😽I7 온도계 1️⃣
접촉식 온도계의 종류 4가지를 쓰시오.
● 열팽창 : 유리제 봉입식 온도계, 바이메탈 온도계, 압력식 온도계 ● 열기전력 : 열전대 온도계 ● 저항변화 : 저항온도계, 서미스터 ● 상태변화 : 제게르콘, 서머힐
👍D0 단위 면적당 복사 전열량2️⃣
무한히 큰 평판이 [보기]와 같은 조건으로 서로 평행한 경우 단위 면적당 복사 전열량[W/㎡]은 얼마인가?
- 고온부의 온도(t₁) : 1000[℃], 복사율복사능 : 0.5
- 저온부의 온도(t₂) : 500[℃], 복사율복사능 : 0.9
- 고온부 및 저온부 각각의 평판 면적(F) : 5[㎡]
- 스테판 볼츠만 상수(σ) : 5.67 x 10-8 [W/㎡•K⁴]
$$ Q=\sigma\times\frac{1}{\frac{1}{\epsilon_1}+\frac{1}{\epsilon_2}-1}\times F\times (T_1^4-T_2^4) $$
$$ =(5.67\times 10^{-8})\times \frac{1}{\frac{1}{0.5}+\frac{1}{0.9}-1}\times 5 \\ \times((273+1000)^4-(273+500)^4) \\ =304712.6638 $$
$$ Q=K\times F\times \Delta t $$
👍수관보일러 3️⃣
자연 순환식 수관 보일러의 장점 4가지를 쓰시오
➕ 증기 발생시간이 빠르며, 고압 대용량에 적합하다. ➕ 외분식이므로 연료 선택범위가 넓고, 연소상태가 양호하다. ➕ 전열면적이 크고, 열효율이 높다. ➕ 수관의 배열이 용이하고, 패키지형으로 제작이 가능하다. ➕ 원통형 보일러에 비해 보유수량이 적어 파열 사고 시 피해가 적다.
➖ 관수처리에 주의를 요한다. ➖ 구조가 복잡하여 청소, 검사, 수리가 어렵고 스케일 부착이 쉽다. ➖ 부하변동에 따른 압력 및 수위 변동이 심하다.
✋N4 랭킨사이클 4️⃣
랭킨 사이클로 작동하는 증기원동소에서 터빈입구에서 엔탈피가 843.3[kcaI/kg], 터빈출구에서 엔탈피가 493.3[kcaI/kg]인 증기를 이용하여 500,000[kWh]의 전력을 발생하는데 필요한 증기량[ton]을 계산하시오
$$ m\times(h_2-h_3)=860\times 전열량 $$
$$ m=\frac{860\times 전열량}{h_2-h_3} $$
$$ =\frac{860\times 500,000}{843.3-493.3}=1,228.57[ton] $$
5️⃣폐열회수장치
보일러 배기가스 현열을 이용하여 급수를 예열하는 장치를 ( 절탄기 )라 하며, 공기를 예열는 장치를 ( 공기예열기 )라 한다. ( ) 안에 알맞은 명칭을 쓰시오.
B1 절탄기
과열기 → 재열기 → 절탄기 → 공기예열기
✲보일러 배기가스 현열을 이용하여 급수를 예열하는 장치를 (절탄기)라 하며, 공기를 예열는 장치를 (공기예열기)라 한다.
6️⃣집진장치
F9 집진장치(전기집진장치)
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.
👍D7 열전도율계산 7️⃣
두께 160[㎜]의 내화벽돌, 85[㎜]의 단열벽돌, 190[㎜]의 보통벽돌로 된 노의 평면벽에서 내벽면의 온도가 1000[℃]이고, 외벽면의 온도가 50[℃]일 때 노벽 1[㎡]당 열손실은 매 시간당 몇 [kcal]인가? (단, 내화벽돌의 열전도도는 0.111 [kcaI/m•h•℃], 단열벽돌의 열전도도는0.0487[kcal/m·h·℃], 보통벽돌의 열전도도는 1 .24[kcal/m·h·℃]이다.
$$ Q=K\times F\times \Delta T $$
$$ Q=\frac{1}{\frac{b_1}{\lambda_1}}\times F\times \Delta T $$
$$ =\frac{1}{\frac{0.16}{0.111}+\frac{0.085}{0.0487}+\frac{0.19}{1.24}}\times 1\times (1000-50)=284.43[kcal] $$
8️⃣ 열병합 발전시스템을 일반 발전 시스템과 비교했을 때 단점 3가지를 쓰시오
환경기술 개발이 요구된다 기기효율 및 신뢰도 향상 대책이 필요하다 진동, 소음 등의 방지 대책이 필요하다 일반전력 계통과 병렬운전시 제어시스템 개발이 필요하다
장점 발전 원가가 저렴하다 수요지 근처에 설치하면 송전손실이 감소한다 에너지 이용효율이 증대한다 양질의 전기 및 열을 공급하므로 생산성이 향산된다 지역난방을 겸용하면 공해방지 및 재해감소에 기여한다.
9️⃣ 다음 블록선도는 3요소식 수위제어 계통도이다. 해당되는 용어를 [보기]에서 찾아 쓰시오 수위 조절기, 수위 발신기, 급수유량 발신기, 수면 스위치, 급수 조작부, 증기유량 발신기, 급수 조절 밸브
🔟 보일러 내 수위가 이상고수위로 운전할때 발생하는 장해 3가지를 쓰시오
캐리오버가 발생한다
수격작용이 일어난다
효율저하및 부식이 발생한다
압력증가로 파열사고가 발생한다
👍보온재 (전내흡비온) 1️⃣1️⃣
보온재의 구비조건 5가지를 쓰시오.
● 열전도율이 작을것 ● 적당한 내구성을 가질것 ● 흡습성 흡수성이 작을것 ● 부피, 비중이 작을것 ● 안전 사용온도 범위에 적합할것 ● 시공성이 좋을것 ● 내열성 내약성이 있을것
✋N7엔트로피의 변화1️⃣2️⃣
정압비열이 5[kca/kmol•]인 이상기체를 25[℃]. 1 [atm] 상태에서 가역단열과정으로 10[atm]까지 압축하였을 때 온도는 몇 [℃]인가?
정적비열 계산
$$ R=0.082[L\cdot atm/molK]=1987[cal/molK]=1.987[kcal/molK] $$
$$ C_v=C_p-R=5-1.987=3.013[kcal/molK] $$
비열비 계산
$$ k=\frac{C_p}{C_v}=\frac{5}{3.013}=1.659 $$
압축 후 온도 계산
$$ \frac{T_2}{T_1}=(\frac{V_1}{V_2})^{n-1}=(\frac{P_2}{P_1})^{\frac{n-1}{n}} $$
$$ T_2=T_1(\frac{P_2}{P_1})^{\frac{k-1}{k}} \\ =(273+25)(\frac{10}{1})^{\frac{1.66-1}{1.66}}=744.400 $$
😽 1️⃣ 보일러 자동제어 장치를 설계 및 작동 시 주의할 점 4가지
● 제어동작이 신속하게 이루어지도록할것 ● 제어동작이 불규칙한 상태가 되지않도록 할것 ● 잔류편차가 허용되는 범위를 초과하지 않도록 할것 ● 응답의 신속성과 안정성이 있도록할것
🍀O2 이상현상 2️⃣
보일러 드럼 내 상용수위 이상으로 물이 가득 채워져 있는 상태에서 가동될 때 나타날수 있는 이상현상 3가지를 쓰시오
프라이밍, 포밍 현상, 워터해머 현상, 급격한 압력상승에 의한 파열사고
👍 방출관크기 40㎜ 3️⃣ 주철제 온수보일러의 최고사용압력이 수두압 50[㎜Aq]이고 용량이 50만[kcal/h]이다. 만일 이 보일러에 안전밸브를 설치하지 않고 방출관을 설치할 경우 방출관의 최소 안지름은 몇 [㎜] 이상이어야 하는가?(단, 전열면적은 18[㎡]이이다)
👍내화물 4️⃣ 내화물에 대한 물음에 답하시오. (1) 급격한 열응력에 의하여 내화물이 떨어지는 현상인 스폴링(spalling) 현상을 원인에 따른 종류 3가지를 쓰시오. (2) 내화물이란 고온에 사용되는 불연성. 난연성 재료로 용융온도 ( ® )[℃]이상 SK ( ® )번 이상의 내화도를 가진 비금속 무기재료이댜
열적 스폴링, 기계적 스폴링, 조직적 스폴링 1580, 26
5️⃣ 수소(H2)가 많은 연료를 사용할 때 배기가스 중 어떤 성분이 많이 증가하는가?
수증기
6️⃣ 급수배관계통에 플렉시블 조인트를 설치하는 이유를 설명하시오
진동흡수, 열팽창보상, 내진설계
✋N6 재생사이클 재열사이클
7️⃣ 증기 원동소의 이상 사이클인 랭킨(Ranki ne)사이클을 개선한 재열 사이클과 재생 사이클을 각각 설명하시오.
● 재열사이클 : 증기의 초압을 높이면서 팽창후의 증기 건조도가 낮아지지 않도록한 것으로 효율증대보다는 터빈의 복수장해를 방지하여 수명연장에 주안점을 둔 사이클
● 재생사이클 : 팽창 도중의 증기를 터빈에서 추출하여 급수의 가열에 사용하는 사이클로 열효율이 랭킨 사이클에 비해 증가한다
8️⃣ 자동차가 다니는 터널 내부의 환기를 목적으로 천장부에 일정한 간격으로 매달아 설치되는 팬의 명칭을 쓰시오
제트팬
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