ボイラーの構造（問1～問10）

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達という。

２：熱伝達によって伝わる熱量は、流体と固体壁表面との温度差及び伝熱する面積に比例する。

３：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。

４：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。

５：水管の伝熱面の表面温度は、内部流体温度に近く、特に蒸発管などの水管での熱伝達率は低いので、内部流体温度より約20～30℃高い温度に維持される。

解答と解説

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-----5t/h
発生蒸気の比エンタルピ-----2780kJ/kg
給水温度-----24℃
ボイラー効率-----90%
燃料消費量-----370kg/h

１：38.8MJ/kg

２：39.2MJ/kg

３：40.2MJ/kg

４：41.7MJ/kg

５：42.1MJ/kg

解答と解説

炉筒煙管ボイラーに関する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。

D　加圧燃焼方式を採用し、燃焼室熱負荷を低くして燃焼効率を上げたものがある。

１：A、B

２：A、B、C

３：A、B、D

４：B、C

５：C、D

解答と解説

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、特に高圧ボイラーでは厳密な水管理を行う必要がある。

５：12MPa程度以上の高温高圧のボイラーでは、本体伝熱面が水冷壁管だけからなり、接触伝熱面となる水管群が全くないか、極わずかしかない放射ボイラーの形式となる。

解答と解説

ステーに関し、次のうち適切でないものはどれか。

１：ステーボルトは、煙管ボイラーの内火室板と外火室板など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：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胴に設ける。

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ころ広げをし、縁曲げする。

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、断面が扁平な管を円弧状に曲げたブルドン管に圧力が加わると、圧力の大きさに応じて円弧が広がることを利用している。

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：平形反射式水面計は、平形ガラスの裏面に三角の溝を設けたもので、水部は光線が通って黒色に見える。

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、化学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：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。

２：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。

３：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。

４：比例式蒸気圧力調節器は、一般にコントロールモータとの組合せにより、P動作によって蒸気圧力を調節するものである。

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。

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。

２：フォトダイオードセルは、光起電力効果を利用したもので、形状・寸法が小形であり、ガンタイプ油バーナなどに多く用いられる。

３：整流式光電管は、光電子放出現象を利用したもので、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、炉壁の放射による誤作動のおそれがあり、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。

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

シーケンス制御に使用される次の優先回路に関し、下の文中の[　　]内に入れるA～Eの語句又は記号の組合せとして、正しいものは１～５のうちどれか。

「ボタンスイッチ[　A　]を押すと、1番地に電流が流れ、電磁リレー[　B　]はコイルに電流が流れて作動し、2番地の電磁リレー接点R1-1は[　C　]となる。
ここで、ボタンスイッチ[　D　]を押しても2番地には電流が流れず、電磁リレー[　E　]は作動しない。」

１：A=BS2　B=R2　C=閉　D=BS1　E=R1

２：A=BS2　B=R2　C=開　D=BS1　E=R1

３：A=BS1　B=R2　C=閉　D=BS2　E=R1

４：A=BS1　B=R1　C=開　D=BS2　E=R2

５：A=BS1　B=R1　C=閉　D=BS2　E=R2

解答と解説