에너지 15년기출C

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1️⃣공기예열기(효불효연)

공기예열기를 설치하였을 때의 장점 4가지를 쓰시오.

B2 절탄기(열불응연)

온도계는 절탄기 입구

➕ 보일러 열효율이 향상된다. ➕ 급수 중 불순물을 일부 제거한다. ➕ 열응력 발생을 방지한다. ➕ 연료 소비량이 감소한다.

➖ 통풍저항 증가된다. ➖ 연돌의 통풍력이 저하된다. ➖ 연소가스 온도 저하로 인한 저온부식의 우려가 있다. ➖ 연도의 청소가 어렵다. ➖ 연도의 점검 및 검사가 곤란하다.

2️⃣매연 슈트 분진 발생하는 원인

연료의 연소과정에서 매연 슈트 분진등일 발생하는 원인 4가지를 쓰시오

F 매연 슈트 분진 발생하는 원인
  • 통풍력이 과대 과소할때무리한 연소를 할때
  • 연소실의 온도가 낮을때
  • 연소실의 크기가 작을때
  • 연료의 조성이 맞지 않을때
  • 연소장치가 불량할때
  • 운전 기술이 미숙할때

3️⃣집진장치

배기가스 중 매연 함유 입자를 중력으로 자연침강시키는 집진장치의 이름은 무었인가

F9 집진장치(중력침강식)

배기가스 중 매연 함유 입자를 중력으로 자연 침강시키는 집진장치의 이름은 무엇인가

4️⃣탈산소제

급수의 용존산소를 제거하여 점식과 같은 부식을 방지하는목적으로 사용되는 탈산소제의 종류 3가지를 쓰시오

K2 탈산소제

아황산나트륨, 히드라진, 타닌

$$ 2Na_2SO_3+O_2→2Na_2SO_4 $$

$$ (2000\times10^6)\times\frac{9}{10^6}=18000[g] $$

$$ 2\times 126[g]:32[g]=x[g]:18000[g] $$

$$ x=\frac{2\times 126\times 18000}{32}=141750[g] $$

5️⃣습증기엔탈피계산

0.8[MPa]에서 건도가 0.7인 습증기를 교축과정을 통해 압력이 0.3[MPa]로 되었을때 건도는 얼마인가.

(단 0.8[MPa] 상태의 포화수엔탈피는 719.1[kJ/kg],포화증기엔탈피는 2767.11[kJ/kg]이고 0.3[MPa] 상태의 포화수엔탈피는 567.71[kJ/kg], 포화수증기 엔탈피는 2726.51[kJ/kg] 이다

N5 습증기엔탈피계산

$$ h_2=h’+(h”-h’)\cdot x \\ h’포화수엔탈피,\ h”건포화증기엔탈피,\ x건도 $$

$$ h_2=h’+(h”-h’)\cdot x \\ h’포화수엔탈피,\ h”건포화증기엔탈피,\ x건도$$

$$ h_{0.3}’+(h_{0.3}”-h_{0.3}’)\cdot x_{0.3} =h_{0.8}’+(h_{0.8}”-h_{0.8}’)\cdot x_{0.8} $$

$$ x_{0.3} =\frac{h_{0.8}’+(h_{0.8}”-h_{0.8}’)\cdot x_{0.8}-h_{0.3}’}{(h_{0.3}”-h_{0.3}’)} $$

$$ \frac{\{719.1+(2767.1-719.1)*0.7\}-567.7}{(2726.5-567.7)}=0.734 $$

👆F6 통풍력 6️⃣

배기가스 평균온도가 90[℃], 비중랑이 1.34[kgf/㎥]이고, 외기 온도가10[℃] 비중량이 1.29[kgf/m]인 경우 통풍력이 2.5[mmAq]일 때 연돌의 높이[m]를 계산하시오

(단, 실제 통풍력은 이론통풍력의 80[%]에 해당된다)

$$ Z=273 H(\frac{\gamma_\alpha}{T_\alpha}-\frac{\gamma_g}{T_g})\times\eta $$

$$ H=\frac{Z}{273(\frac{\gamma_\alpha}{T_\alpha}-\frac{\gamma_g}{T_g})\times\eta} \\ =\frac{2.5}{273(\frac{1.29}{273+10}-\frac{1.34}{273+90})\times0.8}=13.205[m] $$

7️⃣

직경 150[mm]인 배관에 물이 펑균속도 3[m/s]로 이송될 때 유랑[kg/s]을 계산하시오.

(단, 물의 밀도는 1000[kg/m]이다.)

$$ m=\sigma\times Q=\sigma\times A=\sigma\times\frac{\pi}{4}\times D^2\times V $$

$$ =1000\times\frac{\pi}{4}\times 0.15^2\times3=53.014[kg/s] $$

8️⃣보일러 이상현상

프라이밍(priming) 현상의 발생원인 4가지를 쓰시오.

O2 보일러 이상현상(프라이밍)
  • 보일러 관수가 농축되었을 때
  • 보일러수위가높을때
  • 송기 시 주중기 밸브를 급개하였을 때
  • 보일러 증발능력에 비하여 보일러수의 표면적이 작을 때
  • 부하의 급격한 변화 및 증기발생 속도가 빠를 때
  • 청관제 시용이 부적합할 때

9️⃣단열재효과

공업용 요로에 단열제를 사용하였을 때 나타나는 단열효과 4가지를 쓰시오

D2 공업용 요로에 단열효과
  • 축열 및 전열손실이 적어진다
  • 노내 온도가 균일해진다
  • 노벽의 온도구배를 줄여 스폴링현상을 방지한다
  • 노벽의 내화물의 내구력이 증가한다
  • 열손실을 방지하여 연료 사용량을 줄일 수 있다.

N7엔트로피의 변화🔟

이상기체 5[kg]인 350[℃]에 150[℃]까지 PV1.3=상수 에 따라 변화하였을 때 엔트로피의 변화량을 계산하시오 (단, 가스의 정적비열은 0.653[kJ/kg K]이고 비열비는 1.4이다)

$$ \Delta s=G\times C\times(\frac{n-k}{n-1})\ln\frac{T_2}{T_1} $$

$$ =5\times0.653\times\frac{1.3-1.4}{1.3-1}\times\ln\frac{273+150}{273+350} \\ =0.421[kJ/K] $$

🍀Q1 신에너지, 재생에너지 1️⃣1️⃣

다음 물음에 답하시오

(1) 신에너지의 종류 2가지를쓰시오

(2) 재생에너지의 종류 4가지를 쓰시오

수소에너지, 연료전지

태양에너지, 풍력, 수력, 해양에너지, 지열에너지

👆C2 상당증발량, 환산증발량 1️⃣2️⃣

온수난방을 하고 있는 곳에 소요되는 열량이 시간당 21000[kcal]이고 송수온도가 85[℃], 환수온도가 25[℃]라면 온수의 순환량[kg/h]은 얼마인가?

(단, 온수의 비열은 1[kcal/kg•℃]이다)

$$ Q=G\times C\times \Delta t $$

$$ G=\frac{Q}{C\times\Delta t}=\frac{21000}{1\times(85-25)}=350[kg/h] $$

1️⃣다음 물음에 답하시오.

(1)보일러 상용수위는 수면계 어느 지점에 위치하는지 쓰시오.

(2)수주관과 보일러를 연결하는 연락관 호칭지름은 얼마인가 쓰시오.

(3)보일러에 사용하는 저수위 차단장치(경보장치)의 종류 2가지를 쓰시오

중심선

20A이상

플로트식, 전극식, 차압식, 열팽창식

2️⃣화염검출장치

프레임 아이 화염검출기에 대한 물음에 답하시오

(1)이 화염검출기의 광전관은 고온에 노출되었으 때 오동작의 우려가 있으므로 주위 온도는 몇 이상이 되지 않도록 하여야 하는가?

(2)이화염검출기에 사용되는 검출소자의 종류 3가지를 쓰시오

B9 화염검출장치

50[°C]

● 황화카드뮴(CdS)셀, 적외선광전관, 황화납(PbS)셀, 자외선광전관

  • 스택스위치(stack switch) : 연도에 바이메탈을 설치하여 연소가스의 발열체를 이용하여 화염유무를 검출한다
  • 플레임 아이(flame eye) : 화염이 발광체임을 이용하여 화염의 방사선을 감지하여 화염의 유무를 검출한다.
  • 플레임 로드(flame rod) : 화염의 이온화 현상에 의한 전기 전도성을 이용하여 화염의 유무를 검출한다

3️⃣오리피스

차압식 유량계에 해당하는 오리피스미터는 ( 차압 )을 측정하여 유량을 측정하는간접식 유량계이다.()안에 알맞은 용어를 쓰시오

I4 오리피스

유체가 흐르는 일정한 단면을 갖는 배관중에 조리개 기구를 삽입하고, 유체를 통과시키면 조리개 전후에 연결된 U자형 액주계에서 압력차에 의한 높이차가 발생하고 이것을 측정하여 유량을 계산하는 간접식 유량계 중 차압식 유량계에 해당된다. 측정원리는 베르누이 방정식이다.

장점

➕ 구조가 간단하고 제작이 쉬워 가격이 저렴하다. ➕ 협소한 장소에 설치가 가능하다. ➕ 유량계수의 신뢰도가 크다 ➕ 오리피스 교환이 용이하다.

👍B2 폐열회수장치 4️⃣

보일러 연도에 설치된 절탄기는 장점이 많은 반면 단점도 있는데 이중 3가지와 열정산시 절탄기 전 후단 온도계 중 어느 쪽 온도를 사용하는가?

온도계는 절탄기 입구 ➕ 보일러 열효율이 향상된다. ➕ 급수 중 불순물을 일부 제거한다. ➕ 열응력 발생을 방지한다. ➕ 연료 소비량이 감소한다.

➖ 통풍저항 증가된다. ➖ 연돌의 통풍력이 저하된다. ➖ 연소가스 온도 저하로 인한 저온부식의 우려가 있다. ➖ 연도의 청소가 어렵다. ➖ 연도의 점검 및 검사가 곤란하다.

👍E2 5️⃣ 스케일

보일너 내 스케일 생성방지 대책 2가지를 쓰시오

● 급수중의 염류 불순물을 되도록 제거한다 ● 보일러 수의 농축을 방지하기 위하여 적절히 분출시킨다 ● 보일러 수에 약품을 넣어 스케일 성분이 고착하지 않도록 한다 ● 수질분석을 하여 급수 한계치를 유지하도록 한다.

6️⃣흡수식 냉온수기(압하진물)

흡수식 냉온수기의 장점 2가지를 쓰시오.

A7흡수식 냉온수기(압하진물)
  • 압축기를 사용하지 않으므로 전력소비량이 적다.
  • 냉온수기 하나로 냉방과 난방을 할 수 있다.
  • 설비 내부의 압력이 진공상태로 압력이 높지 않아 위험성이 적다
  • 냉매로 물(H₂O)을 사용하는 경우 위험성이 적다

👍D2 보온제의 안전온도 7️⃣

보온재 보냉재, 단열재, 내화단열재, 내화물을 구분하는 온도를 각각 쓰시오.

●보온재 : 무기질 보온재 300~800[℃]. 유기물 보온재 100~300[℃] ● 보냉재 : 100[℃] 이하 ● 단열재 : 800~1200 [℃] ● 내화 단열재 : 1300[℃] 이상 ● 내화물 : 1580[℃] 이상

8️⃣열전도율계산

열관류율이 15[kcaI/m•h•℃]인 전열면의 내·외부 온도차가 65.5[℃]이고 전열랑이 117,700[kcal/h]일 때 전열연적[m²]을 계산하시오.

$$ Q=K\times F\times\Delta t $$

$$ F=\frac{Q}{K\times\Delta t}=\frac{117,700}{15\times 65.5}=119.796[m^2] $$

D7 열전도율계산

\[Q=K\cdot F\cdot\Delta T \\ =\frac{1}{R_1+\frac{b}{\lambda}+R_2}\times F\times\Delta T \]

b 벽의두께, λ 열전도율, F 표면적


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