2級ボイラー技士 2022年(R4)10月-問2 過去問の解説【ボイラーの構造に関する知識】　

問題

水管ボイラー（貫流ボイラーを除く。）と比較した丸ボイラーの特徴として、誤っているものは次のうちどれか。

1.	蒸気使用量の変動による圧力変動が小さい。
2.	高圧のもの及び大容量のものに適さない。
3.	構造が簡単で、設備費が安く、取扱いが容易である。
4.	伝熱面積当たりの保有水量が少なく、破裂の際の被害が小さい。
5.	伝熱面の多くは、ボイラー水中に設けられているので、水の対流が容易であり、ボイラーの水循環系統を構成する必要がない。

回答

正解は（4）

丸ボイラーは、大きな胴（ドラム）の中に水があり、その中を燃焼ガスが通る煙管（または炉筒）が配置されている構造です。ボイラー本体に大量の水が入っていることが特徴です。

水管ボイラーは、先ほどの丸ボイラーと違い、水は水管やドラムの中にしかないため、丸ボイラーと比べると保有水量は少なくなります。

1. 蒸気使用量の変動による圧力変動が小さい。
→正しい
丸ボイラーは保有水量が多いため、蒸気使用量が変動しても圧力変動が小さく、安定した蒸気供給が可能です。

2. 高圧のもの及び大容量のものに適さない。
→正しい
丸ボイラーで高い圧力に耐えるためには、ボイラー水が入っている胴体全体の板厚を非常に厚くする必要があるため、高圧化は材料コストと製作の難易度を大幅に上げてしまいます。
一方、水管ボイラーは、たくさんの細い水管を使って水を加熱する構造です。この設計により、管の本数増減することで小型・低圧から大型・高圧まで幅広く対応できる柔軟性があります。
そのため、丸ボイラーは水管ボイラーと比べ、高圧・大容量には不向きで、主に低圧・小容量用途に使われます。

3. 構造が簡単で、設備費が安く、取扱いが容易である。
→正しい
丸ボイラーは構造がシンプルで、設備費も安価、操作やメンテナンスも比較的容易です。

4. 伝熱面積当たりの保有水量が少なく、破裂の際の被害が小さい。
→誤り
丸ボイラーは伝熱面積当たりの保有水量が多く、破裂時の被害も大きくなります。伝熱面積当たりの保有水量が少なく、破裂時の被害が小さいのは水管ボイラーの特徴です。

5. 伝熱面の多くは、ボイラー水中に設けられているので、水の対流が容易であり、ボイラーの水循環系統を構成する必要がない。
→正しい
丸ボイラーは伝熱面の多くが水中にあり、水の対流が自然に生じるため、特別な水循環系統を設ける必要がありません。

丸ボイラーと水管ボイラーの比較ポイント