蒸発量が1日6tの炉筒煙管ボイラーで、ボイラー水の塩化物イオン濃度を450㎎/Lに保持するとき、必要な連続吹出し量の値に最も近いものは、次のうちどれか。
ただし、給水の塩化物イオン濃度は15㎎/Lとする。
なお、Lはリットルである。
正答3
解説
正解は3です。
ボイラー水の塩化物イオン濃度を一定に保つための連続吹出し量を求める計算問題です。
定常状態では、給水で入る塩化物イオンの量と、吹出しで出ていく量が等しくなります。
塩化物イオンは蒸気にはほとんど含まれないので、蒸気側への持ち出しは考えません。
【計算】
蒸発量を1時間当たりに直します。
W = 6000kg ÷ 24h = 250kg/h
吹出し量をy(kg/h)とすると、給水量は蒸発量と吹出し量の和で(250+y)kg/hです。
水1Lを1kgとして、塩化物イオンの収支式を立てます。
(250 + y)× 15 = y × 450
3750 + 15y = 450y
435y = 3750
y = 3750 ÷ 435 ≒ 8.6kg/h
【選択肢別解説】
1:× 7.2kg/hは計算値の約8.6kg/hと一致しません。
2:× 8.3kg/hは250×15÷450で、給水の塩化物イオン濃度を差し引かずに計算した値です。
3:○ 計算値の約8.6kg/hに一致します。
4:× 206.9kg/hは、1日分の6000kgをそのまま使ったときの値で、1日当たりの吹出し量に当たります。
5:× 258.6kg/hは、蒸発量250kg/hに吹出し量を加えた給水量に当たります。
【ポイント】
吹出し量は「蒸発量×給水濃度÷(ボイラー水濃度-給水濃度)」で求められます。
蒸発量の単位を「1日」から「1時間」に直すのを忘れないようにしましょう。