24년기출B

23A	23B	23C
24A	24B	24C
25A	25B	25C

1️⃣☑️ 연소량 G1

공기비	22A02	22B13	17B12	24B01
탄산	18B12	24A07
가스량	20D10	20A13

옥탄(C₈H₁₈)1mol을 과잉공기비 150%로 완전연소시킬 때 다음을 계산하시오

1)질량기준 공연비
2)배기가스중 CO₂, H₂O, O₂, N₂의 몰분률은 각각 몇 [%]인가?

2️⃣☑️ 대수온도차 E3

응용	22C18	21B09
기본	21A11	20C18	17A15	16C14
	24b02

배관의 열관류율이 146.93[W/㎡℃]인 대향류 열교환기로 30[J/kg℃]의 오일이 온도 110[℃]로 유입되어 온도 60[℃]로 나오고 11.32의 냉각수가 온도 10[℃]로 유입되었을때 다음을 구하시오(단 기타 손실은 없다)

1)냉각수 출구온도

2)대수평균 온도차를 이용한 열교환기의 전열면적

E3 대수온도차

\[\Delta t_m=\frac{\Delta t_1-\Delta t_2}{\ln(\frac{\Delta t_1}{\Delta t_2})} \]

3️⃣☑️ 복사난방 F1

복사난방의 장점을 4가지만쓰시오

복사난방	21A02	16B06	19b09	24b03

점화불량	22A04	16A09

F1 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

4️⃣☑️

관 부속품의 이음쇠 종류 중 이경관연결 시 사용되는 부품을 4가지만 쓰시오

리듀서
부싱
이경 엘보
이경 티

5️⃣☑️ 관류 보일러 A16

(종류)	24b05	20C02	17A03
(명칭)	21C11	20B07	17B05
(장단)	21B14	16C04

관류보일러는 긴 관의 일단에서 급수를 펌프로 압입하여 도중에서 가열 증발 과열을 한꺼번에 시켜 과열증기로 내보내는 보일러로서 드럼이 없고, 관으로만 구성된 보일러이다.
►관류 보일러의 종류 4가지를 쓰시오.

A16 관류보일러(*종류 엣슐벤람)

엣모스,
슐처 보일러,
벤슨 보일러,
람진 보일
소형 관류 보일러

2601

6️⃣☑️ 탈산소제 J3

청관제	18A01	22B05
탈산소	19A03	21B10	23b07
	24a11	24b06

►다음의 설명은 보일러 급수처리에 사용되는 청관제 중 용존산소를 제거할 목적으로 사용하는 탈산소제이다. 각각에 해당되는 탈산소제의 명칭을 다음의 보기 중에서 찾아 쓰시오
1)저압 보일러용 탈산소제로 사용되며 슬러지 조정제로도 사용된다
2)물리적 탈기 후 급수중 남아 있는 용존산소를 탈산소시키는데 사용되며 가격이 저렴하고 취급이 용이하다
3)용존산소와 반응하여 생성되는 반응 생성물이 실소와 물로 이루어져 있어서 보일러수의 용해 고형물의 온도를 상승시키지 않으므로 고압 보일러 및 관류 보일러에 적용하는 경우가 많다.

타닌, 아황산나트륨, 하이드라진, 알킬아민, 당류

J3 탈산소제

아황산나트륨, 히드라진, 타닌

$$ 2Na_2SO_3+O_2→2Na_2SO_4 $$

$$ (2000\times10^6)\times\frac{9}{10^6}=18000[g] $$

$$ 2\times 126[g]:32[g]=x[g]:18000[g] $$

$$ x=\frac{2\times 126\times 18000}{32}=141750[g] $$

7️⃣☑️ 오리피스 H3

오리피스	19A	19B	24B07
계산	21A10	17B11

오리피스를 사용하여 유량을 측정하고자 한다. 유량은 몇 [t/h]인가? (단,비체적은 0.24[m³/kg], 관지름20[cm] 속도25[m/s])

\[Q=AV=\frac{\pi d^2}{4}=\frac{\pi(0.2)^2}{4}\pi\times25=0.7854[m^3/s]\]

\[0.7854[m^3/s]\times\frac{1}{0.24[m^3/kg]}\times3600\times0.001=11.78[t/h]\]

8️⃣☑️ 액체연료의 무화 F2

액체연료의 미립화를 위한 다음의 무화방식을 각각 간단히 설명하시오

1)유압무화식

2)기류무화식

3)회전무화식

F 액체연료의 분무방식*

● 가압 분사식 : 유압펌프를 이용하여 연료를 가압하여 노즐에서 고속으로 분출시켜 미립화 시키는 버너

● 회전식 : 고속으로 회전하는 분무컵에 연료를 공급하고, 분무컵의 원심력에 의해 분무컵 내면에 액막이 형성되고, 여기에 1차공기가 고속으로 분출되면서 미립화시키는 버너

● 기류 분무식 : 저압의 공기나 증기를 고압의 공기나 증기 로 분무매체를 이용하여 고압으로 고점도 오일 등을 무화시키는 버너로 2유체 버너라고도 한다

2601

9️⃣☑️ 유속계산(전압,동압,정압) H2

피토관	18c04
계산U	18A12	19C14	20A11
계산	22A05	18B13	16C13	21A15 (유량)
	22B14	19B12
	21C03
	17B11	21A10

유속식 유량측정계의 일종인 피토관을 물속에 설치하여 측정한 결과 전압 150[kPa] 정압 142[kPa] 임을 알아 냈다
이때 유속[m/s]을 구하시오

전압=정압+동압

동압=전압-정압

동압=150-142=8[kPa]

8[kPa]=8000[Pa=N/m2]=1000[kg/m3]*9.8[m/s2]*h

h=0.8163

\[v=\sqrt{2gh} \\v=\sqrt{2\times9.8\times0.8163}=4[m/s]\]

🔟☑️ 절탄기 B

열회수장치인 절탄기를 설치하여 연소배기가스온도가 270[℃]에서 160[℃] 로 낮추었을 때, 절감열량[kJ/Nm³]은 얼마인가?
단 절탄기의 폐열회수율은 85.3[%]이고, 공기비는 1.2, 이론공기량은 10.709[Nm³/Nm³], 이론배기가스량은 11.24[Nm³/Nm³], 배기가스의 비열은 1.38[kJ/Nm³℃]이다)

1️⃣1️⃣☑️ 응축수량계산 B26

응축수	24C13	24B11	23C09	18C11

수관 보일러의 수질을 측정한 결과, 급수 중 고형분의 농도가 200[ppm] 보일러수의 허용 고형분이 2000[ppm]로 나타났다 시간당 급수량은 6000[L/h]일때 블로량을 구하시오.

(단 응축수 회수량은 없으며 보일러 1일 가동시간은 4시간이다.)

\[x=\frac{(6,000\times4)\times200}{2,000-200}=2666.67[L/day]\]

1️⃣2️⃣☑️ 1종압력용기

열사용 기자재의 1종 압력용기에 대한 다음 설명중 ()안에 알맞은 내용을 써넣으시오

열사용 기자재의 1종압력용기에 해당하는 것 중 한가지는 용기 안의(액체)의 온도가 대기압으로서의 (비점)을 넘는것이다

1️⃣3️⃣☑️ 보일러자동제어 J1

종류	21A04	19C03
비례	20D04	17a04
종류	23A10	20D02	16b01	16A03
	19A02	20C01	18B03
보일러	19A09	21A09	17C10
	22A09	24b13
주의점	17C09

보일러 자동제어의 명칭 제어량 조작량에 해당하는 용어 1~5에 각각 써넣으시오

J5 보일러 자동제어

명칭	제어량	조작량
자동급수제어(FWC)	보일러 수위	급수량
증기온도제어(STC)	증기온도	전열량
자동연소제어(ACC)	노내압, 증기압력	연소가스량, 공기량, 연료량
증기압력제어(SPC)	증기압력	연료공급량, 연소용 공기량

1️⃣4️⃣☑️ 통풍력 F4

통풍력	19b15	21c09	24b14
	19a11

온도가 20[℃], 비중량이 12.64[N/㎥]인 경우 통풍력이 527[Pa]이다. 이 때 연돌의 높이[m]는 얼마인가?

$$ Z=273H(\frac{\gamma_a}{T_a}-\frac{\gamma_g}{T_g}) $$

$$ H=\frac{Z}{273(\frac{\gamma_a}{T_a}-\frac{\gamma_g}{T_g})} \\ =\frac{527}{273(\frac{12.64}{273+20}-\frac{13.27}{273+200})}=127.968[m] $$

1️⃣5️⃣☑️ 보일러순환 A

21B04 14C01

(기본)21c09 24b14 19a11 19b15

자연순환식 수관 보일러에 대한 다음 질문에 답하시오

1)물의 순환이 어떨게 되는지를 간단히 설명하시오

2)연소가스의 흐름 조정으로 열회수와 보일러수의 순환 양호를 하는 것을 무엇이라 하는지 그명칭을 쓰시오

자연순환식 수관보일러는 모터 없이(보일러장치 내의 밀도차)에 의해서 보일러수를 자연적으로 순환시키는 방법이다

(배플관)은 수관보일러의 회로나 연도 내에 있어 연소가스의 흐름을 기능상 필요한 방향으로 유도하기 위해 설치되는 내화성의 판 또는 칸막이를 뜻한다.

16.☑️ 카르노사이클 N

카르노사이클 300[℃]의 고온열원과 20[℃]의 저온열원사이에서 작동되며 100[kJ]의 일을 할댜 저온에서 방출되는 열을 계산하시오

\[\eta=1-\frac{T_2}{T_1}=1-\frac{273.15+20}{273.15+300}=0.4885\]

열기관의 효율

\[\eta=\frac{W}{Q_{in}}\]

고온부로부터 들어온 열량

\[Q_{in}=\frac{W}{\eta}=\frac{100}{0.885}=204.71\]

방출되는 열량

\[Q_{out}=Q_{in}-W=204.71-100=104.71[kJ]\]

17☑️ 전도열계산(구형용기) D9

내부반지름1m, 두께 1cm의 구형용기 안에 얼음이 가득차 있다. 다음 조건을 참고하여 다음에 대답하여라

	20C17	18B11	17C12	17B14
중간온도	16B12	19A12	20A12	22A07
중공원통	25B01	18C13	19C12	16C11
				21B11
다층벽	24A05	21A18	20D12	23B12
	23A13	22B18
구형용기	22C13	16A14	24B17
스케일	16C09	20D16

복사율 0.8 스테판 볼츠만 상수5.67*10-8, 외기온도 15도 용기표면온도 0도, 대류열전달계수 30, 얼음의 융해열 340kJ/kg(얼음의 양은 충분히 많고 용기의 열저항력은 무시한다)

D9 복사전열량

$$ Q_1=\epsilon \sigma(T_1^4-T_2^4) $$

$$ Q=\epsilon\cdot C_b\cdot\{(\frac{T_1}{100})^4\cdot (\frac{T_2}{100})^4\}\cdot F_1 $$

D9 대류전열량

$$ Q_2=\alpha\times (T_1-T_2) $$

1)용기가 흡수한 열량[W]

2)2시간 동안 녹일수 있는 얼음의 양[kg]

대류에 의한 열전달량

\[Q=\alpha A(t_w-t_∞)\] \[Q_1=30\times4\times\pi\times1.01^2\times15=5768.53\]

복사에 의한 열전달량

\[Q_2=\epsilon\sigma A\Delta T^4\] \[Q_2=0.8\times5.67\times10^{-8}\times(4\times\pi\times1.01^2)\\ \times((15+273.15)^4-(0+273/15)^4)=771.75[W]\]