👍E1 판형열교환기(고조청압)
1️⃣ 판형 열교환기의 장점 3가지를 쓰시오.
● 고난류 유동에 의한 열교환기 능력을 향상시킨다 ● 판의 매수조절이 가능하여 전열면적증감이 용이하다 ● 전열면의 청소나 조립이 간단하고, 고점도 유체에도 적용가능하다 ● 높은 사용압력과 내식성, 내구성이 우수하다
😽J1 자동제어
2️⃣ 자동제어의 연속동작 중 P, I, D 에 대하여 각각 설명하시오.
●비례동작(P) : 비례동작으로 동작신호에 대하여 조작량의 출력변화가 일정한 비례관계에 있는 제어동작으로 외란이 있으면 잔류편차가 발생한다.
●적분동작(I) : 제어량에 편차가 생겼을 때 편차의 적분차를 가감하여 조작단의 이동속도가 비례하는 동작으로 잔류편차가 제거되지만 진동하는 경향이 있어 제어의 안정성이 떨어진다.
●미분동작(D) : 조작량이 동작 신호의 미분치에 비례하는 동작으로 제어량의 변화 속도에 비례한 정적동작을 한다. 일반적으로 진동이 제거되어 빨리안정되며 비례동작과 함께 사용된다. ● 비례적분동작(PI) ● 비례적분미분동작(PID) ● 비례미분동작(PD)
3️⃣ 탈기기(脫氣器)의 설치목적을 쓰시오
보일러 급수 중의 산소(O2), 탄산가스(CO2) 등의 용존가스를 제거하여 부식을 방지한다.
👍D7 열전도율계산 4️⃣ 보은재를 통한 전달열량이 1000[W]일 때 두께가 2배, 온도차가 2배, 열전도율이 4배 증가하면 통과하 열량[W]은 얼마인가? (단, 보온재의 면적은 동일하다.)
$$ Q=K\cdot F\cdot\Delta T \\ =\frac{1}{R_1+\frac{b}{\lambda}+R_2}\times F\times\Delta T $$
$$ Q_2=\frac{1}{\frac{2b}{4\lambda}}\times F\times2\Delta T \\ =2K\times F\times4\Delta T \\=8Q $$
👍B1 증기트랩(응잠부건) 5️⃣ 증기트랩의 역할 4가지를 쓰시오.
● 증기사용설비 및 배관 내의 응축수를 제거한다. ● 증기의 잠열을 유효하게 이용할 수 있도록 한다. ● 응축수 배출로 증기관의 부식 및 수격작용을 방지한다. ● 증기의 건조도가 저하되는 것을 방지한다.
👆G0 이론공기량(A₀) 6️⃣ 프로판 1 [Nm3/h]가 완전 연소할 때 필요한 이론공기량[Nm3/h]을 계산하시오.
프로판의 완전연소 방전식
$$ C_3H_8+5O_2=>3CO_2+4H_2O $$
이론공기량 계산
$$ 22.4:5\times22.4=1:x \\ A_0=\frac{O_0}{0.21}=\frac{1\times 5\times 22.4}{22.4\times 0.21}=23.81[Nm^3/kg] $$
👆G0 이론공기량(A₀) 7️⃣ 연료의 질랑비율이 C : 78[%], H : 12[%], O : 3[%], S : 2[%], 기타 5[%]일때 이론 공기량[Nm3/kg]을 계산하시오.
$$ A_0=8.89C+26.67(H-\frac{O}{8})+3.33S $$
$$ =8.89\times 0.78+26.67(0.12-\frac{0.03}{8})+3.33S\times0.02 \\ =10.101[Nm^3/kg] $$
$$ A_0=\frac{22.4}{12\times 0.21} C+\frac{22.4}{4\times 0.21}(H-\frac{O}{8})+\frac{22.4}{32\times 0.21}S $$
$$ A_0=8.89C+26.67(H-\frac{O}{8})+3.33S+0.8N $$
✋N4 랭킨사이클 8️⃣ 랭킨 사이클에 의한 증기 원동소에서 2.47[MPa], 220[°C]의 과열증기 50[kPa]까지 터빈에서 단열 팽창시킬 때 다음 증기표를 이용하여 **터빈의 출력[kW]**을 계산하시오. (단, 터빈 출구의 증기 건도는 0.93, 공급되는 증기는 20[ton/h], 압력은 절대압력이다.)
| 절대압력 | 포화수 엔탈피 | 건포화증기 엔탈피 |
|---|---|---|
| 0.05 | 338.19 | 2642.41 |
| 2.47 | 963.05 | 2800.18 |
● 터빈 입구의 증기엔탈피 h2 : 2800.18
● 터빈출구의 증기 엔탈피 계산
$$ h_3=h’+(h”-h’)\times x \\338.19+(2642.41-338.19)\times 0.93 \\ =2481.114[kJ/kg] $$
● 터빈 출력 계산
$$ 1[kW]=1[kJ/s]=3600[kcal/h] \\ N_T=\frac{m(h_2-h_3)}{3600}=\frac{(20\times10^3)\times (2800.18-2481.11)}{3600}=1772.611[kW] $$
👆 상당증발량 9️⃣압력0| 2[MPa], 건도가 0.95인습포화증기를 시간당 15[ton]을 발생하는 보일러에서 급수온도가 30[°C]일 때, 상당증발량[kg/h]을 계산하시오 (단, 2[MPa]의 포화수와 건포화증기의 엔탈피는 각각 908.79[kJ/kg], 3704.46[kJ/kg]이고, 30[°C] 급수엔탈피는 125.79[kJ/kg], 100[°C] 포화수가 증발하여 건포화증기로 되는 데 필요한 열량은 2257[kJ/kg]이다)
습포화증기 엔탈피 계산
$$ h_2=h’+(h”-h’)x \\ 908.79+\{(3704.46-908.79)\times 0.95\}=3564.676[kJ/kg] $$
상당증발량 계산
$$ G_e=\frac{G_a(h_2-h_1)}{539\times 4.1868}=\frac{G_a(h_2-h_1)}{100[℃]증발잠열} $$
$$ =\frac{(15\times 10^3)\times(3564.68-125.79)}{2257}=22854.829[kg/h] $$
👆 집진장치 🔟보일러에서 연료를 연소 후 배출되는 배기가스 중에 함유된 분진 등을 제거하는 집진장치의 종류 5가지를 쓰시오.
● 건식집진장치 중력식, 관성력식, 원심력식, 여과식,
● 습식집진장치, 벤투리 스크러버, 제트 스크러버, 사이클론 스크러버, 충전탑,
● 전기집진장치
1️⃣1️⃣ 예열부, 가열부, 냉각부로 구성 되어 예열 소성, 냉각이 연속적으로 이루어지며 연소가스는 대차의 진행방향과 반대방항으로 진행되는 연속식 요의 명칭을 쓰시오
터널요
✋I2 정압계산(피토관) 1️⃣2️⃣물이 흐르는 배관에 피토관을 설치하여 측정한 전압이 128[kPa], 정압이120[kPa] 일 때 유속[m/s]을 구하시오.
$$ V=\sqrt{2g\frac{P_t-P_s}{\gamma}} $$
$$ V=C\sqrt{2\times \frac{P_t-P_s}{\rho}}=C\sqrt{2\times \frac{P_t-P_s}{\frac{\gamma}{g}}} $$
$$ =\sqrt{2\times \frac{(128-120)\times 10^3}{1000}}=4[m/s] $$
1️⃣ 유예열기(오일프리히터 [oil preheater])기능을 쓰시오.
중유(벙커-C유)를 가열하여 점도를 낮게 함으로써 연료의 유동성과 무화를 양호하게 하여 연소효율을 향상시킨다.
☑️ 2️⃣ 선박을 이용해 운반하는 LNG 의 주성분을 분자식으로 쓰시오.
CH4
🍀O6 기수분리기 3️⃣ 증기 공급배관 중에 설치되는 기수분리기의 역할(기능)을 설명하시오.
공급되는 증기 중에 포함되어 있는 수분을 제거하여 증기의 건도를 높여 건조 증기만 설비에 공급되도록 하는 기기이다.
👍 파형노통 4️⃣파형 노통의 장점 2가지를 쓰시오.
➕ 전열면적을 증가시킨다 ➕ 노통의 신축을 흡수할 수 있다 ➕ 외압에 대한 강도가 증가한다
➖ 내부 청소 및 검사가 어렵다 ➖ 통풍 저항이 크다 ➖ 스케일이 부착하기 쉽다 ➖ 제작이 어렵고, 가격이 비싸다
👆 공기량계산 5️⃣ LNG를 공기비 1.2로 시간당 100[N㎥]를 연소시킬 때 연소용 공기 공급량[N㎥/h]은 얼마인가?
$$ A=m\times A_0=m\times \frac{O_0}{0.21} \\ =(1.2\times\frac{2}{0.21})\times 100=1142.857[Nm^3/h] $$
👍D8 전도열전달 6️⃣배관 외경이 40[㎜] 길이 15[m]의 증기관에 두께 20[㎜]의 보온재를 시공하였다. 관 표면온도 100[℃]보온재 외부 표면온도 20[℃]일 때 손실열랑[W]을 구하시오. (단, 보온재의 열전도율은 0.058[W/m·℃]이다.)
$$ F_m=\frac{2\pi L(r_o-r_i)}{\ln\frac{r_o}{r_i}} \\ =\frac{2\times\pi\times15\times(0.04-0.02)}{\ln\frac{0.04}{0.02}}=2.719[m^2] $$
$$ Q=KF_m\Delta t=\frac{1}{\frac{0.02}{0.058}}\times 2.72\times (100-20)=631.04[W] $$
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