令和4年度 公害防止管理者 水質関係技術特論 問19を解説｜冷却水系の濃縮倍数

令和4年度 水質関係技術特論 問19は、開放循環式冷却水系の水収支から補給水量を求める計算問題です。濃縮倍数3.0、蒸発水量が容量割合で1.0％のとき、補給水量の容量割合を求めます。

この問題のポイント

開放循環式冷却水系では、蒸発で失う水と、塩類の濃縮を抑えるために系外へ抜くブロー水を、補給水でおぎないます。濃縮倍数は「補給水量÷ブロー水量」で表され、この関係から補給水量を蒸発水量と濃縮倍数で書き直せます。手順どおり計算すると補給水量は1.5％になります。分かれ目は、濃縮倍数の定義を取り違えないことです。

※ 問題文そのものは、産業環境管理協会が公開している公式サイトで確認できます。

正解：選択肢(3)

計算の手順

• 記号を置く：補給水量M、蒸発水量E＝1.0％、ブロー水量B、濃縮倍数N＝3.0。
• 水収支（飛散を無視）：入る水＝出る水なので、M＝E＋B。
• 濃縮倍数の定義：N＝M÷B なので、B＝M÷N。
• 代入して整理：M＝E＋M÷N → M×(1−1/N)＝E。
• 数値を入れる：M＝E÷(1−1/N)＝1.0÷(1−1/3.0)＝1.0÷(2/3)＝1.5（％）。

念のため確かめると、補給水量1.5％、ブロー水量B＝M−E＝1.5−1.0＝0.5％となり、N＝M÷B＝1.5÷0.5＝3.0で濃縮倍数と一致します。

ここが分かれ目

つまずきやすいのは、濃縮倍数を「補給水量÷ブロー水量」と正しく置けるかどうかです。これを「蒸発水量÷ブロー水量」などと取り違えると値がずれます。まず水収支 M＝E＋B を立て、次に濃縮倍数の定義 N＝M÷B を代入する、という二段構えで進めれば確実です。飛散（キャリーオーバー）は無視する前提で式を組みます。

覚え方

• 開放循環冷却水系は補給水＝蒸発＋ブロー。
• 濃縮倍数＝補給水量÷ブロー水量。
• 補給水量＝蒸発水量÷(1−1/濃縮倍数)。

理解度チェック

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