에너지 14년기출C

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👍D9 전도열전달 1️⃣바같 반지름이 150[㎜]안쪽반지름이 50[㎜]인 중공원관의 열전도도가 0.044[kcal/m·h·℃]이다. 내면의 온도가 300[℃] 외기온도가 30[℃]일 경우 이 중공원관 1[m]당 손실열량[kcal]를 구하고 중간 지점의 온도를 구하시오

$$ r_o=\frac{0.15}{2}+0.05=0.075[m] \\ r_i=\frac{0.05}{2}=0.025[m] $$

$$ F_m=\frac{2\pi L(r_o-r_i)}{\ln\frac{r_o}{r_i}} $$

$$ =\frac{2\pi\times(0.075-0.025)}{\ln\frac{0.075}{0.025}}=0.28596 $$

$$ Q=K\times F\times \Delta t $$

$$ Q=\frac{1}{\frac{0.1}{0.044}}\times 0.28596\times (300-30)=33.972048 $$

👍E1 열교환기 2️⃣열교환기의 효율을 향상시키는 방법 4가지를 쓰시오

● 유체의 유속을 빠르게 한다 ● 유체의 흐름방향을 향류로 한다 ● 열전도율이 높은 재료를 사용한다 ● 두 유체의 온도차를 크게 한다 ● 전열면적을 크게 한다

👆H1 고위발열량계산 3️⃣중유 1[kg] 속에 수소 0.18[kg], 수분 0.004[kg]이 들어있다면 이 중유의 고위발열량이 10000[kcaI/kg]일 때. 이 중유 2[kg]의 총 저위발열량은 얼마인가?

$$ H_l=H_h-600(9H+w) \\ =\{1000-600\times\{(9\times0.18)+0.004\}\}\times2 \\ =18051.2[kcal] $$

👆F4 자연통풍에서 통풍력이 증가되는 조건 4️⃣보일러의 자연통풍 방식에서 통풍력을 증가시키기 위한 방법 4가지를 쓰시오. ❶ 연돌의 높이를 높게한다 ❷ 연돌의 단면적을 크게 한다 ❸ 연돌의 굴곡부가 적게 한다 ❹ 배기가스의 온도를 높게 유지한다

● 외기온도가 낮을수록 ● 습도가 낮을수록 ● 연도의 길이가 짧을 수록 ● 배기가스의 비중량이 작을수록 ● 외기의 비중량이 클수록

5️⃣1일 8시간 가동하는 보일러의 시간당 급수량이 1000[L]이고 응축수 회수량이 400[L]일때 급수 중의 고형분의 농도가 20[ppm], 보일러수의 허용고형분이 2000[ppm]일 때 분출량[L/day]을 계산하시오.

$$ R=\frac{400}{1000}\times100=40[\%] $$

$$ X=\frac{W(1-R)d}{\gamma-d}=\frac{(1000\times8)\times(1-0.4)\times20}{2000-20}=48.484[L/day] $$

🍀K4 가마울림현상 (수밸량면2) 6️⃣가마울림 현상의 방지대책 4가지를 쓰시오.

❶ 연료 속에 함유된 수분이나 공기는 제거한다 ❷ 연료량과 공급되는 공기량의 밸런스를 맞춘다 ❸ 무리한 연소와 연소량의 급격한 변동은 피한다 ❹ 연도의 단면이 급격히 변화하지 않도록 한다 ● 노 내의 연도 내에 불필요한 공기가 유입되지 않도록 한다 ● 2차 연소를 방지한다 ● 2차 공기를 가열하여 통풍조절을 적정하게 한다 ● 연소실내에서 완전연소시킨다 ● 연소실이나 연도를 연소가스가 원활하게 흐르도록 개량한다

😽J5 보일러 자동제어 (급수, 증기온도, 자동연소, 증기압력) 7️⃣보일러 자동제어(ABC)의 종류 3가지를 쓰시오

명칭제어량조작량
급수제어(FWC)보일러 수위급수량
증기온도제어(STC)증기온도전열량
자동연소제어(ACC)노내압, 증기압력연소가스량, 공기량, 연료량
증기압력제어(SPC)증기압력연료공급량, 연소용 공기량

👍E2 보일러 튜브 8️⃣노후 열화된 보일러 튜브 교체시가 3가지를 쓰시오

심하게과열되거나 튜브가 소손된경우 스케일 생성이 많이 되었을때 배기가스 온도 상승이 급격히 증가할 때 열효율이 낮아질 경우

👍B2 폐열회수장치
9️⃣ 보일러 배기가스 현열을 이용하여 급수를 예열하는 장치를 (절탄기)라 하며, 공기를 예열는 장치를 (공기예열기)라 한다.

👍B6 과열증기 🔟 보일러에서 발생한 습포화증기를 연소가스 여열등을 이용하여 압력을 일정하게 유지하면서 온도만을 높여 과열증기를 만드는 장치를 설치, 사용하였을 때의 단점 4가지를 쓰시오

가열표면의 일정온도를 유지하기 곤란하다 가열장치에 큰 열응력이 발생한다 직접가열시 열 손실이 증가한다 높은 온도로 인하여 제품의 손상 우려가 있다 과열기 표면에 고온부식이 발생할 우려가 있다.

1️⃣1️⃣도자기와 같은 것을 소성하는데 사용하는 요의 종류 3가지를 쓰시오

터널요, 윤요(또는 고리가마), 셔틀요

👍D9 복사전열량, 대류전열량 1️⃣2️⃣외경 20[mm]이고 표면온도가 65[°C]인 증기배관이 20[°C] 상태의 실내에 노출되어 있을 때 배관 길이 1[m]에서 방사되는 열량[W]을 계산하시오. (단, 방사율은 0.65이고, 스테판 볼츠만 상수는 5.67[W/m2.K]이다.)

$$ Q=\epsilon\times C_b\times\{(\frac{T_1}{100})^4-(\frac{T_2}{100})^4\}\times F \\ =0.65\times5.67\times(\frac{273+20}{100}^4-\frac{273+20}{100}^4\} (\pi\times0.02\times1) \\ =13.156[W] $$

😽I8 습도계 1️⃣통풍 건습구 습도계로 대기 중의 습도를 측정하였다. 건구온도가 24[°C], 포화수증기분압 19.82[mmHg], 습구온도가 23.5[°C], 포화수증기 분압 15.47[mmHg]일 때 상대습도와 절대습도를 각각 계산하시오. (단, 대기압은 760[mmHg]이다.)

수증기분압

$$ P_w=P_{ws}-\frac{P}{1500}\times(t-t’)

$$

상대습도

$$ \phi=\frac{P_w}{P_s}\times 100 $$

절대습도

$$ X=0.662\times\frac{P_w}{760-P_w} $$

😽J4 자동제어 (주의점-신불범응) 2️⃣보일러 자동제어 장치를 설계 및 작동 시 주의할 점 4가지를 쓰시오.

● 온도차감소제어 동작이 신속하게 이루어지도록 할 것 ● 온도차감소제어 동작이 불규칙한 상태가 되지 않도록 할 것 ● 온도차감소잔류편차가 허용되는 범위를 초과하지 않도록 할 것 ● 응답의 신속성과 안정성이 있도록 할 것

😽I7 온도계의 측정원리 3️⃣ 물체에서의 전방사에너지를 렌즈 또는 반사경으로 열전대와 측온접점에 모아 열기전력을 측정하여 온도를 구하는 비접촉식 온도계의 명칭을 쓰시오.

방사온도계

4️⃣ 수관 길이 방향으로 핀이 부착되어 있는 수관식 보일러의 멤브레인 윌(membrane wall)에 외경이 60[mm] 길이가 2[m]인 수관 8개가 설치되어 있을 때 전열면적 [m2]을 계산하시오. (단, 수관은 한 쪽면에 방사열, 다른 면에 접촉열을 받으며 계수는 0.7 엠브레인 외경 66[mm], 내부온도는 1430[°C]. 외부온도는 430[°C] 이다.) 1301

$$ W=b-d=0.066-0.06=0.006[m] $$

$$ A=(\pi-d+W\alpha)Ln \\ =(\pi\times0.06+0.006\times0.7)\times2\times8=3.083[m^2] $$

👆F7 송풍기의 상사 5️⃣ 원심식 송풍기의 임펠러 회전수와 풍랑과의 관계를 설명하시오

@한 풍량은 회전수 변화에 비례한다. O터보형(원심식) 송풍기 상사의 법칙 다량 : 풍량은 회전수 변화에 비례하고. 임펠러 지름 변화의 3제곱에 비례한다,:. Q2 = QI X (�} x 信) 3 @풍압 : 풍압은「사전〔 변「D� ) 2제곱에 비례하고. 임펠러 지름 변화의 제곱에 비례한다:. P2 = P1 x ― x — N.J • \D1 ® 釋력 : 합력은 회전수 변화의 3제곱에 비례하고. 임펠러 지름 변화의 5계곱에비례한다. :. L2 = L1 x 役)3 x 信)5

$$ Q_2=Q_1\times \frac{N_2}{N_1}\times (\frac{D_2}{D_1})^3(풍량) $$

$$ P_2=P_1\times (\frac{N_2}{N_1})^2\times (\frac{D_2}{D_1})^2(풍압) $$

$$ L_2=L_1\times (\frac{N_2}{N_1})^3\times (\frac{D_2}{D_1})^5(축동력) $$

6️⃣ 증기보일러 본체에 안전밸브를 2개 이상 설치할 경우 각각의 설정압력을 쓰시오.

● 1개는 최고사용압력 이하 ● 나머지 1개는 최고사용압력의 1.03배 이하


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