R1年 大規模水質特論 問6 問題と解説

　問 題　　　　　

ある開放循環式冷却水系が、循環水量に対し蒸発水量1.0%、飛散水量0.1%で運転されている。このとき、以下の記述として、誤っているものはどれか。

1. ブロー水量を循環水量に対して0.4%にしたとき、濃縮倍数は3となる。
2. ブローをしない場合、理論的な濃縮倍数は11となる。
3. ブロー水量を蒸発水量と同じにした場合、濃縮倍数は約1.9となる。
4. 濃縮倍数を5以下にしたい場合、ブロー水量は系内循環水量に対して0.15%未満にしなければならない。
5. ブロー水量を循環水量に対して0.5%にしたとき、補給水量は1.6%になる。

 

 

 

 

 

　解 説　　　　

濃縮倍率を求める式は以下の通りです。これを使って解く問題は本当にたびたび出題されるので、必ず押さえておきたい公式です。

• N：濃縮倍率
• E：蒸発水量
• B：ブロー水量
• W：飛散水量

今回与えられている数値はいずれも水量ではなくて割合ですが、この式は分母と分子の比を知りたいだけなので、割合のまま代入して使えます。

(1)の条件を上式に当てはめると次のように計算できます。よって、(1)は正しいです。

(2)の条件を上式に当てはめると次のように計算できます。よって、(2)も正しいです。

(3)の条件を上式に当てはめると次のように計算できます。よって、(3)も正しいです。

(4)の場合は以下のような不等式になります。濃縮倍数を5以下にしたいので、不等式の向きは5のほうが大きい向き(≧)となります。

上式より、ブロー水量は「0.15%未満」にするのではなく、「0.15%以上」にしなくてはなりません。

そもそも、ブローをすればするほど汚水が抜けてきれいな水が補給されるので、濃縮倍率は下がっていきます。そのため、「濃縮倍数を○以下にしたい場合、ブロー水量は○○%未満に」と書いてある時点でこの記述はおかしいです。

(5)に関して、循環式冷却水系の水は、蒸発したり飛散したり、またはブロー水として引き抜いたりすることで減っていきます。その不足分を補給水として補う必要があるので、E、B、Wの和が補給水量ということになります。よって、下式のようになるので(5)は正しいです。