二級ボイラー技士 過去問
令和6年4月公表
問3 (ボイラーの構造に関する知識 問3)

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問題

二級ボイラー技士試験 令和6年4月公表 問3(ボイラーの構造に関する知識 問3) (訂正依頼・報告はこちら)

鋳鉄製蒸気ボイラーについて、適切でないものは次のうちどれか。
  • 暖房用ボイラーでは、原則として復水を循環使用する。
  • 暖房用ボイラーの返り管の取付けには、ハートフォード式連結法が用いられる。
  • 暖房用ボイラーの給水管は、ポンプ循環方式の場合にはボイラーに直接取り付ける。
  • セクションの数は20枚程度で、伝熱面積は50m2程度までが一般的である。
  • 多数のスタッドを取り付けたセクションによって、伝熱面積を増加させることができる。

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この過去問の解説 (3件)

01

この問題では鋳鉄製蒸気ボイラーについて問われています。

鋳鉄製蒸気ボイラーのそれぞれの特徴を理解しておくのが、問題を解くカギとなります。

選択肢1. 暖房用ボイラーでは、原則として復水を循環使用する。

正しい記述です。

選択肢2. 暖房用ボイラーの返り管の取付けには、ハートフォード式連結法が用いられる。

正しい記述です。

選択肢3. 暖房用ボイラーの給水管は、ポンプ循環方式の場合にはボイラーに直接取り付ける。

循環式なので水を循環して使用しますが、給水管はボイラーに直接接続しないで返り管に取り付けます。この手法をハートフォード式連結法と言います。

選択肢4. セクションの数は20枚程度で、伝熱面積は50m2程度までが一般的である。

正しい記述です。

選択肢5. 多数のスタッドを取り付けたセクションによって、伝熱面積を増加させることができる。

正しい記述です。

まとめ

暖房用の鋳鉄製蒸気ボイラーでは、蒸気の熱を奪って水になった水を循環して再度使用します。その際、この水は返り管を通って、ボイラーに戻ります。

ハートフォード式連結法の仕組みをしっかり理解しておくと、解ける問題なので、しっかり理解しておきましょう。

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02

鋳鉄製蒸気ボイラーは、比較的小容量・低圧の設備で使われ、セクション(鋳鉄製の部材)を複数組み合わせて構成されるのが特徴です。暖房用として用いる場合は、水や蒸気を循環させる方法が一般的ですが、蒸気ボイラーなのか温水ボイラーなのかで配管方式に違いが生じます。

 

本問題は、鋳鉄製蒸気ボイラーを念頭に置いて、その構造や配管について正しい知識が問われています。

選択肢1. 暖房用ボイラーでは、原則として復水を循環使用する。

蒸気暖房の場合、伝熱後に生じた復水は、再びボイラーに戻し、再利用します。これにより節水と省エネルギーを図りますので、この内容は正しいといえます。

選択肢2. 暖房用ボイラーの返り管の取付けには、ハートフォード式連結法が用いられる。

ハートフォード式は、蒸気配管において凝縮水がボイラーから漏れ出すのを防いだり、ボイラー水位を適正に保つ安全対策として広く知られています。

 

暖房用の鋳鉄製蒸気ボイラーでも用いられる配管方式の一つなので、この記述は正しいです。

選択肢3. 暖房用ボイラーの給水管は、ポンプ循環方式の場合にはボイラーに直接取り付ける。

蒸気暖房ボイラーでは、復水タンクやコンデンサタンクを介して給水を行うのが多く、直接ボイラーに取り付けるわけではありません。前述の問題で言及されています。よって、本記述が不適切といえます。

選択肢4. セクションの数は20枚程度で、伝熱面積は50m2程度までが一般的である。

鋳鉄製ボイラーはセクション(部材)をいくつも連結して容量を決定しますが、一般的には20枚程度のセクション、そして50m2程度までの伝熱面積の規模がよくみられます。これは小型の暖房用の範囲として妥当な記述です。

選択肢5. 多数のスタッドを取り付けたセクションによって、伝熱面積を増加させることができる。

セクションに突起状のスタッドを設けることで、燃焼ガスとの接触面積を増やし、伝熱面積の拡大を図ることができます。この技法は、鋳鉄製ボイラーに限らず、面積拡大のためにしばしば用いられる方法なので、正しい内容です。

まとめ

鋳鉄製蒸気ボイラーにおける給水管の取付方法については、温水ボイラーと蒸気ボイラーとで異なります。蒸気ボイラーの場合、給水ポンプを設けても、そのまま直接ボイラーに送り込むのではなく、復水タンクなどを介して行います。

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03

鋳鉄製ボイラーについての問題です。

 

鋳鉄製ボイラーは,鋳鉄のため錆等の腐食には強いが強度が弱いという特徴があります。

組み立てが簡単で基本的には低圧・低温のボイラーに使用されます。

選択肢1. 暖房用ボイラーでは、原則として復水を循環使用する。

正しい記述です。

 

使用した蒸気を回収して復水とし,この復水を循環して再使用します。

選択肢2. 暖房用ボイラーの返り管の取付けには、ハートフォード式連結法が用いられる。

正しい記述です。

 

返り管はハートフォード式連結法で取付けられます。

ハートフォード式連結法とは低水位事故を防ぐための方法で,

返り管に給水を接続したものを安全低水位面の15cm以内の下まで立ち上げてボイラーに接続します。
このように返り管に給水管を取り付けると,返り管が空の状態になっても,

ボイラー水が安全低水位面まで残るようになります。

選択肢3. 暖房用ボイラーの給水管は、ポンプ循環方式の場合にはボイラーに直接取り付ける。

誤った記述です。

 

給水管はハートフォード式連結法を使用して,返り管に取り付けられます。

選択肢4. セクションの数は20枚程度で、伝熱面積は50m2程度までが一般的である。

正しい記述です。

 

セクションとは鋳鉄製のブロックを1枚毎組み合わせて燃焼炉を構成部分のことです。

セクション数は20枚程度で伝熱面積も50m2程度が一般的です。

選択肢5. 多数のスタッドを取り付けたセクションによって、伝熱面積を増加させることができる。

正しい記述です。

 

鋳鉄製ボイラーの特徴としてセクション数の増減が可能な事があげられます。

セクション数の増減により伝熱面積もある程度増減可能な構造になっています。

まとめ

鋳鉄製ボイラーや温水・暖房用ボイラーにはハートフォード式連結法に関連する問題が多く出題されています。

この連結法はボイラーを安全に運転するために必要な方法となりますので,しっかり理解しておきましょう。

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