F난방설비

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👆F1 복사난방. D9 복사난방

👆F2 연료, 점화

액체연료19A07
미분탄22C15
점화25B1022A0416A0925C02

19A07►액체연료의 일반적인 연소장치인 분무식 버너의 작동원리를 각각 설명하시오.
(1)가압 분사식
(2)회전식
(3)기류 분무식

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

22C15►석탄을 200메쉬(mesh)이하로 분쇄해서 1차 공기와 혼합하여 연소실에 분사하는 보일러의 연소장치 명칭과 단점 3가지를 쓰시오

F 미분탄연소기*

석탄을 200메쉬(mesh)이하로 분쇄해서 1차 공기와 혼합하여 연소실에 분사하는 보일러의 연소장치

  • 적은공기비로 완전 연소가 가능하다 ➕
  • 점화, 소화가 쉽고 부하변동에 대응하기 쉽다 ➕
  • 대용량에 적당하고, 사용연료 범위가 넓다

  • 설비비 유지비가 많이소요된다 ➖
  • 회, 분진 등이 많이 발생하여 집진장치가 필요하다 ➖
  • 연소실이 크고, 폭발의 위험성이 크다

2601

22A04►보일러 가동을 시작할 때 점화가 불량한 경우 그 원인 5가지를 쓰시오.

F2 점화불량(*비료소검봉)
  • 공기비가 나쁠때
  • ❷ 연료의 온도가 높을때
  • ❸ 연소실 온도가 낮을때
  • ❹ 화염검출기의 기능이 불량할때
  • ❺ 점화봉 삽입위치가 불량할때
  • ● 통풍이 적당하지 않을때
  • ● 점화용 트랜스의 전기 스파크가 불량할때

2601

👆F2 블로우오프

22A 11C

F 블로우오프

버너출구에서 가연성 기체의 유출속도가 연소속도보다 큰 경우 불꽃이 노즐에 장착되지 않고 꺼져버리는 현상

F2 기체 연료 연소 시 발생되는 이상 현상
  • 불완전연소 : 연소 시 산소량이 부족하여 일산화탄소가 발생하게 되는 현상
  • 역화(back fire) : 가스의 연소속도가 염공에서의 가스 유출속도보다 크게 됐을 때 불꽃은 염공에서 버너 내부에 침입하여 노즐의 선단에서 연소하는 현상이다.
  • 리프팅(lifting) : 염공에서의 가스의 유출속도가 연소속도보다 커서 염공에 접하여 연소하지 않고 염공을 떠나 공간에서 연소하는 현상이다.
  • 블로우 오프(blow off) : 불꽃 주변 기류에 의하여 불꽃이 염공에서 떨어져 연소하는 현상
  • 황염(yellow tip) : 공기량 조절이 적정하지 않아 완전연소가 이루어지지 않아 불꽃이 황적색을 띄는 현상

👆F5 통풍

자연통풍24C0121B04
강제통풍22B04
통풍력24B1421c0919b1519a11 
25A13
상사21B0521B12 17b06 
축동력25A17

24C01►자연통풍에서 통풍력이 증가되는 조건 4가지를 쓰시오

F5 통풍 및 통풍장치*

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

2601

22B04►보일러 강제통풍 방법 설명에 해당되는 통풍방식의 명칭을 쓰시오

F5 보일러 통풍방법*
  • 평형통풍법 : 연소실 내의 압력이 정압이나 부압으로 조절이가능하고 강한 통풍력을 얻을수 있지만 초기 설비비와 유지비용이 많이 소요된다
  • 압입통풍법 : 송풍기를 연소실 앞에 설치하여 연소용 공기를 대기압이상의 압력으로 연소실에 밀어 넣는 방식으로 연소실 압력이 정압으로 유지된다
  • 흡입통풍법 : 송풍기를 연도 중에 설치하여 연소 배기가스를 배출시키는 방식으로 연소실 압력이 부압으로 유지된다

2601

21c09►굴뚝으로 배출되는 연소가스 평균온도가 90[°C], 
외기온도가 10[°C]인 상태에서 연돌의 통풍력을 측정한 결과 2.5[mmAq]이었다면 이 연돌의 실제 높이[m]는 얼마인가? 
(단, 표준상태에서 공기의 밀도는 1.295[kg/m³] 연소가스의 밀도는 1.423 [kg/m³]이고 실제통풍력은 이론통풍력의 80[%]에 해당된다)

25A13►연돌의 통풍력을 측정한 결과 2.5[mmAq], 배기가스의 평균 온도 90[℃], 외기온도 10[℃]일 때, 실제 굴뚝의 높이는 몇[m]인지 구하시오.
(단, 표준상태에서 공기의 밀도는 1.295[kg/m³], 배기가스의 밀도는 1.423[kg/m³], 실제통풍력은 이론통풍력의 80[%]이다)

통풍력 F5

$$ Z=273H\left[\frac{\gamma_a}{T_a}-\frac{\gamma_g}{T_g}\right]\times \eta\ [mmH_2O] $$

21B05►연소로로 공기를 공급하는 원심식 송풍기가 970[rpm]으로 회전할 때 축동력이 50[kW]이고, 풍량은 600[m³/min]이다. 연소로의 공기 공급량을 1000[m³/min]으로 증가시킬때 다음 물음에 답하시오. (단. 송풍기 임펠러 직경 크기는 변화가 없다.)

F5 송풍기의 상사*

\[Q_2=Q_1\times \frac{N_2}{N_1}\times (\frac{D_2}{D_1})^3(풍량)\]
\[P_2=P_1\times (\frac{N_2}{N_1})^2\times (\frac{D_2}{D_1})^2(풍압)\]
\[L_2=L_1\times (\frac{N_2}{N_1})^3\times (\frac{D_2}{D_1})^5(축동력)\]

2601

25A17►내경 20[cm]인 원형 관에 비중 0.9인 액체가 펌프에서 속도 2[m/s]로 높이 5[m]로 송출되고 있다. 흡입으로부터 최종 토출구까지 배관의 길이는 10m이다. 흡입 측은 진공압75[mmHg]이고, 토축구의 절대압력은 120[kPa]일 때 축동력 kW을 계산하시오.(단, 펌프의 효율은 90% 대기압은 101[kPa], 관마찰계수0.22 엘보 및 밸브의 손실계수는 각각 1.5, 2이고 관로에는 토출 측 밸브만 있는 것으로 가정하고 주어지지 않은 조건은 무시한다.)

👆F6 원심펌프 비교회전도

21B12 17b06 

원심펌프의 비교회전도를 구하는 공식을 쓰고 설명하시오

F6 원심펌프 비교회전도*

비교회전속도(비속도) : 토출량이 1[m³/min], 양정이 1[m]가 발생하도록 설계한 경우의 판상 임펠러의 분당 회전수를 나타낸다

$$ N_s=\frac{N\sqrt{Q}}{(\frac{H}{n})^{\frac{3}{4}}} $$

N회전수 Q유량
H양정 Z단수

2601

👆F7 집진장치

종류23B0422A0317B01
장단20A0220C0616C07
건식22B1219B0417C03

17B01►보일러에서 연료를 연소 후 배출되는 배기가스 중에 함유된 분진 등을 제거하는 집진장치를 3가지로 분류하여 쓰시오

F71 집진장치(*종류)
  • 습식집진장치:
    벤투리 스크러버, 제트 스크러버, 사이클론 스크러버, 충전탑, 유수식,
  • 건식집진장치:
    중력식, 관성력식, 원심식, 여과식,
  • 전기식집진장치:
    코드렐 집진장치

2601

F73 집진장치(중력침강식)

배기가스 중 매연 함유 입자를 중력으로 자연 침강시키는 집진장치의 이름은 무엇인가

22B12►배기가스 중의 분진입자의 표면에 이온에 의한 전하를 주어 (+)로 대전되도록 하고, 집진장치의 내부에 설치된 (+) (-)의 전극판에 전압 부가하면 (+)로 대전된 분진은 (+)극판으로 부터 반발되면서 (-)극판으로 흡인되어 부착된다. 이 때 분진은 전하를 잃어버리며 부착력이 상실되며 호퍼 등에 떨어지게 하여 처리하는 집진장치의 명칭을 쓰시오.

F72 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.

👆F8 세정식 집진장치

16C07집진장치 중 세정식 집진장치의 장점과 단점을 각각 2가지씩 쓰시오

F72 세정식 집진장치(장단점)

분진이 포함된 배기가스를 세정액이나 액막 등에 충돌시키거나 접촉시켜 액체에 의해 포집하는 방식이다.

  • 구조가 간단하고 처리가스량에 비해 장치의 고정면적이 적다
  • 가동부분이 적고 조작이 간단하다
  • 포집된 분진의 취출이 용이하고 작동 시 큰 동력이 필요하지 않다 
  • 연속 운전이 가능하고
  • 분진의 입도, 습도 및 가스의 종류 등에 의한 영향을 받지 않는다. 
  • 가연성 함진가스의 세정도에도 편리하게 이용할 수 있다.

  • 설비비가 비싸다
  • 다량의  또는 세정액이 필요하다
  • 집진물을 회수할 때 탈수, 여과, 건조 등의 하기 위한 별도의 장치가 필요하다
  • 한랭시 세정액의 동파 방지 대책이 필요하다

● 유수식 : S형. 임펠러형. 회전형, 분수형 및 나선 가이드베인형
● 가압수식 : 가압한 물을 분사시키고 이것이 확산에 의해 배기가스 중의 분진을 포집하는 방식 밴투리 스크러버, 제트 크러버, 사이클론 스크러버, 충전탑(세정탑)등
● 회전식 : 타이젠 와셔, 충격식 스크러버

19B04►연료의 연소과정에서 매연, 슈트, 분진 등이 발생하는 원인 4가지를 쓰시오.

F74 매연 슈트 분진 발생하는 원인
  • 통풍력이 과대 과소할때무리한 연소를 할때
  • 연소실의 온도가 낮을때
  • 연소실의 크기가 작을때
  • 연료의 조성이 맞지 않을때
  • 연소장치가 불량할때
  • 운전 기술이 미숙할때


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