1️⃣ 보일러 부속기기 중 발생 증기량에 비해 소비량이 적을 때 남은 잉여증기를 저장하였다가, 과부하 시 긴급히 사용하는 잉여증기의 저장장치 명칭을 쓰시오.
● 증기축열기 (steam accumulator)
2️⃣보일러 수면계 유리관의 파손 원인 5가지를 쓰시오. ❶ 상하조임 너트를무리하게 조였을때 ❷ 외부로부터 충격을 받았을 때 ❸ 장기간 사용으로 노후 되었을 때 ❹ 상하의 바탕쇠 중심선이 일치하지 않았을 때 ❺ 유리관의 재질이 불량할 때
😽J2 자동제어(시퀀스,피드백,인터록) 3️⃣되먹임 제어(피드백 제어)를 보일러 자동제어에 적용하는 궁극적인 목적을 설명하시오.
제어량의 크기와 목표값을 비교하여 그 값을 일치하도록 되돌림 신호 (피드백 신호를 보내어 수정 동작을 하는 제어방식으로 급수제어, 연소제어 압력제어 등에 적용하여 부하에 대응하는 보일러 가동을 할 수 있다)
4️⃣달에서 측정한 압력이 5[kgf/cm2]일 때 절대압력[kgf/cm2.a]은 얼마인가?
(단, 지구의 중력가속도는 9.8[m/s], 표준 대기압은 101.3[kPa]. 달의 중력은 지구의 1/8이다.)
절대압력 = 대기압 + 게이지압력 = (1.0332 *1/8) + 5 = 5.129[kgf/cm 2· a]
✋I2 정압계산(피토관) 5️⃣물속에 피토관을 설치하여 측정한 전압이 12[mH₂O], 유속이 11.71 [m/s]이었다. 이때 정압[kPa]은 얼마인가?
정압 계산
$$ V=\sqrt{2g\frac{P_t-P_s}{\gamma}} $$
$$ 11.71=\sqrt{2\times9.8\times\frac{12\times10^3-P_s}{1000}} $$
$$ P_s=5003.87 $$
® 단위 변환 :
1[atm] = 780[mmHg] = 10,332 [mmH20] = 101.325[kPa]이다. :. kPa = 5003.87 x 101.325 = 49.072 늑 49.07 [kPa]
👍A7 흡수식 냉온수기
6️⃣사막에서 태양열을 이용한 냉방을 계획할 때 실현 가능한 시스템을 설명하시오.
태양열 집열기의 집열효율을 높이기 위해 진공관형 집열기를 이용하여 취득한 열을 축열조에 온수로 저장한다. 축열조에 저장된 온수는 흡수식 냉동기의 열원으로 공급하며 흡수식냉동기의 열원으로 공급하며 흡수식 냉동기에서 만들어진 냉수를 공조기 및 팬코일 유닛에 순환시켜 냉방을 하는 시스템을 구축할 수 있다.
7️⃣연속건조기에서 시간당 건조할 재료 5kg을 처리하여 함수량 40%로 부터 10[%]까지 건조하였다. 이때 필요한 소요열량[kcal/h]을 계산하시오 (단, 물의 증발잠열은 580[kcal/kg],건조기의 효율은 70[%], 건조재료의 습열은 무시한다)
$$ \frac{5000}{1+0.4}=3571.428 $$
5000-3571.43=1428.57[kg]
0.1*3571.43=357.143[kg]
1428.57-357.14=1071.43
$$ Q=\frac{G\times\gamma}{\eta}=\frac{1071.43\times580}{0.7}=887756.285[kcal/h] $$
8️⃣체적비로 메탄(CH4) 90% 일산화탄소(CO) 10%인 혼합기체 5[Sm3]를 연소시킬때 발생열량[MJ]을 계산하시오
(단, 메탄의 발열량은 39.75[MJ/Sm3], 일산화탄소는 12.64[MJ/Sm3]이다)
(39.750.9+12.640.1)*5=185.195[MJ]
✋I2 정압계산,동압계산(피토관) 9️⃣1[MPa],150[]의 압축공기가 노즐을 통하여 0.5[MPa] 74[]상태로 등엔트로피 팽창을 할 때 출구속도[m/s]를 계산하시오(단, 공기의 비열비는 1.4, 정압비열은 1.0[kj/kg K], 압력은 절대압력이다.)
$$ C_p=\frac{k}{k-1}R \\ R=\frac{C_p}{\frac{k}{k-1}}=\frac{1.0}{\frac{1.4}{1.4-1}}\times10^3=285.714[J/kg\cdot K]
$$
$$ w=\sqrt{2\frac{k}{k-1}\times RT_1\times(273+150)\times\{1-(\frac{500}{1000})^{\frac{1.4-1}{1.4}}\}} \\ =389.864[m/s] $$
👍D1 스폴링, 슬래킹, 버스팅 🔟 마그네시아 또는 돌로마이트를 원료로 하는 내화물이 수증기의 작용을 받아 Ca(OH)₂ 나 Mg(OH)₂를 생성하는데 이때 큰 비중변화에 의하여 체적변화를 일으키기 때문에 노벽에 균열이 발생하거나 붕괴하는 현상을 무엇이라고 하는가?
슬래킹 현상
👍D8 전도열전달 1️⃣1️⃣배관 외경이 30[mm]인 길이 15[m]의 증기관에 두께 15[mm]의 보온재를 시공하였다. 관 표면온도 100[℃], 보온재 외부온도 20[℃]일 때 단위 시간당 손실열량은 몇[kJ]인가? (단, 보온재의 열전도율은 0.2093[kJ/m·h·℃]이다.)
보온재 피복 후 외측 반지름(니 및 강관 외측 반지름(T,) 계산
$$ r_o=\frac{0.03}{2}+0.015=0.3 \\ r_i=\frac{0.03}{2}=0.015 $$
® 보온관 표면적 계산(대수평균면적)
$$ F_m=\frac{2\pi L(r_o-r_i)}{\ln\frac{r_o}{r_i}} $$
$$ =\frac{2\pi\times15(0.03-0.015)}{\ln\frac{0.03}{0.015}}=2.039[m^2] $$
®방열량계산
$$ Q=K\times F\times \Delta t $$
$$ =\frac{1}{\frac{15}{0.2093}}\times 2.04\times (100-20)=2277.18[kJ/h] $$
👆C2 상당증발량, 환산증발량 ⭐ 1️⃣2️⃣[보기]와 같은 조건을 이용하여 증기 발생량[kg/h] 을 계산하시오. (단 보일러 열정산 기준을 적용한다)
- 급수온도 : 50 [℃]
- 보일러 효율 : 85 [%]
- 연료의 저위발열량 : 10500 [kcal/Nm²]
- 고위발열량 : 12000 [kcal/Nm²]
- 발생 증기의 엔탈피 : 663.5 [kcal/kg]
- 연료 사용량 : 373.9 [Nm³/h]
- 보일러 전열연적 : 102 [m²]
$$ \eta=\frac{G_a(h_2-h_1)}{G_f\cdot H_h}\times 100 $$
$$ G_a=\frac{G_f\times H_h\times \eta}{(h_2-h_1)}=\frac{373.9\times12000\times0.85}{663.8-50}=6213.391[kg/h] $$
👍D 신축이음 1️⃣신축이음장치의 설치목적을 쓰시오.
열팽창으로 인한 배관의 신축을 홉수 완화시켜 장치 파손 및 고장을 방지하기 위하여 배관 중에 설치하는 기기이다.
2️⃣전동기(motor)의 조건이[보기]와 같을 때 극수와 효율을 계산하시오.
- 0.75[kW]
- 7[A]
- 220[V]
- 4[P]
- 역률 : 0.55
® 극수:4 ® 효율 : 88.55[%]
$$ P=I\times V\times\cos\theta\times\eta $$
$$ \eta=\frac{P}{I\times V\times\cos\theta}\times100=\frac{750}{7\times220\times0.55}\times100=88.547[\%] $$
👍D 3️⃣증기보일러에 설치되는 주증기 밸브에 대한 물음에 답하시오. (1) 주증기 밸브를 사용하는 목적을 쓰시오. (2) 주증기 밸브를 개페할 때 천천히 조작하여야 하는 이유를 쓰시오.
(l) 보일러에서 발생된 증기를 송기 및 정지하기 위하여 (2) 주증기관에서 수격작용 방지 및 본체 내에서 프라이밍현상을 방지하기 위하여
🍀P3 바이패스
4️⃣ 배관 중에 바이패스(by-pass)배관을 설치하는 이유를 설명하시오. 배관 중에 유량계. 수량계. 감압 밸브, 순환펌프 등의 설치 위치에 고장. 보수 등에 대비하여 설치하는 우회배관이다.
👍B2 폐열회수장치
5️⃣폐열회수장치를 설치하여 보일러의 효율을 1[%]정도 향상시키기 위해서는 일반적으로 배기가스 온도는 어느 정도 감소되어야 하는가?
20~25[ °C]
😽 오르자트법 (Orsat) 6️⃣보일러 연도에서 배기가스 시료를 채취하여 분석기 내부의 성분 흡수제에 흡수시켜 체적변화를 측정하여 CO2 → O2 → CO 순서로 분석하는 분석기 명칭을 쓰시오.
오르사트(Orsat)법 분석기
7️⃣보일러 수처리 중 순환계통 외처리 과정에 대한 물음에 답하시오. (1) [보기]의 처리과정 순서에서 ( ） 안에 알맞은 용어를 넣으시오. [보기] 원수 – ( ® ) – ( @ ） 一여과 一( @ ） 一급수 (2) 순환계통 외처리과정에서 불순물로 제거되는 것 5가지를 쓰시오.
(1) ® 응집 ® 침전 ® 탈염 *연화 (2) ® 현탁고형물 ® 용해고형물 ® 용존산소 ® 경도성분 ® 실리카(Si02) @ 알칼리분 ® 유지류 ® 유기물
👆N5 습증기엔탈피계산 8️⃣ 218[℃]의 발생증기를 1.5[kgf/cm2 ·a] 상태로 감압하였더니 온도가 110[℃] 이었다. 주어진 표를 이용하여 218[℃] 상태의 포화수 엔탈피[kcal/kg]를 계산하시오.
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