thumbnail 一問一答の一歩

問題1

蒸気ボイラーの小規模要件の大きさの最大値はいくらか

内径75cm,高さ130cmが正解です

また、他の選択肢も意味のある数字であり、具体的には以下のようになっています。

  • 内径40cm,容積40cm：貫流ボイラーの大きさの小規模要件
  • 内径50cm,高さ100cm：ボイラーと壁を近づけられる大きさの最大値

問題2

貫流ボイラーの大きさの小規模要件は気水分離器があることともう一つの大きさの条件はどれか

内径40cm,容積40cmが正解です

貫流ボイラーはドラムが存在せず、管の中で温めて蒸気を発生させるものであるので、比較的小型なものであることから、小規模要件の大きさはかなり小さく設定されています。 また、他の選択肢も意味のある数字であり、具体的には以下のようになっています。

  • 内径75cm,高さ130cm：蒸気ボイラーの小規模要件の大きさの最大値
  • 内径50cm,高さ100cm：ボイラーと壁を近づけられる大きさの最大値

問題3

ボイラーと壁を近づけられる大きさの最大値はいくらか

内径50cm,高さ100cmが正解です

また、他の選択肢も意味のある数字であり、具体的には以下のようになっています。

  • ・内径40cm,容積40cm：貫流ボイラーの大きさの小規模要件大きさの最大値
  • ・内径75cm,高さ130cm：蒸気ボイラーの小規模要件の大きさの最大値です。

問題4

伝熱面積は水とガスのどちらの面積か

ガスが正解です

伝熱面積は熱が伝わる面積であるので、熱源であるガスの部分の面積です。
理屈としては以下のように理解しています。
1.ガスの部分の面積が大きく、水の部分の面積が小さかった場
……ガスの部分の熱は全て境界の壁には伝わっており、かつ、水の部分に直接触れていない境界壁の部分も熱伝導を通して熱が移動するため余った熱も水を温めるのみ使用される
2.ガスの部分の面積が小さく、水の部分の面積が大きかった場合
……水は対流を起こして、全体に均等的に温まるため、伝わる熱量は水部分の面積には関係しない
また、伝熱面接は水と燃焼ガスの触れる部分のガスの面積であるため、蒸気の部分は電熱面積に参入されないということを合わせておさえておきましょう。

問題5

伝熱面積を外径を用いて算出するもの

水管ボイラーが正解です

伝熱面積は燃焼ガスの面積です。ガスの面が外面にあるものは水管ボイラーであるので外径が用いられます。

問題6

耐火性レンガに覆われた水管の伝熱面積

壁面の投影面積が正解です

耐火性レンガに覆われている場合、レンガから水管には空気の空間があるため、熱放射がおこります。
熱放射における熱の伝わり方には波動のように伝わる性質があるため、壁面かた直進した分の熱しか水管は受け取れないです。
直進によって受ける面積は壁面の投影面積であることから、壁面の投影面積となります。
また、ボイラーは燃焼ガス側の面積を用います。20kwを1m2とみなすは電気ボイラーの伝熱面積です。

問題7

電気ボイラーの伝熱面積

20kwを1m2とみなすが正解です

ボイラーの電熱面積は大きいほど一度に多くの熱が伝わります。
kwの単位も一度に発生する電気エネルギーの量を示しており、熱の伝わるスピードに関係するため、20kwを1m2とみなしても問題ないとされています。
壁面の投影面積は耐火性レンガに覆われた水管の電熱面積です。

問題8

ボイラー室を使わなくてもよい例外は伝熱面積何m2以下か

3m2が正解です

電熱面積が小さいと熱が伝わるスピードが遅いため、高温高圧になりにくいことから比較的危険性は少ないとされています。
そのため、電熱面積が非常に小さい3m2未満においてはボイラー室不要とされています。
また、他の選択肢については以下の通りです。

  • ・25m2……2級ボイラー技師の扱えるボイラー面積の上限
  • ・50m2……鋼制ボイラー安全弁数を減らせる面積の境目

問題9

蒸気ボイラーの小規模ボイラーの伝熱面積の上限

3m2が正解です

ボイラー種類ごとの小規模ボイラーとされる伝熱面積の上限は以下のようになっています。

  • ・蒸気3m2
  • ・温水14m2
  • ・貫流30m2
蒸気ボイラーはドラムがあり、液体→気体へと状態変化を起こすため、高温高圧になりやすく、危険性が高いので小規模ボイラーというには熱の伝わるスピードに関係する伝熱面積に厳しく設定されています。

問題10

温水ボイラーの小規模ボイラーの伝熱面積の上限

14m2が正解です

ボイラー種類ごとの小規模ボイラーとされる伝熱面積の上限は以下のようになっています。

  • ・蒸気3m2
  • ・温水14m2
  • ・貫流30m2
温水ボイラーは蒸気ではなく温水のまま運用を行っていることから温度、圧力変化が小さいため、蒸気ボイラーに比べると伝熱面積を大きくすることはできますが、高圧ボイラーに向いた貫流ボイラーよりは伝熱面積は小さくなります。

問題11

貫流ボイラーの小規模ボイラーの伝熱面積の上限

30m2が正解です

ボイラー種類ごとの小規模ボイラーとされる伝熱面積の上限は以下のようになっています。

  • ・蒸気3m2
  • ・温水14m2
  • ・貫流30m2
貫流ボイラーはドラムを利用せずに管を直接熱している分、高圧ボイラーに適しています。そのため、伝熱面積は他の方法に比べて広く設定することができます。

問題12

2級ボイラー技師になると扱える3種類のボイラーの伝える熱面積要件に当てはまらないものはどれか

温水:14~50m2が正解です

2級ボイラー技師になると扱える3種類のボイラーの伝える熱面積要件は以下の通りです。

  • ・貫流……電熱30~250m2
  • ・その他ボイラー……1~25m2
なお、50m2は鋼制ボイラー安全弁数を減らせる面積の境目です。

問題13

鋼制ボイラー安全弁数を減らせる例外の伝熱面積要件は何m2以下か

50ｍ2が正解です

伝熱面積が小さいと、温度と圧力の上昇の幅が小さくなります。
安全弁は最大使用圧力よりも圧力が大きくなったときに安全弁を開けて蒸気を逃がすことで、ボイラー内の圧力を下げます。
そして、鋼性ボイラーには安全弁を原則2つ以上取り付ける必要があるのですが、伝熱面積が小さい場合には、弁からの蒸気排出のスピードが蒸気発生のスピードに追い付かないということが起こりにくいため、1つで十分と理解しています。
また、他の選択肢に関しても意味のある数字であり、具体的な意味は以下の通りです。

  • ・25m2……2級ボイラー技師の扱えるボイラー伝熱面積の上限
  • ・30m2……貫流ボイラーの伝熱面積の上限