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令和6年度 公害防止管理者 大気関係技術特論 問3を解説|燃焼装置の熱負荷の単位

令和6年度 大気関係技術特論 問3は、各種燃焼装置の熱負荷に用いる単位に関する問題です。燃焼室熱負荷と火格子熱負荷、それぞれの単位の正しい組合せを選びます。

この問題のポイント

熱負荷は「何あたりの負荷か」を単位で読み取ります。燃焼室熱負荷は燃焼室の単位容積あたりに発生する熱量なので、体積基準のW/m3です。火格子熱負荷は火格子(ストーカ)の単位面積あたり、単位時間に燃やす燃料の質量を表すので、面積・時間基準のkg/(m2・h)です。分かれ目は「体積あたり(m-3)か面積あたり(m-2)か」と、火格子側には「時間(h-1)」が付くという二点です。

※ 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)

各選択肢の正誤

熱負荷単位読み解き
燃焼室熱負荷W/m3燃焼室の単位容積あたりに発生する熱量。体積が分母なのでm3が付きます。
火格子熱負荷kg/(m2・h)火格子の単位面積あたり、1時間に供給する燃料の質量。面積と時間が分母になります。

ここが分かれ目

まず燃焼室熱負荷は「空間(容積)にどれだけの熱を詰め込むか」なので、分母が体積になりW/m3です。ここを面積のm2と取り違えると誤りになります。次に火格子熱負荷は「火格子の面に、時間あたりどれだけの燃料をのせて燃やすか」なので、分母に面積と時間が入りkg/(m2・h)となります。火格子側は燃料の質量(kg)を扱い、時間(h)が付くのが目印です。この二つを合わせて満たす組合せが正解になります。

覚え方

  • 燃焼室熱負荷は体積あたりの熱(W/m3)。
  • 火格子熱負荷は面積・時間あたりの燃料質量(kg/(m2・h))。
  • 「室=容積(m3)」「格子=面積+時間(m2・h)」で区別。

理解度チェック

Q.

燃焼室熱負荷の単位が体積あたり(m3が分母)になるのはなぜ?

燃焼室という空間の容積あたりに発生する熱量を表す指標だからです。単位はW/m3になります。

Q.

火格子熱負荷の単位に時間(h)が付くのはどういう意味?

火格子の単位面積あたり1時間に供給する燃料の質量を表すためで、単位はkg/(m2・h)です。

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出典

  • 一般社団法人 産業環境管理協会「令和6年度 公害防止管理者等国家試験 大気関係技術特論 問題・正解」(公式PDF