1️⃣보일러 급수펌프의 전동기(motor)에 고장이 발생하여 교체하고자 한다. 급수펌프 및 전등기의 조건이 [보기]와 같을 때 전동기 용량[kW]을 계산하시오. -펌프 앙수량 : 12000[kg/h] -펌프 효율 : 75[%] -전동기 설계안전율 : 2 -중력가속도 : 9.8[m/s2] -양정 : 15[m] -전동기(motor) 효율 : 95[%] -급수의 밀도 : 1000[kg/m2]
$$ kW=\frac{\gamma Q H}{102\eta}=\frac{1000\times(\frac{12000}{1000\times3600})\times15}{102\times0.75}=0.653[kW] $$
$$ 전동기용량=\frac{펌프축동력\times\alpha}{\eta_m}=\frac{0.65\times2}{0.95}=1.368[kW] $$
🍀O2 보일러 이상현상 2️⃣보일러 운전 증 프라이밍 및 포밍이 발생하였을 때 조치사항 4가지를 쓰시오. 조치사항 ● 연료를 차단한댜(줄인다) ● 공기를 차단한다(줄인다) ● 주증기 밸브를 닫고. 수위를 안정시킨다. ● 급수 및 분출작업 반복한다 ● 계기류를 점검한다
방지대책 ● 보일러수를 농축시키지 않는다. ● 과부하가 되지 않도록 한다 ● 주중기 밸브를 급격히 개방하지 않는다. ● 보일러수 중의 불순물을 제거한다 ● 비수방지관을 설치한다. ● 수위를 고수위로 하지 않는다.
👆H1 고위발열량계산
3️⃣프로판 가스가 완전연소 시킬 때 고위발열량과 저위발열량의 차이는 몇 [kcal/kg]인가? (단, 물의 증발잠열은 539[cal/g ·H20]이다.)
● 프로판(C₃H₈)의 완전연소 반응식 : C₃H₈+ 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O
● 프로판 1[kg] 연소 시 발생되는 수증기량 계산 :
프로판 44[kg]이 완전 연소할 때 수증기는 4 X 18[kg]이 생성되므로 프로판 1[kg]이 완전 연소할 때 생성되는 수증기량[kg]을 계산한다.
44[kg] : 4 x 18[kg] = 1[kg] : x[kg]
$$ x=\frac{4\times18\times1}{44}=1.636[kg] $$
● 고위발열량과 저위발열량의 차이 계산 :
고위발열량과 저위발열량의 차이는 물의증발잠열에 해당하므로 프로판 1[kg]이 연소할 때 생성되는 수증기량[kg]에 물의증발잠열[kcal/kg]을 곱하면 되고, 문제에서 주어진 물의 증발잠열 539[cal/g]은 539[kcal/kg]와 같다.
$$ \Delta H=G_w\times\gamma=1.64\times539=883.96[kcal/kg] $$
👆G 연소가스량 4️⃣프로판 1 [Sm³]를 공기 중에서 완전 연소 시 수증기를 포함한 이론 연소가스량[Sm³/Sm³]을 계산하시오. (단, 공기 조성은 체적으로 질소 79[%], 산소 21 [%]이다.)
C₃H₈+ 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O
● 이론습연소가스량계산
$$ G_{0w}=N_2+CO_2+H_2O \\ =\{(1-0.21)\times A_0\}+3+4 \\ =\{(1-0.21)\times \frac{5}{0.21}\}+3+4 \\ =25.809[Sm^3/Sm^3] $$
👍B0 인젝터 5️⃣ 인젝터의 작동원리를 에너지관점에서 설명하시오.
인젝터의 작동원리는 증기가 보유하고 있는 열에너지를 속도에너지로 전환시키고 압력에너지로 바꾸어 보일러에 급수하는 장치로 급수가 증기에 의해 예열되어 급수엔탈피가 증가되기 때문에 연료소비량이 감소한다.
👆F 복사난방
6️⃣ 복사난방의 장점 4가지를 쓰시오. ➕ 실내온도의 분포가 균등하여 쾌감도가 높다 ➕ 방열기가 필요하지 않으므로 바닥면의 이용도가 높다 ➕ 공기 대류가 적으므로 바닥면 먼지상승이 없다 ➕ 방이 개방된 상태에서도 난방효과가 있다 ➕ 손실열량이 비교적 적다
➖ 외기온도 급변에 따른 방열량 조절이 어렵다 ➖ 초기 시설비가 많이 소요된다 ➖ 시공, 수리, 방의 모양을 변경하기가 어렵다 ➖ 열손실을 차단하기 위하여 단열층이 필요하다
7️⃣노통 연관보일러에서 화실 천정부분이 과열되어 압궤현상이 발생하는 것을방지하기 위한 버팀(stay)을 무엇이라 하는가?
천장 버팀(girder stay : 거더 스테이)
스테이에 대한 설명은 교재 50쪽 19번 해설을 참고하기 바랍니다
8️⃣보일러의 3대 구성요소를 쓰시오 ® 연소장치 ® 부속장치 ®본체
✋I2 유량계 9️⃣상온 상압의 공기유속을 피토관으로 측정하였더니 동압이 100[mmAq]이었다. 이때 유속은[m/s]은 얼마인가? (단, 공기의 비중량은 1.3[kgf/m3], 물의 비중량은 1000[kgf/m3] 피토관 계수는 1 이다)
$$ V=C\sqrt{2g\frac{P_t-P_s}{\gamma}} $$
$$ =1\times\sqrt{2\times9.8\times\frac{100}{1.3}}=38.829[m/s] $$
$$ =\sqrt{2g\frac{P_t-P_s}{\gamma}} $$
👍E3 대수온도차 🔟어느 대항류 열교환기에서 가열유체는 80[℃]로 들어가서 40[℃]로 나오고, 수열유체는 20[℃]로 들어가서 40[℃]로 나온다. 이 열교환기의 대수 평균온도차[℃]는 얼마인가?
$$ \Delta t_m=\frac{\Delta t_1-\Delta t_2}{\ln(\frac{\Delta t_1}{\Delta t_2})} $$
$$ =\frac{40-20}{\ln(\frac{40}{20})}=28.8539[℃] $$
👆N5 습증기엔탈피계산 1️⃣1️⃣보일러로부터 압력 2[MPa]로 공급되는 수증기의 건도가 0.85일 때 이 습증기 1 [kg]당의 엔탈피는 약 몇 [kJ]인가? (단, 2[MPa]에서 포화수 엔탈피는 1000[kJ/kg], 포화증기의 엔탈피는 3000[kJ/kg]이다.)
$$ h_2=h’+(h”-h’)x $$
$$ =1000+(3000-1000)\times 0.85=2700[kJ/kg] $$
1️⃣2️⃣수주관과 보일러를 연락하는 관(연락관)의 최소 호칭지름은 얼마인가?
20[A]
👆F9 집진장치 1️⃣전기식 집진장치의 원리에 대한 설명 증 ( ） 안에 알맞은 용어를 쓰시오.
판상(板狀) 또는 관상(管狀)으로 이루어진 집진전극을 (양극)으로 하고, 집진전극 중앙에 매달린 금속선으로 이루어진 (음극)간에 직류 고전압을 가해서 (코로나방전)을 발생하게 하고, 이곳에 분진이 포함된 가스를 통과시키면 전극 주위의 함진가스는 (이온화)되면서 대전입자가 되어 정전기력에 의해 양극(+극)에 포집(捕集)되어 처리되는 집진장치이다.
®양극 ®음극 ®코로나방전 ®이온화
👍D8 전도열전달 2️⃣배관 외경이 30[mm]인 길이 15[m]의 증기관에 두께 15[mm]의 보은재를 시공하였다. 관표면온도 100[℃]. 보온재 외부온도 20[℃]일 때 보온재에서 단위 시간당손실 열량은 몇 [kcal]인가? (단, 보온재의 열전도율은 0.05[kcal/m·h·℃]이다.)
$$ F_m=\frac{2\pi L(r_o-r_i)}{\ln\frac{r_o}{r_i}} $$
$$ =\frac{2\pi 15(0.03-0.015)}{\ln\frac{0.03}{0.015}} \\ =2.039[m^2] $$
$$ Q=\frac{1}{\frac{b_1}{\lambda_1}}\times F\times \Delta t $$
$$ =\frac{1}{\frac{0.015}{0.05}}\times 2.04 \times (100-20)=544[kcal/h] $$
👍 판형열교환기(고조청압) 3️⃣판형 열교환기의 장점 2가지를 쓰시오.
➕ 고난류 유동에 의한 열교환기 능력을 향상시킨다 ➕ 판의 매수조절이 가능하여 전열면적증감이 용이하다 ➕ 전열면의 청소나 조립이 간단하고, 고점도 유체에도 적용가능하다 ➕ 높은 사용압력과 내식성, 내구성이 우수하다
✋I1 압력계 4️⃣진공압력과 게이지압력을 측정할 수 있는 연성계의 지침이 진공압력으로 50[cmHg]를 지시할 때 절대압력[kgf/cm2]은 얼마인가? (단 대기압은 760[mmHg]이다.)
절대압력 계산 : 대기압 단위 [mmHgJ로 계산함
:절대압력 = 대기압-진공압력=760-500=260(mmHg·a]
단위 변환 : l[ntm] = 760[mmHg] = 1.0332[kgf/cm사이다
$$ 환산압력=\frac{주어진압력}{주어진압력단위의 표준대기압}\times구하려는 단위의 표준대기압 \\ =\frac{260}{760}\times1.0332=0.353[kgf/cm^2\cdot a] $$
👆C2 상당증발량, 환산증발량
5️⃣보일러의 상당증발량이 1.5[ton/h]. 급수온도가 10[·c]. 발생 증기 엔탈피가 659 [kcal/kg]일 때 실제 증발랑[kg/h]은 얼마인가?
$$ G_e=\frac{G_a(h_2-h_1)}{539\times 4.1868}=\frac{G_a(h_2-h_1)}{100[℃]증발잠열}=\frac{G_a(h_2-h_1)}{\gamma} $$
$$ G_a=\frac{539G_e)}{(h_2-h_1} \\ =\frac{539\times 1500)}{(659-10} \\ =1245.762[kg/h] $$
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
7️⃣스팀을 사용하는 취사기구의 내용적 2[m3], 최고사용압력 0.2[MPa] 합리화법령에 따른 몇 종 압력용기에 해당되는가? (단, 취사기구 안의 압력은 대기압을 초과하는 상태이다.)
1종압력용기
압력용기의 종류 : 에너지이용 합리화법 시행규칙 재1조의2 (1)1종 압력용기 : 최고사용압력[MPa]과 내용적[m’.l]을 곱한 ?프1는 다음 각 호의 하나에 해당하는 것 ,
-지가 0.004를 초패 ® 증기 그 밖의 열매체를 받이들이거나 증기를 발생시굿 는 기기로서 용기안의 압력이 대기압을 넘는 것 [고체 또는 액체를 가일하 ® 용기안의 화학반응에 의하여 증기를 발생하는 용기로서 용기안의압을 넘는 것 압력이 대기 ® 용기안의 엑체의 성분을 분리하기 위하여 해당 액체를 가열하거나시키는 용기로서 용기안의 압력이 대기압을 넘는 것 중기를 昞 ® 용기안의 액체의 온도가 대기압에서의 비점을 넘는 것
(2)2종 압력용기 : 최고사용압력이 0.2[MPa]를 초과히는 기체를 그 안에 보유하는용기로서 다음 각 호의 하나에 해당하는 것 ® 내용적이 0.04[m3] 이상인 것 ® 동체의 안지름이 200[mm] 이상(증기헤더의 경우에는 동체의 안지름이 300 [mm]초과)이고. 그 길이가 1천[1run] 이상인 것 ※최고시용압력과 내용적을 곱하면(0. 2 x 2 = 0. 4) 0. 004를 초과하고 증기를 뻗듐여 가열하는 기기이고. 용기 안의 압력이 대기압을 넘으므로 “1종압력용기제해당된다.
8️⃣보일러의 운전 조건이 [보기]와 같을 때 효율[%]을 계산하시오.
보기 -급수사용량 : 4000[L/h] -B-C유 소비량 : 300[L/h] -급수온도 : 90[℃] -포화증기 엔탈피 : 673.S[kcal/kg] -연료 발열람 : 9800[kcal/kg) -급수 비체적 : 0.001036[m3/kg] -급유온도 : 65[°C] -15[℃]의 B-C유 비중 : 0.965 -온도에 따른 체적 보정계수(k) : 0.9754 -0.00067 (t -50)
$$ G_a=\frac{V_w}{v}=\frac{4000\times10^-3}{0.001036}=3861.003[kg/h] $$
$$ G_f=d\times k\times V_t\\ =0.965\times\{0.9754-0.00067\times(65-50)\}\times300 \\ =279.468[kg/h] $$
$$ \eta=\frac{G_a\times(h_2-h_1)}{G_f\times H_l}\times100 \\ \frac{3861\times(673.5-90)}{279.47\times9800}\times100=82.258[\%] $$
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