ボイラーの通風計算（通風力・自然通風・強制通風・平衡通風）

一級ボイラー技士の試験対策なら、こちらのアプリをご利用ください。
► 一級ボイラー技士過去問・AI問題集（無料）

ボイラーの通風計算は、煙道・煙突・送風機の設計・管理に不可欠な知識です。一級ボイラー技士試験では自然通風力の計算式・強制通風の種類・通風抵抗の概念が出題されます。

通風の目的と種類

通風（ドラフト）とは、炉内に燃焼用空気を供給し、燃焼排ガスを煙道・煙突から外部へ排出するための気流のことです。通風が不十分だと燃焼が不完全になり、熱効率の低下や未燃ガスの滞留につながります。

煙突と外気の温度差（密度差）によって生じる上昇気流を利用した通風です。動力は不要ですが、通風力は大気条件や排ガス温度に依存して変動します。

送風機（ファン）を使って強制的に空気を供給または排ガスを排出する方式です。

自然通風力は煙突内の排ガスと外気の密度差から生じます。

自然通風力 Z [Pa]は次式で求められます。

Z = H × g × (ρa - ρg)

外気温度15℃（288K）、排ガス平均温度250℃（523K）、煙突高さ40m のとき：

ρa ≈ 1.225 kg/m³（標準大気・15℃）
ρg ≈ 1.225 × (288/523) ≈ 0.674 kg/m³
Z = 40 × 9.8 × (1.225 - 0.674)
  = 40 × 9.8 × 0.551
  ≈ 216 Pa

煙突が高いほど・排ガス温度が高いほど通風力は大きくなります。

燃焼空気や排ガスが炉・煙道を通過するときの摩擦や局部抵抗を通風抵抗といいます。

通風力 ≥ 通風抵抗が成立しないと、必要な燃焼空気量を確保できません。

強制通風に使用する送風機（遠心式・軸流式）は、流量・静圧・動力の特性曲線（Q-H曲線）をもとに選定します。

送風機の動力はファン効率（η）・密度（ρ）・流量（Q）・圧力上昇（ΔP）から算出します。

L = Q × ΔP / η  [W]

出典：ボイラー及び圧力容器安全規則・ボイラー構造規格・JIS B 8223・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

一級ボイラー技士の試験対策なら、こちらのアプリをご利用ください。
► 一級ボイラー技士過去問・AI問題集（無料）