ボイラーの構造（A1～A10）

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い、液体の沸騰又は蒸気の凝縮のように相変化を伴う場合の熱伝達率は極めて大きい。

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2乗と低温物体の絶対温度の2乗との差に比例する。

５：固体壁を通した高温流体から低温流体への熱移動を熱通過又は熱貫流といい、一般に熱伝達及び熱伝導が総合されたものである。

解答と解説

蒸気圧力1.0MPa、給水温度24℃、発生蒸気の湿り度0.05で、蒸発量1t/hのボイラーの換算蒸発量の値に最も近いものは、次のうちどれか。
ただし、絶対圧力1.1MPaの飽和水の比エンタルピは781kJ/kg、蒸発熱は2,000kJ/kgとする。

１：0.43t/h

２：0.93t/h

３：1.14t/h

４：1.19t/h

５：1.23t/h

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大きいので、蒸気使用量の変動による圧力変動が小さい。

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10MPa程度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：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。

２：一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：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2胴形のものや、蒸気ドラム1個と水ドラム2個の3胴形のものがある

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、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。

４：炉筒煙管ボイラーの炉筒と鏡板の間のブリージングスペースには、ステーを設けて炉筒に生じる熱応力を緩和する。

５：管ステーは、煙管よりも厚い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。

解答と解説

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：安全弁の吹出し圧力は、調整ボルトを締めたり緩めたりして、ばねが弁体を弁座に押し付ける力を変えることによって調整する。

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

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、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平方根に比例することを利用している。

３：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。

４：二色水面計は、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。

５：平形透視式水面計は、裏側から電灯の光を通して水面を見分けるもので、一般に高圧ボイラーに用いられる。

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適している。

３：給水弁にはアングル弁又は玉形弁が、給水逆止め弁にはリフト式、スイング式などの逆止め弁が用いられる。

４：脱気器は、化学的脱気法によりボイラー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

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に設定され、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。

１：0.09MPaから0.39MPaまで

２：0.41MPaから0.69MPaまで

３：0.60MPaから0.79MPaまで

４：0.69MPaから0.79MPaまで

５：0.69MPaから0.99MPaまで

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：フィードバック制御は、出力側の信号を入力側に戻すことによって、制御量の値を目標値と比較し、それらを一致させるように訂正動作を行う制御である。

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、その三つの値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、I動作ともいう。

５：積分動作は、比例動作と組み合わせて用いられ、比例動作のみの場合に生じるオフセットを除くように働く。

解答と解説