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：水の単位質量当たりの蒸発熱は、圧力が0.1MPaのときより、0.2MPaのときのほうが大きい。

２：蒸発熱は、飽和水と飽和蒸気の比エンタルピの差であり、温度は変化せず水から蒸気へと状態が変化するのに費やされる熱量である。

３：過熱蒸気は、飽和蒸気をさらに加熱し、蒸気温度が飽和温度より高くなったもので、ある圧力での過熱蒸気の温度と飽和蒸気の温度の差を過熱度という。

４：気体の比熱には、圧力一定で温度1℃上げる場合の定圧比熱と、体積一定で温度1℃上げる場合の定積比熱（定容比熱）とがあり、定圧比熱は定積比熱より大きい。

５：蒸気タービンなどの蒸気原動機に、過熱度の高い過熱蒸気を使用すると、熱効率が向上するとともに、タービン翼の腐食などの故障を軽減することができる。

解答と解説

重油を燃料とするボイラーにおいて、蒸発量が毎時1t、ボイラー効率が90％であるとき、低発熱量が41MJ/kgの重油の1時間当たりの消費量の近似値は、次のうちどれか。
ただし、発生蒸気の比エンタルピは2780kJ/kg、給水の温度は24℃とする。

１：63kg

２：66kg

３：70kg

４：73kg

５：76kg

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：水管ボイラーに比べ、伝熱面積当たりの保有水量が小さいので、負荷変動による圧力変動が大きい。

２：煙管には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。

３：加圧燃焼方式を採用し、燃焼室熱負荷を高くして燃焼効率を高めたものがある。

４：燃焼ガスが閉じられた炉筒後端で反転して前方に戻る戻り燃焼方式を採用し、燃焼効率を高めたものがある。

５：主として圧力1MPa程度までの工場用又は暖房用として、広く用いられている。

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

２：炉壁に水管を配置した水冷壁管は、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。

３：高温高圧ボイラーでは、本体伝熱面が水冷壁管だけからなり、接触伝熱面が全くないか、又はわずかしかない放射ボイラーの形式をとる。

４：高温高圧ボイラーでは、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部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処理に注意が必要で、特に高圧ボイラーでは厳密な水管理が求められる。

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：鋼製ボイラーに比べ、強度は低いが、腐食には強い。

２：燃焼室の底面は、ほとんどがドライボトム式の構造となっている。

３：重力式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よく用いられる。

４：セクション壁面に多数のスタッドを取り付け、燃焼ガスが壁面間を直上して熱接触することにより高い伝熱面負荷を得る構造になっている。

５：暖房に温水ボイラーを使用する場合は、蒸気ボイラーを使用する場合に比べ、気温の変動により必要な各部屋ごとの温度調節が容易である。

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：ステーボルトには外側から知らせ穴をあけ、ステーが切れた場合にこの穴から蒸気が噴出し異常を知らせるようにする。

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とる。

４：管ステーは、煙管よりも肉厚の鋼管の両端にねじを切り、管板に設けたねじ穴にねじ込むか、又は溶接により取り付ける。

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

空気予熱器又は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、燃焼効率が上昇する。

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小さい。

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、ボイラー、エコノマイザ、空気予熱器の順に配置する。

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。

５：エコノマイザ管には炭素鋼が広く用いられるが、潜熱を回収する場合にはステンレス鋼管が用いられる。

解答と解説

ボイラーの附属品又は附属装置に関し、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上方に取り付ける。

５：ボイラー水の濃度を下げ、かつ、沈殿物を排出するためのブロー装置のブロー管は、胴又は水ドラムの底部などに設けられる。

解答と解説

圧力計又は流量計に関し、次のうち誤っているものはどれか。

１：ブルドン管式圧力計は、断面がへん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取り付けて小歯車とかみ合わせたものである。

２：ブルドン管式圧力計は、ブルドン管に圧力が加わり管の円弧が広がると、歯付扇形片が動き、小歯車を介して指針が大気圧との差圧を示す。

３：ブルドン管式圧力計は、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、流体の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2乗に比例することを利用している。

解答と解説

次の回路に関する下の文中の[　　]内に入れるAから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、リレー[　B　]はコイルに電流が流れて作動し、2番地の接点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、リレー[　E　]は作動しない。」

１：A=BS1　B=R1　C=閉　D=BS2　E=R2

２：A=BS1　B=R1　C=開　D=BS2　E=R2

３：A=BS1　B=R2　C=閉　D=BS2　E=R1

４：A=BS2　B=R2　C=閉　D=BS1　E=R1

５：A=BS2　B=R2　C=開　D=BS1　E=R1

解答と解説