👆N5 습증기엔탈피계산 👆C2 상당증발량, 환산증발량 1️⃣압력이 20[kgf/cm]이, 건도가 95[%]인 습포화증기를 시간당 20[ton]을 발생하는 보일러에서 급수온도가 30[°C]일 때 상당증발랑[kg/h]을 계산하시오. (단, 20[kgf/cm2]의 포화수와 건포화증기의 엔탈피는 각각 906.44[kJ/kg]. 2807.7[kJ/kg]이고. 30[°C] 급수엔탈피는 125.79[kJ/kg], 100[°C] 포화수가 증발하여 건포화증기로 되는데 필요한 열량은 2257[kJ/kg]이다.)
👆N5 습증기엔탈피계산
$$ h_2=h’+(h”-h’)x \\ h’포화수엔탈피,\ h”건포화증기엔탈피,\ x건도 $$
$$ h_2 =h’ + (h” – h’)x \\ =906.44+\{(2807.7-906.44)\times0.95 \} \\ =2712.637[kJ/kg] $$
👆C2 상당증발량, 환산증발량
$$ G_e=\frac{G_a(h_2-h_1)}{539\times 4.1868}=\frac{G_a(h_2-h_1)}{100[℃]증발잠열}=\frac{G_a(h_2-h_1)}{\gamma} $$
$$ G_e=\frac{G_a (h_2-h_1)}{\gamma} \\ =\frac{(20\times10^3)\times(2712.64 – 125.79)}{2257} \\ =22922.906[kg/h] $$
👆C2 상당증발량, 환산증발량 2️⃣[보기]의 조건과 같은 상태로 운전되는 보일러의 상당증발량[kg/h]을 계산하시오. -발생증기량 : 2,000[kg/h] -급수온도 20[°C] 상태의 엔탈피 : 83.96[kJ/kg] -발생증기 엔탈피 : 2860.5[kJ/kg] -1 기압 100[°C]상태의 증발장열 : 2257[kJ/kg]
$$ G_e=\frac{G_a(h_2-h_1)}{539\times 4.1868}=\frac{G_a(h_2-h_1)}{100[℃]증발잠열}=\frac{G_a(h_2-h_1)}{\gamma} $$
$$ G_e=\frac{G_a(h_2-h_1)}{\gamma}=\frac{2000\times(2860.5-83.96)}{2257}=2460.381[kg/h] $$
3️⃣증기보일러에 부르동관 압력계를 부착할 때 사용되는 사이펀관 속에 물을 넣는 이유를설명하시오.
고온의 증기로부터 부르동관을 보호하기 위해서
😽I7 열전대(연안강경)
4️⃣열전대의 구비조건 4가지를 쓰시오.
❶ 열기전력이 크고, 온도상승에 따라 연속적으로 상승할 것 ❷ 열기전력의 특성이 안정되고 장시간 사용해도 변형이 없을 것 ❸ 기계적 강도가 크고 내열성, 내식성이 있을 것 ❹ 재료의 구입이 쉽고(경제적이고) 내구성이 있을 것 ● 재생도가 크고 가공이 용이할 것 ● 전기저항, 온도계수와 열전도율이 낮을 것
👍C4 보일러효율 5️⃣육용 보일러 열정산(KS B 6205) 규정에 따른 보일러 효율을 계산하는 방법 2가지를 계산식과 함께 쓰시오.
$$ \eta_1=\frac{Q_s}{H_h+Q}\times 100 $$
$$ \eta_2=(1-\frac{L_h}{H_h+Q})\times 100 $$
🍀Q 신에너지, 재생에너지 6️⃣신에너지 및 재생에너지 개발 이용 보급 촉진법에 따른 신에너지의 의미와 종류가지를 쓰시오. ● 신에너지 : 기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 수소, 산소 등의 화학반응을 통하여 전기 또는 열을 이용하는 에너지 수소에너지, 연료전지 석탄을 액화, 가스화한 에너지 및 중질잔사유를 가스화한 에너지로서 대통령으로 정하는 기준 및 범위에 해당하는 에너지 그 밖에 석유, 석탄 원자력 또는 천연가스가 아닌 에너지로서 대통령령으로 정하는에너지
● 재생에너지 : 햇빛, 물, 지열(地熱), 강수(降水), 생물유기체 등을 포함하는 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지로서 다음 어느 하나에 해당하는 것을 말한다. 태양에너지, 풍력, 수력, 해양에너지, 지열에너지 생물자원을 변환시켜 이용하는 바이오에너지로서 대통령령으로 정하는 기준 및 범위에 해당하는에너지 폐기물 에너지로서 대통령령으로 정하는 기준 및 범위에 해당하는 에너지 그 밖에 석유 석탄원자력 또는 천연가스가 아닌 에너지로서 대통령령으로 정하 는 에너지
👍D8 전도열전달 7️⃣두께 20[㎜]강관에 스케일이 3[㎜] 부착하였을 때 열전도 저항은 초기상태인 강관의 몇 배에 해당되는가? (단, 강관의 열전도율은 40[W/m·K]스케일의 열전도율은 2[W/m·K]이다.)
$$ R_1=\frac{b}{\lambda}=\frac{0.02}{40}=0.0005[m^2K/W] $$
$$ R_2=\frac{b_2}{\lambda_2}=\frac{0.003}{2}=0.0015[m^2K/W] $$
$$ =\frac{0.0005+0.0015}{0.0005}=4배 $$
🍀K3 보일러의 부식 8️⃣보일러 외부부식에 대한 물음에 답하시오. (1) 고온부식을 일으키는 원인 성분은 무엇인가? (2) 고온부식의 방지 대책 4가지롤 쓰시오. **
(1) 바나듐 ● 연료를 전처리하여 바나듐 성분을 제거할 것 ● 전열면의 온도가 높아지지 않도록 설계할 것 ● 전열면의 표면에 보호피막 형성 또는 내식성 재료를 시용한다. ● 연료에 첨가제를 사용하여 바나듐의 융점을 높인다. ● 부착물의 성상을 바꾸어 전열면에 부착하지 못하도록 한다
**🍀O3 캐리오버 **9️⃣운전 증 발생하는 비수현상(carry over)의 방지 대책 4가지를 쓰시오.
보일러 운전 중 수분 일부가 증기와 함께 취출되는 현상으로 프라이밍, 포밍현상이 발생할 때 나타나는 현상
❶ 주증기 밸브를 급격히 개방하지 않는다 ❷ 수위를 고수위로 하지 않는다. ❸ 과부하가 되지 않도록 한다 ❹ 보일러수 중의 불순물을 제거하다 ● 보일러수를 농축시키지 않는다 ● 비수방지관을 설치한다
**👍C4 보일러효율 🔟매시 140[kg]의 연료를 연소시켜서 7[kgf/cm2]의 증기 840[kg/h]을 발생시키는 보일러의 효율[%]을 계산하시오.
(단, 연료의 저위발열량은 4600[kcal/kg], 7[kgf/cm2]에서의 발생 증기 엔탈피는 660[kcal/kg), 급수온도는 60[°C] 이다.)
$$ \eta=\frac{G_a\times (h_2-h_1)}{G_f\times H_l}\times 100 $$
$$ =\frac{840\times (660-60)}{140\times 4600}\times 100=78.260[\%] $$
1️⃣1️⃣증발(evaporation)장치를 가동중에 비점상승(BPR) 원인에 대하여 설명하시오. ● 액층 깊이가 상승하는 포화압력 차에 의하여 비점이 상승한다 ● 휘발성 용매(순수한 용매)에 비휘발성 물질이 녹아있는 용액의 경우 비휘발성 물질의 비점이 높기 때문에 용액의 비점이 상승한다.
1️⃣2️⃣부정형 내화물을 시공할 때 보강 방법 3가지를 쓰시오. ● 앵커(anchor)사용 ● 서포트(support) 사용 ● 메탈라스 사용 **
1️⃣열매체 보일러의 특정 4가지를 쓰시오. ● 열매체의 종류에는 다우삼, 모빌섬, 카네크를 등이 해당한다. ● 저압에서 고온의 증기를 얻기 위하여 사용되는 보일러이다 ● 타 보일러에 비해 부식의 정도가 적다. ● 겨울철에도 동결의 우려가 적다. ● 인화성 증기를 발생하는 열매체 보일러에서는 안전밸브를 밀폐식 구조로 하거나 또는 안전밸브로부터의 배기를 보일러실 밖의 안전한 장소에 방출시키도록 한다
2️⃣에스코(ESCO) 사업에 대하여 설명하시오. ESCO(Energy Service Company) 사업은 에너지 절약전문기업이 빌딩, 공장, 병원, 숙박시설 등을 대상으로 에너지 사용 현황을 분석하여 설비 개조, 운용 보수등 에너지절약에 관련된 용역을 실시하여 에너지 절약 시설을 시공한 후 에너지 절감분 중에서 일부를 투자비로 회수하는 사업이다.
👍C4 보일러효율 3️⃣열매체 보일러 효율 계산식에서 ( ) 안에 알맞은 내용을 쓰시오.
$$ 보일러의효율=\frac{열매체사용량\times 비열\times 열매체입출구온도차}{연료소비량\times연료의 저위발열량} $$
$$ \eta=\frac{G_a\times (h_2-h_1)}{G_f\times H_l}\times 100 $$
$$ \eta=(1-\frac{손실열}{입열})\times 100 $$
👍D4 보온재의 구비조건 (전내흡비온,두)
4️⃣보온재의 구비조건 5가지를 쓰시오. ● 열전도율이 작을것 ● 적당한 내구성을 가질것 ● 흡습성 흡수성이 작을것 ● 부피, 비중이 작을것 ● 안전 사용온도 범위에 적합할것 ● 시공성이 좋을것 ● 내열성 내약성이 있을것
👍E2 쉘앤튜브 8️⃣쉘 앤 튜브식 열교환기에 스파이럴 튜브를 사용하였을때 장점 2가지를 쓰시오. ➕ 튜브 전열면적이 증가된다. ➕ 유체의 흐름이 난류가 되어 전열효과가 우수하다
😽I8 습도계 6️⃣ 건습구 습도계로 대기 중의 습도를 측정하였다. 건구온도가 24[℃], 포화수증기 분압 19.82[mmHg], 습구온도가 23.5[℃], 포화수증기 분압 15.47[mmHg]일 때 상대습도와 절대습도를 각각 계산하시오.(단. 대기압은 760[mmHg]이다.)
® 대기 중의 수증기 분압계산
$$ P_w=P_{ws}-\frac{P}{1500}\times(t-t’)
$$
$$ =15.47-\frac{760}{1500}\times(24-23.5)=15.216[mmHg]
$$
®상대습도 계산
$$ \phi=\frac{P_w}{P_s}\times 100 $$
$$ =\frac{15.22}{19.82}\times 100=76.791[\%] $$
® 절대습도
$$ X=0.662\times\frac{P_w}{760-P_w} $$
$$ =0.662\times\frac{15.22}{760-15.22}=1.271\times10^{-2}[kg/kg\cdot DA] $$
✋I3 면적식유량계 7️⃣면적식 유량계 중 로터미터의 장점 2 가지를 쓰시오.
➕고점도 유체나 작은은 유체에 대해서도 측정이가능하다 ➕차압이 일정하여 오차의 발생이 적다 ➕압력손실이 적고, 균등 유량을 얻을수 있다 ➕슬러지나 부식성 유체의 측정이 가능하다
➖정도가 1~2%로 정밀측정에는 부적당하다 ➖측정하려는 유체의 밀도를 미라 알아야 한다
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