一級ボイラー技士 ボイラーの構造 練習問題 第68問: 燃焼ガス側の熱伝達率が50 W/(m²・K)、水側の熱伝達率が5000 W/(m²・K)で、厚さ15 mm、熱伝導率50 W/(m・K)の鋼板からなる平板の伝熱

正解: 4. 約20％

平板の熱貫流率Kは、各層の熱抵抗の和の逆数である。付着前の熱抵抗は1/50＋0.015/50＋1/5000＝0.02＋0.0003＋0.0002＝0.0205 m²・K/W、スケールの熱抵抗は0.002/0.4＝0.005 m²・K/Wで、付着後は0.0255 m²・K/Wとなる。Kは1/0.0205≒48.8から1/0.0255≒39.2 W/(m²・K)に下がり、低下率は(48.8−39.2)/48.8≒0.196で約20％である（肢4）。約80％（肢3）は付着後に残る割合、約24％（肢2）は熱抵抗の増加率0.005/0.0205と取り違えた値である。燃焼ガス側の熱抵抗を入れ忘れると、低下率は約91％（肢1）、残る割合は約9％（肢5）となる。燃焼ガス側の熱抵抗が大きいので伝熱量の低下は約2割にとどまるが、鋼板の温度は大きく上がる。

関連キーワード: 熱貫流率・熱伝達率・熱伝導率・スケール・熱抵抗