유량계산, 매연, 최고안전사용온도, 가스량, 블로우오프, 절탄기
엔트로피, 저위발열량, 해양에너지, 온도계, 계측기기, 당량비, 탈기법, 랭킨사이클, 로터미터, 방출관, 연료전지, 에너지사용
✋N7엔트로피의 변화
1️⃣압력이 0.1[MPa], 온도가 27[℃]인 증기 1[kg]이 PVn=C(일정)이고 n =1.3인폴리트로픽 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.)
$$ \frac{T_2}{T_1}=(\frac{V_1}{V_2})^{n-1}=(\frac{P_2}{P_1})^{\frac{n-1}{n}} $$
$$ \frac{T_2}{T_1}=\frac{273+300}{273+27}=1.91 $$
$$ (\frac{P_2}{P_1})^{\frac{n-1}{n}}=(\frac{P_2}{P_1})^{\frac{1.3-1}{1.3}}=(\frac{P_2}{P_1})^{0.230} $$
$$ 1.91=(\frac{P_2}{P_1})^{0.230} \\ \frac{P_2}{P_1}=^{0.230}\sqrt{1.91} \\ P_2=P_1\times^{0.230}\sqrt{1.91}=1.67[MPa] $$
✋I2 속도,유량계산(피토관)
2️⃣지름 80[mm]인 배관에 지름 20[mm]인 오리피스를 설치하여 공기의 유량을측정하려 한다. 오리피스 전후의 차압이 120[mmH2O] 발생하였을 때 유량[L/min]을 계산 하시오.
(단, 물의 밀도는 1000[kg/㎥], 공기의 밀도는 1.5[kg/㎥]. 유동계수는 0.66이다)
교축비계산
$$ m=(\frac{D_2}{D_1})^2=(\frac{0.02}{0.08})^2=0.0625 $$
유량계산
$$ Q=C\times A\times\frac{1}{\sqrt{1-m^2}}\times\sqrt{2gh\times\frac{\gamma_m-\gamma}{\gamma}} \\ =0.66\times(\frac{\pi}{4}\times0.02^2)\times\frac{1}{\sqrt{1-0.06}}\times\sqrt{2\times9.8\times0.12\times\frac{1000-1.5}{1.5}} \\\times60\times1000=493.145[L/min] $$
3️⃣보기의 가연성가스에서 저위발열량이 높은 것에서 낮은 순서로 나열하시오.
CH4, C2H2, C3H8, C2H4
C3H8 → C2H4 → C2H2 → CH4
🍀Q 신에너지, 재생에너지 4️⃣해양에너지에 관련된 신재생에너지 종류 2가지를 쓰시오.
조수 파도 해류 온도차
👆F 매연 슈트 분진 발생하는 원인 5️⃣연료의 연소과정에서 매연, 슈트, 분진 등이 발생하는 원인 4가지를 쓰시오.
● 통풍력이 과대 과소할때무리한 연소를 할때 ● 연소실의 온도가 낮을때 ● 연소실의 크기가 작을때 ● 연료의 조성이 맞지 않을때 ● 연소장치가 불량할때 ● 운전 기술이 미숙할때
✋I2 열선식유량계 6️⃣다음 계측기기에 대한 설명 중 ( )안에 알맞은 내용을 넣으시오. (1)열전대온도계의 기준접점(냉접점)은 열전대와 도선 또는 보상도선과 접합점으로 얼음통속에 넣어 항상 ( ① )[℃]로 유지시켜야 한다 (2)열선식 유량계는 저항선에 ( ② )를 흐르게 하여 ( ③ )을 발생시키고 여기에 직각 ( ④ )를 흐르게 하면 온도가 변화하는 비율로부터 유속을 측정하는 방식과 유체의 온도를 전열선으로 일정온도 상승시키는데 필요한 전기량을측정하여 유량을 측정하는 방식이 있다.
0, 전류, 열, 유체
👍D2 사용온도 7️⃣[보기]의 보온재 중 최고 안전 사용 온도가 높은 것에서 낮은순서로 나열하시오
세라믹파이버 → 암면 → 폼글라스→탄화코르크
👆G 연소가스량 8️⃣황(S)1[kg/s]을 연소시켰을 때 배기 가스량[N㎥/s]을 계산하시오.
이론공기량에 의한 황의 완전연소 방정식
$$ S+O_2→SO_2 $$
이론공기량 계산
$$ A_0=\frac{1\times22.4}{32\times0.21}=3.33[Nm^3/kg] $$
SO2량계산
$$ SO_2=\frac{1\times22.4}{32} =0.7 $$
배기가스량계산
질소량+SO2량
$$ =\{(1-0.21)\times3.33\}+0.7=3.330[Nm^3/s] $$
👆F 블로우오프 9️⃣버너 출구에서 가연성 기체의 유출속도가 연소속도보다 큰 경우 불꽃이 노즐에 정착 되지 않고 꺼져버리는 현상을 무엇이라 하는가?
블로우오프현상
👆G2 공기비(m) 계산 🔟연료의 성분이 탄소(C 1.16)와 수소(H 4.32)로 이루어진 가연성 혼합기의 당량비가 0.286이다. 공기 공급량이 15.9[kg/s]이면 연료 공급량[kg/s]은 얼마인가? (단, 공기의 분자량이 28.85[g/mol]이다)
연료공급량=공기공급량*당량비
=15.9*0.286=4.547[kg/s]
🍀K2 탈산소제 1️⃣1️⃣ 보일러 급수 중의 용존산소 및 용존가스를 제거하여 부식을 방지하는 급수처리방식 명칭을쓰시오.
기폭법, 탈기법
✋N4 랭킨사이클 1️⃣2️⃣ 랭킨사이클로 작동하는 증기원동소에서 과열증기 엔탈피 660[kcal/kg], 습증기 엔탈피 530[kcal/kg], 포화수 엔탈피 80.87[kcal/kg]일 때 열효율[%]을 계산하시오.
$$ \eta=\frac{W_T}{Q_1}\times 100=\frac{h_2-h_3}{h_2-h_4}\times 100 $$
$$ =\frac{660-530}{660-80.87}\times 100=22.45[\%] $$
✋I3 면적식유량계 1️⃣면적식 유량계 중 로터미터의 장점 2가지를 쓰시오.
➕고점도 유체나 작은은 유체에 대해서도 측정이가능하다 ➕차압이 일정하여 오차의 발생이 적다 ➕압력손실이 적고, 균등 유량을 얻을수 있다 ➕슬러지나 부식성 유체의 측정이 가능하다
➖정도가 1~2%로 정밀측정에는 부적당하다 ➖측정하려는 유체의 밀도를 미라 알아야 한다
👍 방출관크기 40㎜ 2️⃣주철제 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)
👍B2 절탄기(열불응연) 3️⃣보일러 연도에 설치된 절탄기는 장점이 많은 반면 단점도 있는데 이중 3가지와 열정산 시 절탄기 전 · 후단 온도계 중 어느 쪽 온도를 사용하는가
➕ 보일러 열효율이 향상된다. ➕ 급수 중 불순물을 일부 제거한다. ➕ 열응력 발생을 방지한다. ➕ 연료 소비량이 감소한다.
➖ 통풍저항 증가된다. ➖ 연돌의 통풍력이 저하된다. ➖ 연소가스 온도 저하로 인한 저온부식의 우려가 있다. ➖ 연도의 청소가 어렵다. ➖ 연도의 점검 및 검사가 곤란하다.
절탄기 입구
🍀Q2 연료전지에 사용되는 재료 4️⃣신재생에너지 중 연료전지의 재료 4가지를 쓰시오.
수소, 천연가스 나프타, 메탄올
5️⃣평경판에 비교한 반구형 경판의 장점을 쓰시오.
편경판보다 내압강도가 크다
6️⃣어떤 공장의 년간 제품 생산능력이 9,430,000[톤]인데 완제품 5,392,500[톤/년]을 생산하기 위하여 B-C유 742,6000[L/년]. 경유 118,500[L/년]을 사용하였고, 전력은 4,347,000[kWh/년]을 소비하였다. 이와 같은 조건에서의 에너지 원단위[kgOE/톤]를 계산하시오. (단, 석유환산계수는 벙커C유 0.99, 경유 0.92, 전기는 0.25이댜)
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