正答4
解説
正解は4です。
ボイラー内の水循環の仕組みと、圧力によって循環力がどう変わるかを問う問題です。
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。
【選択肢別解説】
1:× 正しい記述です。
水循環が良いと、伝熱面が受けた熱は次々に水へ運ばれます。
そのため伝熱面の温度は水温に近く保たれ、過熱を防げます。
2:× 正しい記述です。
丸ボイラーは伝熱面の多くがボイラー水中にあり、水は自然に対流します。
そのため、水管ボイラーのような特別な循環の系路は必要ありません。
3:× 正しい記述です。
水管ボイラーでは、気泡を含んだ水が上がる上昇管と、水が下がる降水管を分けて設けるものが多くあります。
流れの向きが定まることで、水循環が良くなります。
4:○ 誤りです。
自然循環の力は、降水管の水と上昇管の気水混合物との密度差から生まれます。
高圧になるほど蒸気の密度が大きくなり、水との密度差は小さくなります。
正しくは、高圧になるほど循環力は弱くなります。
5:× 正しい記述です。
水循環が悪いと、気泡が伝熱面に停滞して熱が水に伝わりにくくなります。
その結果、伝熱面が過熱され、焼損や膨出の原因となります。
【ポイント】
高圧になるほど蒸気と水の密度差が小さくなり、自然循環力は弱まります。
このため高圧の水管ボイラーでは、ポンプで水を循環させる強制循環式が用いられます。