에너지 14년기출B

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👍D4 보온재 구비조건(전내흡비온,두) 1️⃣보온재의구비조건 5가지를 쓰시오.

● 열전도율이 작을것 ● 적당한 내구성을 가질것 ● 흡습성 흡수성이 작을것 ● 부피, 비중이 작을것 ● 안전 사용온도 범위에 적합할것 ● 시공성이 좋을것 ● 내열성 내약성이 있을것

2️⃣ 원통형 보일러의 종류 4가지를 쓰시오.

● 직립 횡관식 보일러 ● 직립 연관식 보일러 ● 코크란 보일러 ● 노통 보일러 ● 연관보일러 ● 노통연관보일러

👍D7 열전도율계산 3️⃣ 열전도율이 0.1[W/m·K]인 내화벽돌의 두께가 20[cm]일 때 온도차가 200[℃]인 곳에 열전도율이 0.2[W/m•K]인 단열벽돌을 시공하였더니 온도차 400[℃]로 나타났다 내화벽볼과 단열벽돌의 손실열량이 같을 때 단열벽둘의 두께는 몇 [cm]인지 계산하시오.

(단, 기타 손실되는 열량은 없는 것으로 한다.)

$$ Q=\frac{1}{\frac{b_1}{\lambda_1}}\times F\times \Delta t $$

$$ \frac{1}{\frac{b_1}{0.2}}\times 400=\frac{1}{\frac{0.2}{0.1}}\times 200 $$

$$ b_1=\frac{0.2\times400\times\frac{0.2}{0.1}}{200}=0.8 $$

4️⃣ 벙커-C유를 사용하는 보일러를 장시간 사용하였을 때 노벽에 카본이 부착되는 원인 4가지를 쓰시오.

● 유류의 분무상태 또는 공기와의 혼합이 불량하거나 1차공기량이 부족한경우 ● 버너가 버너 타일 및 노와 구조적으로 부적합 경우 ● 단속적인 운전이 지속되는 경우 ” ● 잔류탄소가 많은 오일을 시용-하는 경우 ● 중유를 장시간 고온으로 예열하는 경우 ● 화염이 노벽에 직접 닿으면서 연소하는 경우

카본 생성 방지조치 ● 연료의 분무를 원활히 하여 공기와의 혼합상태를 양호하게 한다. ● 증기의 사용을 평균화하여 가능한 한 보일러를 연속적으로 운전한다 ● 연소 휴지 중에는 버너의 분무구등을 완전히 청소한다 ● 버너의 유압은 항상 소정의 범위로 제한한다. ● 연료의 예열온도를 필요 이상으로 가열하지 않는다. ● 보일러 구조에 적합한 버너와 버너타일을 설치한다.

👍C4 보일러효율 5️⃣보일러의 운전 조건이 [보기]와 같을 때 효율[%]을 계산하시오.

-급수사용량 : 4000[L/h]

-B-C유 소비량 : 300[L/h]

-급수온도 : 90[℃]

-포화증기 엔탈피 : 673.5[kcal/kg)

-연료 발열량 : 9800[kcal/kg]

-급수 비체적 : 0.001036[m³/kg)

-급유온도 : 65[℃]

-15[℃]의 B-C유 바중 : 0.965

-온도에 따른 체적 보정계수(k) : 0.9754 -0.00067(t -50)

증기발생량 계산

$$ G_a=\frac{V_w}{v}=\frac{4000\times10^{-3}}{0.001036}=3861.003 $$

연료 소비량[kg/h] 계산

$$ G_f=d\times k\times V_t \\ =0.965\times\{0.9754-0.00067\times(65-50)\}\times300=279.468[kg/h] $$

보일러 효율[%] 계산

$$ \eta=\frac{G_a\times(h_2-h_1)}{G_f\times H_l}\times100=\frac{3861\times(673.5-90)}{279.47\times9800}\times100=82.258[\%] $$

👍D7 열전도율계산 6️⃣ 노를 설계할때 노벽을 내화벽돌, 단열벽돌, 적색벽돌의 3중 구조로 하고자 한다. 내화벽돌은 두께 150[mm], 열전도율 1.2[W/m•K], 단열벽돌은 열전도율 0.05[W/m•K], 적색벽돌은 두께100[mm], 열전도율 0.25[W/m•K]이며 단열벽둘과 적색벽돌 사이의 온도는 200[°C]이다. 노 벽을 평면벽이라 할 때 단열벽돌의 두께[mm]를 구하시오.

(단, 노내의 온도는 1500[°C], 외기온도 20[°C]이며, 외기와 적색벽돌 외표면과의 열전달률은23.2[W/m2.K]이댜)

$$ Q=K\cdot F\cdot\Delta t \\ =\frac{1}{\frac{b}{\lambda}+\frac{1}{\alpha}}\times F\times\Delta t $$

$$ =\frac{1}{\frac{0.1}{0.25}+\frac{1}{23.2}}\times 1\times\{(273+200-273+20)\}=406.225[W] $$

$$ Q=\frac{1}{\frac{b_1}{\lambda_1}+\frac{b_2}{\lambda_2}+\frac{b_3}{\lambda_3}+\frac{1}{\alpha_0}}\times F\times\Delta T $$

$$ \frac{b_1}{\lambda_1}+\frac{b_2}{\lambda_2}+\frac{b_3}{\lambda_3}+\frac{1}{\alpha_0}=\frac{1\times F\times\Delta T}{Q} $$

$$ \frac{b_2}{\lambda_2}=\frac{1\times F\times\Delta T}{Q}-(\frac{b_1}{\lambda_1}+\frac{b_3}{\lambda_3}+\frac{1}{\alpha_0}) $$

$$ {b_2}={\lambda_2}\times\{\frac{1\times F\times\Delta T}{Q}-(\frac{b_1}{\lambda_1}+\frac{b_3}{\lambda_3}+\frac{1}{\alpha_0})\} $$

$$ {b_2}={0.05}\times\{\frac{1\times 1\times\{(273+1500)-(273+20)\}}{406.23} \\ -(\frac{0.15}{1.2}+\frac{0.1}{0.25}+\frac{1}{23.2})\} \\ =0.153757[m]\times 100=153.757[mm] $$

👆G0 이론산소량(O) 이론공기량 7️⃣ 기체연료를 완전 연소시켰을 때 필요한 산소의 질량[kg]을 구하는 공식은 아래와 같댜

$$ O_0=2.667C+7.950H+3.283S-O $$

메탄 1 [kg]을 연소시킬 때 필요한 산소의 질량[kg]을 계산하시오.

$$ (단, C_mH_n일 때 \\ C=\frac{ 12.032m}{12.032m+1.008n} H= \frac{1.008n}{12.032m+1.008n} \\이다) $$

$$ C=\frac{ 12.032m}{12.032m+1.008n}=\frac{ 12.032\times 1}{12.032\times 1+1.008\times 4}=0.749 $$

$$ H= \frac{1.008n}{12.032m+1.008n}= \frac{1.008\times4}{12.032\times1+1.008\times4}=0.251 $$

$$ O_0=2.667\times C+7.950\times H+3.283\times S-O \\ =2.667\times0.75C+7.950\times 0.25=3.987[kg] $$

8️⃣ 반지름 5[m]인 구형 공간에 내부압력이 100[kPa]. 20[℃]의 공기가 있을 때 몰 [kmol]수는 얼마인가?

$$ V=\frac{4}{3}\pi r^3 $$

$$ =\frac{4}{3}\times\pi\times 5^3=523.598[m^3] $$

$$ PV=nRT \\ n=\frac{PV}{RT} $$

$$ =\frac{(\frac{100+101.325}{101.325})\times 523.6}{0.082\times (273+20)}=43.301[kmol] $$

😽I7 열전대 9️⃣ 열전대 온도계 형식에 따른 명칭과 각각의 측정범위를 찾아 선으로 연결하시오.

R형백금-백금로듐(P-R)0-1600
K크로멜-알루멜(C-A)-20-1200
J철-콘스탄탄(I-C)-20-800
T동-콘스탄탄(C-C)-180-350

👍E9 리벳이음의 효율 🔟 강판두께가 25[mm]이고, 리벳의 지름이 50[mm]이며 피치 80[mm]로 한줄겹치기 리벳조인트에서 한 피치마다 하중이 1500[kgf] 작용하면 이 상판에 생기는 인장응력[kgf/mm]과 리벳 이음효율[%] 을 구하시오.

$$ \sigma_t=\frac{W}{t\times(P-d)} $$

$$ \sigma_t=\frac{1500}{25\times(80-50)}=2 $$

$$ \eta=(1-\frac{d}{P})\times 100 $$

$$ \eta=(1-\frac{50}{80})\times 100=37.5[\%] $$

🔯D6 열의 이동 1️⃣1️⃣ 어느 공장에서 가동하고 있는 기계의 발생열을 제거하기 위하여 냉동기와 공조기를 이용하여 냉방을 하고 있다. 겨울철에 공조기의 외기(OA) 댐퍼를 40[%]에서 70[%]로 변경하여 외기도입을 증가시켰더니 [보기]와 같은조건으로되었을때 냉동기부하 감소량[kW]은 얼마인가?

2202

● 공조기 송풍량 : 50000[㎥/h] ● 개선 전 : 실내온도 24[℃], 상대습도 60[%], 엔탈피 11.7[kJ/kg] ● 개선 후 : 실내온도 22[℃], 상대습도 60[%], 엔탈피 10.2[kJ/kg] ● 외기온도 : 20[℃] ● 공조기 년간 가동시간 : 3393[h] ● 공기의 밀도 : 1.24[kg/㎥]

부하감소량=공기질량댐퍼개도증가량엔탈피차

=(500001.24)(0.7-0.4)*(11.7-10.2) =27900[kcal/h]

👍 B7 전열면적(수관) 1️⃣2️⃣ 내경 100[mm], 직관길이 2[m]인 연관을 지름이 1 [m]인 원통에 가로x세로의 일정한 간격으로 배치할 때 전열면적[m2]을 계산하시오.

(단. 연관은 9개가 설치되는 것으로 한다)

$$ A=(\pi d+Wa)Ln \\ =\pi \times0.1\times2\times9=5.654[m^2] $$

1️⃣ 컴퓨터, 가전제품 등과 같이 사용을 하지 않는 상태에서 전력측정기로 소비되는 전력울 측정하연 아주 작은 전기가 소비되고 있으며, 이러한 전기를 줄이는 것만으로도 연 간 온실가스 배출을 크게 감축시킬 수 있다. 이와 같이 전자기기가 실제로 사용하고 있지 않은 상태에서 소비되는 전력을 무엇이라 하는가?

연간대기전력

2️⃣ 보일러 급수펌프의 구비조건 3가지를 쓰시오.

®고온. 고압에 견딜 것

® 작동이 확실하고 조작이 간단할 것

® 부하 변동에 대응할 수 있을 것

® 저부하에도 효율이 좋을 것

® 병렬운전에 지장이 없을 것

® 회전식은 고속회전에 안전할 것

N8 냉동능력, 성능계수(COP) 3️⃣ 스크류 냉동기의 성적계수를 구하는 공식을 보기의 조건을 이용하여 완성하시오

$$ COP=\frac{(냉각수량\times 비열\times 냉각수입출구온도)-(입력전원\times 860)}{입력전원\times 860} $$

4️⃣ 수관식 보일러와 노통연관식 보일러의 특징을 비교한 것이다. [보기]에서 알맞은 내용을찾아쓰시오.

[ 1 보기 | 물. 연소가스. 높다, 낮다, 좋다, 나쁘다.

(1) 수관식 보일러 관 내부에는 ( ® )이 흐르고, 노통연관식 보일러 관 내부에는 ( (G) 이흐른다.

(2)수관식 보일러 사용압력은 ( @ ), 노통연관식 보일러 사용압력은 ( @ )

(3)수관식 보일러 부하대응은 ( @ ), 노통연관식 보일러 부하대응은 ( ® )唄® 물 ® 연소가스 ® 높다 ® 낮다 ® 좋다 ® 나쁘다

5️⃣흡수식 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

6️⃣ 철라 제조료는 공장의 생산량이 188000[m1년]일 때 [보기]와 같은 용하고 있다 완제품의 무게가 0.55[kg/m]인 경우 다음 사항에 대하여어\\:尸을 사

1 보기 |

-圈1.에너지원사용량-B-c유 : 3500[kU년]

-전력 : 7426000[kWh/년〕2.석유환산계수

-B-c유 : 0.99

-LNG : 1.05

-LNG : 2340[m3/년]

-경유 : 0.92

-전력 : 0.25

(1 ) 연료원단위[kgOE/kg]를 계산하시오.

(2)전력원단위[kgOE/kg]를 계산하시오.

(3)에너지원단위[kgOE/kg)를 계산하시오.


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