正答5
解説
正解は5です。
この問題は適切でないものを選ぶので、○ が答え(誤った記述)です。
自然循環式の水管ボイラーでは、下降管の水と上昇管の気水混合物の密度差によって水が循環します。
循環比は、循環水量を発生蒸気量で割った値です。
【選択肢別解説】
1:× 適切な記述です。
蒸気の熱伝達率は沸騰水よりはるかに小さいため、管内に蒸気が停滞すると管壁の熱が奪われにくくなります。
その結果、管壁温度が著しく上がり、過熱や破裂の原因になります。
2:× 適切な記述です。
上昇管を上がった蒸気は、蒸気ドラムで水分を分離してから外部へ送られます。
送り出した蒸気の分だけ、給水が蒸気ドラムに補われます。
3:× 適切な記述です。
熱負荷が増すと上昇管内の蒸気割合が増え、密度差が大きくなって循環力は増します。
一方で、循環量が増えると流動抵抗も大きくなるため、循環量は熱負荷ほどには増えません。
4:× 適切な記述です。
下降管内は水だけで密度が大きく、上昇管内は蒸気を含む気水混合物で密度が小さくなります。
この密度の差が循環力になります。
5:○ 誤った記述です。
運転圧力が低いほど蒸気の比体積が大きく、同じ蒸発量でも上昇管内で蒸気が占める体積が大きくなります。
上昇管内が蒸気ばかりになると、管壁が水で冷やされにくくなります。
このため、低圧のボイラーほど循環比を「小さく」ではなく「大きく」する必要があります。
【ポイント】
圧力が高くなるほど水と蒸気の密度差が小さくなり、循環力は弱くなります。
低圧ほど蒸気の体積が大きいので循環比を大きくする、と理由とセットで覚えましょう。