蒸発量が300kg/hの炉筒煙管ボイラーに塩化物イオン濃度が15mg/Lの給水を行い、20kg/hの連続吹出しを行う場合、ボイラー水の塩化物イオン濃度の値に最も近いものは、次のうちどれか。
なお、Lはリットルである。
正答3
解説
正解は3です。
連続吹出しによってボイラー水の塩化物イオン濃度がどう保たれるかを計算する問題です。
蒸気は塩化物イオンをほとんど含まないので、給水で入る量と吹出しで出る量がつり合います。
【計算】
給水量=蒸発量+吹出し量=300+20=320kg/hです。
水1kgを1Lとみなすと、給水で入る塩化物イオン量=320×15=4800mg/hです。
これが吹出し水20kg/hで出ていくので、ボイラー水の濃度=4800÷20=240mg/Lです。
吹出し量=蒸発量×給水濃度÷(ボイラー水濃度-給水濃度)の式でも確かめられます。
20=300×15÷(x-15)より、x-15=225となり、x=240mg/Lです。
【選択肢別解説】
1:× 200mg/Lでは、吹出しで出る量が20×200=4000mg/hとなり、給水で入る4800mg/hと合いません。
2:× 220mg/Lでは、吹出しで出る量が4400mg/hとなり、つり合いません。
3:○ 240mg/Lのとき、吹出しで出る量が4800mg/hとなり、給水で入る量と一致します。
4:× 260mg/Lでは、吹出しで出る量が5200mg/hとなり、入る量を上回ります。
5:× 280mg/Lでは、吹出しで出る量が5600mg/hとなり、つり合いません。
【ポイント】
給水量は「蒸発量+吹出し量」であることを忘れないようにします。
給水量を300kg/hとして計算すると225mg/Lとなり、選択肢にない値になります。