蒸発量が１日２ｔ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2
解説
正解は2です。
連続吹出しで、ボイラー水の塩化物イオン濃度を一定に保つための吹出し量を求める問題です。
給水で持ち込まれた塩化物イオンは蒸気には含まれず、すべて吹出し水とともに外へ出ると考えます。
【計算】
蒸発量をW、吹出し量をBとすると、給水量はW＋Bです。
塩化物イオンの出入りが釣り合うので、(W＋B)×15＝B×450が成り立ちます。
これを整理すると、B＝W×15÷(450−15)です。
W＝2t/日＝2000kg/日を代入すると、B＝2000×15÷435≒69.0kg/日です。
1日は24時間なので、B＝69.0÷24≒2.87kg/hとなり、約2.9kg/hです。
水1Lを約1kgとみなして、濃度をそのまま質量の比として扱っています。
【選択肢別解説】
1：× 0.1kg/hは、計算で求めた2.9kg/hより大幅に小さく、一致しません。
2：○ 塩化物イオンの収支から求めた吹出し量は約2.87kg/hで、最も近いのは2.9kg/hです。
3：× 3.6kg/hは、計算で求めた2.9kg/hと一致しません。
4：× 6.9kg/hは、計算で求めた2.9kg/hの2倍以上で、一致しません。
5：× 20.6kg/hは、計算で求めた2.9kg/hより大幅に大きく、一致しません。
【ポイント】
吹出し量＝蒸発量×給水の濃度÷（ボイラー水の濃度−給水の濃度）で求めます。
蒸発量が「1日当たり」、答えが「1時間当たり」なので、24で割るのを忘れないようにします。