正答4
解説
正解は4です。
この問題は誤っているものを選ぶので、○ が答え(誤った記述)です。
水管ボイラーの構造上の特徴と、圧力が高くなると吸収熱量の配分がどう変わるかを問う問題です。
【選択肢別解説】
1:× 正しい記述です。
自然循環式の中低圧水管ボイラーには、蒸気ドラムと水ドラムを各1個持つ二胴形と、水ドラムを2個持つ三胴形があります。
2:× 正しい記述です。
水冷壁管は炉壁に沿って並べた水管で、火炎の強い放射熱を吸収する放射伝熱面になります。
同時に、炉壁の耐火材を高温から守る働きもします。
3:× 正しい記述です。
水管ボイラーは燃焼室を自由な大きさに設計できるため、燃焼状態を良くしやすい構造です。
そのため、さまざまな燃料や燃焼方式に適応できます。
4:○ 誤った記述です。
圧力が高くなると水の蒸発熱(潜熱)が小さくなり、給水の予熱や蒸気の過熱に必要な熱量の割合が大きくなります。
そのため、高温高圧のボイラーでは、蒸発水管群で吸収される熱量の割合は小さくなります。
蒸発は主に水冷壁の放射伝熱面が担い、接触伝熱面の蒸発水管群を設けない放射形ボイラーもあります。
5:× 正しい記述です。
水管ボイラーは保有水量が少なく、水管内にスケールが付いたり腐食したりすると過熱や破裂につながります。
特に高圧のボイラーでは、給水やボイラー水の厳密な水管理が必要です。
【ポイント】
圧力が高くなるほど蒸発潜熱は小さくなり、臨界圧力ではゼロになります。
高温高圧ボイラーほど「蒸発水管群の吸熱割合は小さく、エコノマイザや過熱器の吸熱割合は大きい」と覚えましょう。