給水設備の構成（遠心ポンプ・インジェクター・逆止弁）

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給水設備はボイラーに水を供給するための設備全体を指します。一級ボイラー技士試験では、給水ポンプの種類・インジェクターの動作原理・給水弁と逆止め弁の設置基準・給水加熱と脱気の仕組みが頻出です。水管ボイラー・貫流ボイラーでは高圧給水が必要なため、二級より高度な給水設備の知識が問われます。

給水設備の構成要素

ボイラーの給水設備は以下の機器で構成されます。

機器	役割
給水ポンプ	電動機でポンプを回転させ、給水をボイラー圧力以上に加圧して送り込む
インジェクター（蒸気噴射式給水装置）	ボイラー自身の蒸気を利用して給水する。電源不要。給水温度が高いと作動しにくい
逆止め弁	給水管中に設け、缶水の逆流を防止する。ポンプ出口側に設ける
給水弁（給水コック）	給水量を調整し、給水を停止する。ボイラー本体直近に設ける
脱気器	給水中の溶存酸素を除去し、ボイラー内部の腐食を防ぐ
給水加熱器（節炭器）	排ガス熱を回収して給水を加熱し、熱効率を向上させる

一級ボイラーに使用される給水ポンプは主に遠心ポンプです。

複数の羽根車（インペラー）を直列に配置し、段ごとに圧力を高める構造です。高圧ボイラーに広く使用されます。

1段の羽根車で中低圧を得るポンプです。小型・低圧ボイラーに使用されます。

少量の高圧給水が必要な場合に使用します。貫流ボイラーへの給水に用いられます。

インジェクター（蒸気噴射式給水装置）は、ボイラー自身が発生させた蒸気の運動エネルギーを利用して給水を行う装置です。

ノズルで蒸気を高速噴射→ベンチュリ管効果で負圧発生→給水を吸引→混合管で蒸気と給水が混合・凝縮→速度エネルギーが圧力エネルギーに変換→ボイラー内部圧力を上回る圧力で押し込む、という流れで作動します。

特性	内容
電源不要	停電時でも使用できる。非常用・バックアップとして有効
給水温度制限	給水温度が約60℃以上になると蒸気の凝縮が不十分になり、作動不安定になる
給水エンタルピーの上昇	蒸気で給水が加熱されるため給水エンタルピーが上がり、わずかに熱効率改善
流量調整が困難	圧力・温度条件が変わると流量が変化する。大型高圧ボイラーの主給水には不向き

ボイラー構造規格では、給水装置の弁類について次の要件を定めています。

給水がボイラー缶体内に急激に入ると熱衝撃が発生します。これを防ぐために給水内管を設置します。

給水中に溶存酸素（O₂）が含まれると、缶体内部で局部腐食（点食・孔食）が発生します。脱気器で給水を加熱または減圧して溶存酸素を除去してから供給することが、ボイラーの長寿命化に不可欠です。

種類	原理	特徴
加熱式脱気器（ヒータ式）	蒸気で給水を加熱し、沸点近くまで昇温して溶存酸素を放出させる	大型ボイラーで使用。給水温度90〜105℃程度
真空式脱気器	真空ポンプで低圧にして沸点を下げ、低温で沸騰・脱気する	低温での脱気が可能。小型設備に使用

ウォーターハンマーは、管内流体の急激な速度変化によって衝撃的な圧力波が発生する現象です。給水弁を急閉したり、蒸気管内の凝縮水に蒸気が衝突したりすることで発生します。

出典：ボイラー及び圧力容器安全規則（昭和47年労働省令第33号）・ボイラー構造規格（昭和47年労働省告示第33号）・安全衛生技術試験協会公表試験問題
作成：fufumumu_design｜更新：2026年11月

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