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。
連続吹出しでは、給水で持ち込まれる塩化物イオンの量と、吹出しで排出する量が等しくなるように吹出し量を決めます。
蒸発する水には塩化物イオンが含まれないので、塩化物イオンはボイラー水中に濃縮されます。
【計算】
給水量は、蒸発量Eと吹出し量Bの和です。
塩化物イオンの収支は、(E+B)×給水の濃度=B×ボイラー水の濃度です。
これをBについて解くと、B=E×給水の濃度÷(ボイラー水の濃度−給水の濃度)です。
蒸発量E=6t/日=6000kg÷24h=250kg/h
B=250×15÷(450−15)
B=3750÷435≒8.62kg/h
水1Lを1kgとみなすので、mg/Lの濃度はそのまま比として扱えます。
【選択肢別解説】
1:× 7.2kg/hは、計算値の約8.62kg/hより小さく、誤りです。
2:× 8.3kg/hは、分母から給水の濃度を引かずに250×15÷450で計算したときの値です。
3:○ 計算値の約8.62kg/hに最も近い値です。
4:× 206.9kg/hは、1日の蒸発量6000kgを時間当たりに直さず、6000×15÷435で計算した値です。
5:× 258.6kg/hは、吹出し量ではなく給水量(E+B=250+8.62)にあたる値です。
250×450÷435でも同じ値になり、問われている吹出し量Bではありません。
【ポイント】
連続吹出し量の式 B=E×Cf÷(Cb−Cf)(Cfは給水の濃度、Cbはボイラー水の濃度)は、一級で繰り返し出題されます。
蒸発量が「1日当たり」で与えられたときは、必ず24で割って1時間当たりに直します。