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에너지 16년기출B”

—

제공

4
안
에너지 16년기출B**

15A“15B**15C‘
16A16B16C
17A17B17C

1️⃣ 자동제어 ☑️J1

종류21A04 19C03
비례17a0420d04
종류16A0316b0123A10
19A0220C0118B03
보일러19A0921A0917C10
22A0924b13
주의점17C09

미리 정해진 순서에 따라 순차적으로 진행하는 제어방식의 명칭을 쓰시오.

J2 자동제어(시퀀스,피드백,인터록)

❶ 시퀀스 제어 : 미리 정해진 순서에따라 다음 동작이 연속으로 이루어지는 제어
자동판매기, 보일러의 점화 등이 있다.
❷ 피드백 제어 : 제어량의 크기와 목표값을 비교하여 그 값이 일치하도록 되돌림 신호를 보내어 수정동작을 하는 제어방식
❸ 인터록제어 : 보일러의 안전한 운전을 위하여 어떤 일정한 조건이 충족되지 않으면 다음 단계의 동작이 작동하지 못하도록 저지하는 제어방식

2️⃣ 프리퍼지 ☑️J3

18C05
20B0517A08
프리퍼지16b0221A06

보일러 및 연소기에는 점화 및 착화하기 전에 반드시 프리퍼지(pre-purge)를 실시하는데 그 이유를 설명하시오.

J3 인터록

어떤 일정한 조건이 충족하지 않으면 다음 단계의 동작이 작동하지 못하도록 저지하는것으로 보일러의 안전한 운전을 위하여 반드시 필요한 것이다.

보일러를 가동하기 전에 노 내와 연도에 체류하고 있는 가연성 가스를 배출시켜 점화 및 착화 시에 폭발을 방지하여 안전한 가동을 위한 것

3️⃣ 증기트랩(장점-워부저항) ☑️B1

장단16B0320B01
종류24a0820d0118A0722A06
기능19C0723a12
19C0518B08

►증기트랩을 사용할 때 장점 2가지를 쓰시오.

B1 증기트랩(장점-워부저항)
  • 워터해머방지
  • 장치내 부식 방지
  • 열효율 저하방지(습증기 발생을 방지, 증기의 건도를 높임)
  • 관내 마찰저항 감소

4️⃣ 흡수식 냉온수기 ☑️A7

16B04

►도시가스를 연소시켜 냉방과 난방을 하는 흡수식 냉온수기의 원리에 대하여 간단히 설명하시오

A7흡수식 냉온수기(압하진물)

저압조건에서 증발하는 냉매의 증발잠열을 이용하여 순환하는 냉수를 냉각시키고 흡수제에 혼합된 냉매를 외부배관외부열관 외부 열관으로가열시켜 분해한후 냉수에 의해 응축되었다가 증발기로 보내지는 냉수순환사이클을 수행하는 냉동기

  • 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

증발 흡수 응축 고온재생

물 리튬브로마이드

5️⃣ 신에너지, 재생에너지 ☑️

17b04(열병합) 20b06 21b17 23a04

신재생에너지 중 연료전지의 재료 4가지를 쓰시오.

Q1 신에너지, 재생에너지

● 신에너지 : 수소에너지, 연료전지, 석탄을 액화, 가스화한 에너지, 중질잔사유를 가스화한 에너지

기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 수소, 산소 등의 화학반응을 통하여 전기 또는 열을 이용하는 에너지

● 재생에너지 : 태양에너지, 풍력, 수력, 해양에너지, 지열에너지

햇빛, 물, 지열(地熱), 강수(降水), 생물유기체 등을 포함하는 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지로서 다음 어느 하나에 해당하는 것을 말한다.

● 해양에너지에 관련된 신재생에너지 종류 2가지를 쓰시오.

조수, 파도, 해류, 온도차

● 바이오에너지의 범위
생물유기체를 변환시킨 바이오가스, 바이오에탄올, 바이오액화유 및 합성가스 쓰레기 매립장의 유기성 폐기물을 변환시킨 매립지 가스 동물·식물의 유지를 변환시킨 바이오디젤 생물유기체를 변환시킨 땔감, 목재칩 펠릿 및 목탄 등의 고제연료

수소, 천연가스, 나프타, 메탄올

6️⃣ 복사난방 ☑️

장단점 21A02 16B06 19b09 24b03

복사난방의 장점 4가지를 쓰시오.

F 복사난방
  • 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

7️⃣ 요로 ☑️D1

슬래킹16A1017A0621C04
온도22A1123A1120C0418B07
가마울림17A0122C0323b03
요로16B0716b0823B0220B02
20A06

터널요의 구조부, 구성장치에 대해 각각 3가지씩 쓰시오

터널요의 구조부, 구성장치
  • 예열부, 소성부, 냉각부
  • 대차, 샌드실, 푸셔

8️⃣ 요로 ☑️D1

슬래킹16A1017A0621C04
온도22A1123A1120C0418B07
가마울림17A0122C0323b03
요로16B0716b0823B0220B02
20A06

요로의 효율을 좋게 운전하기 위한 방법 2가지를 쓰시오. 

  • 단열조치를 강화하여 방사열량을 감소시킨다. 
  • 노내 연소가스를 순환시켜 연소 가스량을 많게 한다. 
  • 적정 공기비를 유지시켜 완전연소가 되도록 한다. 
  • 연소용 공기는 배열을 이용하여 예열시켜 공급한다.

9️⃣ 스프링식 안전밸브☑️K6

16B0918A0321A03

►스팀헤더에 설치된 스프링식 안전밸브에서 증기가 누설이 되는 원인 2가지를 쓰시오.

K6 스프링식 안전밸브

증기 누설 원인

❶ 작동압력이 낮게 조정되었을 때
❷ 스프링의 장력이 약할때
❸ 밸브디스크와 밸브 시트에 이물질이 있을때
❹ 밸브 시트가 불량일 때
● 밸브 축이 이완되었을 때

안전밸브의 미작동원인

❶ 스프링의 탄력이 강하게 조정된 경우
❷ 밸브 시트의 구경. 밸브 각의 사이틈이 적은 경우
❸ 밸브 시트의 구경 밸브 각의 사이틈이 많은 경우
❹ 열 팽창 등에 의하여 밸브각이 밀착된 경우
❺ 밸브각이 뒤틀리고 고착된 경우

🔟 신에너지, 재생에너지

수소(H2)가 많은 연료를 사용할 때 배기가스 중 어떤 성분이 많이 증가하는가?

Q1 신에너지, 재생에너지

● 신에너지 : 수소에너지, 연료전지, 석탄을 액화, 가스화한 에너지, 중질잔사유를 가스화한 에너지

기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 수소, 산소 등의 화학반응을 통하여 전기 또는 열을 이용하는 에너지

● 재생에너지 : 태양에너지, 풍력, 수력, 해양에너지, 지열에너지

햇빛, 물, 지열(地熱), 강수(降水), 생물유기체 등을 포함하는 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지로서 다음 어느 하나에 해당하는 것을 말한다.

● 해양에너지에 관련된 신재생에너지 종류 2가지를 쓰시오.

조수, 파도, 해류, 온도차

● 바이오에너지의 범위
생물유기체를 변환시킨 바이오가스, 바이오에탄올, 바이오액화유 및 합성가스 쓰레기 매립장의 유기성 폐기물을 변환시킨 매립지 가스 동물·식물의 유지를 변환시킨 바이오디젤 생물유기체를 변환시킨 땔감, 목재칩 펠릿 및 목탄 등의 고제연료

1️⃣1️⃣ 열동계전기

과부하계전기 또는 서멀릴레이라고도 하는 열동계전기의 기능과 이 기능을 어떻게 실행하는지에 대해서 간단하게 설명하시오.

1️⃣2️⃣ 열전도율계산 D6

17B1417C1218B1120C17
중간온도16B1219A1220A12
22A07
중공원통18C1319C1221B11
다층벽22B1821A1820D12
구형용기 22C1316A1424B17
스케일 16C0920D16

내벽은 내화벽돌로 두께 20[cm] 열전도율이1.3[W/m℃], 외벽은 플라스틱절연체로 두께 10[cm], 열전도율이 0.5[W/m℃]로 되어 있는 노벽이 있다. 노 내부의 온도가 500[℃], 외부의 온도가 100[℃]일 때 물음에 답하시오.

(1) 단위 연적당 전열량[W]을 구하시오
(2) 내화벽돌과 폴라스틱 절연체가 접촉되는 부분의 온도 [℃]를구하시오.

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

(1) 단위 연적당 전열량[W]을 구하시오

\[Q=K\cdot F\cdot\Delta t \]
\[=\frac{1}{\frac{b_1}{\lambda_1}+\frac{b_2}{\lambda_2}}\times F\times \Delta t \\ \]
\[=\frac{1}{\frac{0.2}{1.3}+\frac{0.1}{0.5}}\times 1\times400=1130.43[W]\]

(2) 내화벽돌과 폴라스틱 절연체가 접촉되는 부분의 온도 [℃]를구하시오.

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

$$ (t_2-t_0)=Q\times\frac{b_1}{\lambda_1} $$

$$ 500-t_0=1130.43\times\frac{0.2}{1.3} \\ t_0=325.99 $$

1️⃣3️⃣ 리벳이음 ☑️E9

16B1318c1422B0122A1523A09

강판 두께가 25[㎜]이고, 리벳의 지름이 50[㎜]이며,
피치 80[㎜]로 한줄 겹치기 리벳 조인트에서
한 피치마다 하중이 1500[kgf] 작용하면
이 강판에 생기는 인장응력 [Kgf/㎜²]과 
리벳이음 효율[%]을 구하시오.

E9 리벳이음

►인장응력계산

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

►이음효율[%]계산

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

P : 리벳의피치, d : 리벳의지름

►인장응력계산

$$ =\frac{1500}{25\times(80-50)}=2 [Kgf/㎜²]$$

►이음효율[%]계산

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

1️⃣4️⃣ 폐열회수장치 ☑️B3

효율16B1422C02
20D18
연료
절감율		16C1024B1821A1416A13
20C1523A01

►보일러 연도에 설치된 절탄기의 조건이 [보기]와 같을 때 효율[%]을 구하시오.

  • 절탄기에서 가열된 급수량 : 40,000[kg/h]
  • 배기가스량 : 50,000[kg/h]
  • 절탄기 급수온도 : 입구 25[℃], 출구 55[℃}
  • 절탄기 배기가스 온도 : 입구 350[℃], 출구 230[℃]
  • 급수의 비열 : 4.185[kJ/kg·℃]
  • 배기가스 비열 : 1.05[kJ/kg·℃]
B3 폐열회수계산

\[Q_s=G_s\times C_s\times \Delta t \times \eta \]

$$ Q_w=Q_f\times \eta $$

$$ m_w\times C_w\times \Delta t_w=G_f\times C_f\times\Delta t_f\times \eta $$

\[\Delta t_f=\frac{G_w\times C_w\times\Delta t_w}{G_f\times C_f\times \eta}\]

$$ 4.185\times40000\times(55-25) = \\ 1.05\times50000\times(350-230)\times\eta $$

$$\eta=\frac{4.185\times40000\times(55-25)}{1.05\times50000\times(350-230)}=0.7971 $$

1️⃣5️⃣ 엔트로피의 변화 N4

랭킨17C1418A1118C16
19C1523C17
18C1222C12
엔트로피16B1517C13

압력이 0.1[MPa], 온도가 27[℃]인 증기 1[kg]이
PVⁿ=C(일정)이고 n=1.3인 폴리트로픽 변화를 거쳐
300[°C]가 되었을 때 엔트로피[kcal/K] 변화를 계산하시오 (단, 비열비 k = 1.4, 정적비열 Cv=0.17[kcal/kg·K], 압력은 절대압력이다.)

$$ \frac{T_2}{T_1}=(\frac{V_1}{V_2})^{n-1}=(\frac{P_2}{P_1})^{\frac{n-1}{n}} $$

$$ \frac{T_2}{T_1}=\frac{273+300}{273+27}=1.91 $$

$$ (\frac{P_2}{P_1})^{\frac{n-1}{n}}=(\frac{P_2}{P_1})^{\frac{1.3-1}{1.3}}=(\frac{P_2}{P_1})^{0.230} $$

$$ 1.91=(\frac{P_2}{P_1})^{0.230} \\ \frac{P_2}{P_1}=^{0.230}\sqrt{1.91} $$

$$P_2=P_1\times^{0.230}\sqrt{1.91}=1.67[MPa] $$

1️⃣6️⃣ 증발량 ☑️C2

증발16B1622B02
실제환산
증발량		22A1320D1118B1621B18
증기발생16C1219A1518C1717A13

저위 발열량이 9870[kcaI/kg]인 연료를 시간당 300[kg] 사용하는 증발랑 [kg/h]을 구하시오.
(단, 보일러 효율은 70[%]이다.)

C2 상당증발량, 환산증발량

\[G_e=\frac{G_a(h_2-h_1)}{539\times 4.1868}=\frac{G_a(h_2-h_1)}{100[℃]증발잠열}\] \[=\frac{G_a(h_2-h_1)}{\gamma}\]

$$ \eta=\frac{G_a(h_2-h_1)}{G_f\cdot H_h}\times 100 $$

$$ G_e=\frac{G_f\times H_l\times\eta}{539}\times 100\\ =\frac{300\times 9870\times0.7}{539}\times 100 \\=3845.454[kg/h] $$

에너지 16년기출B**

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