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、圧力による循環力の変化を問う問題です。
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。
加熱されて温度が上がった水や気泡を含む水は密度が小さくなって上昇し、代わりに温度の低い水が下降することで循環流ができます。
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、水の対流が容易なので、特別な循環系路を設ける必要がありません。
3:× 正しい記述です。
水管ボイラーでは、水と気泡の混合体が上昇する管(上昇管)と、水が下降する管(降水管)を区別して設け、循環を良くしています。
4:○ 誤った記述です。
圧力が高くなるほど飽和水と飽和蒸気の密度差は大きくなるのではなく小さくなります。
密度差が小さくなるので循環力が弱くなるのが正しい理屈です。
5:× 正しい記述です。
水循環が不良になると伝熱面が十分に冷却されず、過熱による焼損や膨出の原因になります。
【ポイント】
自然循環の駆動力は、降水管側の水と上昇管側の気水混合体の密度差です。
高圧になるほど密度差が小さくなり循環力が弱まるため、高圧ボイラーでは強制循環式や貫流式が用いられます。