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ボイラーの構造(A1~A10)

R2後期-A-問1

水管ボイラーの水循環に関し、次のうち誤っているものはどれか。

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、水の循環が悪くなり、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:強制循環式ボイラーでは、細い水管や水平の上昇管を用いる場合でも、循環ポンプによって循環を行わせることができる。

解答と解説

R2後期-A-問2

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値に最も近いものは、1~5のうちどれか。

蒸発量-----6t/h
発生蒸気の比エンタルピ-----2770kJ/kg
給水温度-----30℃
ボイラー効率-----90%
燃料消費量-----430kg/h

1:35.7MJ/kg

2:41.0MJ/kg

3:44.9MJ/kg

4:211.6MJ/kg

5:230.6MJ/kg

解答と解説

R2後期-A-問3

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、良質の水を供給することが必要である。

2:煙管には、スパイラル管を用いて、熱伝達率を向上させたものが多い。

3: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。

4: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。

5:伝熱面積20~150m2、蒸発量10t/h程度のものが多いが、蒸発量が30t/h程度のものもある。

解答と解説

R2後期-A-問4

貫流ボイラーに関するAからDまでの記述で、正しいもののみを全て挙げた組合せは、次のうちどれか。

A 一連の長い管系で構成され、給水ポンプによって一端から押し込まれたボイラー水が順次、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形式のものがある。

B 負荷変動により大きな圧力変動を生じやすいので、給水量や燃料量に対して応答の速い自動制御を必要とする。

C 超臨界圧ボイラーでは、ボイラー水が水の状態から加熱され、沸騰状態を経て連続的に高温・高圧蒸気の状態になる。

D 蒸気ドラムに加え、気水分離器を必要とする場合がある。

1:A、B

2:A、B、C

3:A、B、D

4:B、C

5:C、D

解答と解説

R2後期-A-問5

ボイラー各部の構造及び強さに関するAからDまでの記述で、正しいもののみを全て挙げた組合せは、次のうちどれか。

A 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1/2倍となる。

B 鏡板は、胴又はドラムの両端を覆っている部分をいい、煙管ボイラーのように管を取り付ける鏡板は、特に管寄せという。

C 半だ円体形鏡板は、同材質、同径、同厚の場合、全半球形鏡板より強度が低い。

D 炉筒は、燃焼ガスによって加熱され長手方向に膨張しようとするが、鏡板によって拘束されているため、炉筒板内部に圧縮応力が生じる。

1:A、B

2:A、C

3:A、C、D

4:B、C、D

5:C、D

解答と解説

R2後期-A-問6

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、熱を移動させるものである。

5:再生式空気予熱器は、金属板の伝熱体を円筒内に収め、これを回転させ燃焼ガスと空気を金属板に交互に接触させて伝熱を行うものである。

解答と解説

R2後期-A-問7

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:安全弁の吹下がり圧力は、吹出し圧力と吹止まり圧力との差で、必要がある場合は調整する。

2: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。

3:全量式安全弁は、のど部の面積で吹出し面積が決まる。

4:安全弁箱又は排気管の底部には、弁を取り付け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

R2後期-A-問8

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き出し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り、給水ポンプの吸込み側に設けられる。

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

R2後期-A-問9

温度検出器に関し、次のうち適切でないものはどれか。

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り、また、応答速度も遅い。

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、保護管内を真空にする。

4:測温抵抗体は、金属の電気抵抗が、温度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

R2後期-A-問10

ボイラーのドラム水位制御に関し、次のうち誤っているものはどれか。

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である。

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上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、蒸気流量及び給水流量を検出し、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

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