第1問ボイラーを構成する伝熱面のうち燃焼室に直面しており火炎などから強い放射熱を受ける部分の名称として正しいものはどれか。
- A接触伝熱面
- B放射伝熱面
- C対流伝熱面
- D伝熱面積
ボイラーの基本構造と熱の基礎を学ぶ分野です。放射伝熱面・接触伝熱面といった伝熱の仕組み、丸ボイラー(炉筒煙管ボイラー等)と水管ボイラー・鋳鉄製ボイラーの構造上の特徴や長所短所、ボイラー効率や保有水量の考え方が頻出です。「構造に関する知識」科目の土台となる分野で、各形式のメリット・デメリットを対比して整理すると、この後の附属品や取扱いの理解もスムーズになります。まず伝熱面と本体構造の用語を確実に押さえましょう。
この分野の問題41問を、選択肢・正解・解説つきで掲載しています。まず自分で解答を考えてから「正解と解説を見る」を開いて答え合わせをしてください。
クイズモードで挑戦 →正解:A.ボイラーの圧力が高くなると胴の板を厚くしなければならないため
丸ボイラーは圧力が高い大径の胴になると板厚を厚くせざるを得ず材料費や製作費が増大するため高圧・大容量には適しません。
この問題の解説ページを開く →正解:C.加圧燃焼方式や戻り燃焼方式を採用して燃焼効率を上げているものがある
炉筒煙管ボイラーには燃焼効率を高めるために加圧燃焼方式や戻り燃焼方式を採用しているものがあります。
この問題の解説ページを開く →正解:A.伝熱面積当たりの保有水量が小さいので起動時間が短い
水管ボイラーは丸ボイラーと比べて伝熱面積当たりの保有水量が小さいため起動から所要蒸気発生までの時間が短いです。
この問題の解説ページを開く →正解:B.蒸気自体が圧縮されて水の密度に近づくため循環力は弱くなる
高圧になると蒸気が圧縮されて水の密度に近づき上昇管と下降管との密度差が小さくなるため自然循環力は弱くなります。
この問題の解説ページを開く →正解:C.細い管内で給水のほとんどが蒸発するため十分な処理を行った給水が必要である
貫流ボイラーは細い管内で給水のほとんどが蒸発するため水中の不純物が堆積しやすく十分な処理を行った給水の使用が不可欠です。
この問題の解説ページを開く →正解:C.セクションと呼ばれる部品を組み合わせ締付ボルトで固定する
鋳鉄製ボイラーは鋳鉄を溶かして型に流し込んだセクションという部品を組み合わせニップルで結合し締付ボルトで固定して作られます。
この問題の解説ページを開く →正解:D.表面が酸化鉄で覆われているため腐食に強い(耐食性にすぐれている)
鋳鉄製ボイラーは鋼製ボイラーと比べて強度は弱いものの表面が酸化鉄で覆われているため腐食に強いという特徴があります。
この問題の解説ページを開く →正解:C.Ge = G ×(h2 - h1)÷ 2257
換算蒸発量は実際に給水から蒸気を発生させるために要した熱量 G(h2 - h1) を基準状態の蒸発熱である 2257 kJ/kg で除したものです。
この問題の解説ページを開く →正解:A.丸ボイラーは伝熱面の多くが水中にあり対流が容易なため特別な水循環経路を要しない
丸ボイラーは胴内で水の通り道が広く確保でき対流が容易なため特別な水循環の経路を構成する必要がありません。
この問題の解説ページを開く →正解:C.周方向の引張応力は長手継手に作用し長手方向の引張応力は周継手に作用する
胴板内部に生じる内圧による引張応力のうち周方向の応力は長手継手を引き裂く方向に作用し長手方向の応力は周継手に作用します。
この問題の解説ページを開く →正解:A.平鏡板は内部の圧力によって曲げ応力が生じるため大径や高圧のものはステーで補強する
平鏡板は強度が弱く内部の圧力によって曲げ応力が生じ、たわみが大きくなるため大径のものや高圧のものはステーで補強します。
この問題の解説ページを開く →正解:B.誤り(加圧燃焼方式の場合は気密構造であり開放構造では加圧しにくいため)
加圧燃焼方式の場合は燃焼室内を大気圧以上に加圧して燃焼させるため気密構造にする必要があります。
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