℃とする。

１：97kJ/kg

２：100kJ/kg

３：130kJ/kg

４：3450kJ/kg

５：3640kJ/kg

解答と解説

炉筒煙管ボイラーに関し、次のうち正しいものはどれか。

１：戻り燃焼方式では、燃焼ガスが炉筒後部から煙管を通って後部煙室に入り、別の煙管を通って前方に戻る。

２：燃焼ガスが、炉筒前部から炉筒後部へ流れるその一つの流れを一般に1パスと数える。

３：ウェットバック式は、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：使用圧力は、主として10MPa程度で、工場用又は暖房用として広く用いられている。

５：エコノマイザや空気予熱器を設けることは構造上可能であるが、ボイラー効率は80％までである。

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：過熱器やエコノマイザを自由に配置できるほか、伝熱面積を大きくとることができ、一般にボイラー効率が高い。

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：蒸気ドラム1個と水ドラム2個の三胴形の形式のボイラーは、一般に大容量のボイラーに用いられる。

４：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。

５：高温高圧のボイラーでは、全吸収熱量のうち本体伝熱面の吸収熱量の割合が小さく、一般に伝熱面積の大きい過熱器が設けられる。

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。

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：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：管ステーには、十分な強度を持たせるため、煙管の役割をさせてはならない。

解答と解説

空気予熱器及びエコノマイザに関し、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、燃焼効率が上がる。

２：空気予熱器の設置による通風抵抗の増加は、エコノマイザの設置による通風抵抗の増加より大きい。

３：高効率化や燃焼改善のためエコノマイザと空気予熱器を併用する場合は、一般に、ボイラー、空気予熱器、エコノマイザの順に配置する。

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、熱の移動を行わせるものである。

５：再生式空気予熱器は、熱交換式空気予熱器に比べ、空気側とガス側との間に漏れが多いが、伝熱効率が良いためコンパクトな形状にすることができる。

解答と解説

ボイラーの附属品及び附属装置に関し、次のうち誤っているものはどれか。

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、作動が迅速かつ確実で信頼性が高い。

３：主蒸気管の配置に当たっては、曲がり部に十分な曲率半径をもたせ、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に維持する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

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：ディフューザポンプは、その段数を増加することによって圧力を高めることができるので、高圧のボイラーには多段ディフューザポンプが用いられる。

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主として給水中の溶存酸素を除去する装置で、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、給水弁を給水ポンプに近い側に、給水逆止め弁をボイラーに近い側に、それぞれ取り付ける。

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で、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

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、硫化鉛の電気抵抗が火炎のフリッカによって変化することを利用したもので、主に蒸気噴霧式油バーナなどに用いられる。

３：整流式光電管は、光電子放出現象を利用したもので、ガス燃焼炎の検出に用いられるが、油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、ロッドの使用温度による制約があることから、点火用のガスバーナに多く用いられる。

解答と解説