에너지 25년기출B

01열전도

안지름이 40[cm]인 원통형 배관에 두께가 5[cm]의 단열재가 부착되어 있다. 이 단열재가 열전도율이 0.42[W/m·℃]이며 길이는 2[m]일때, 고온 측 온도는 100[℃], 저온 측 온도는 30[℃]이다. 이때 전도열량[kJ/h]은 얼마인다.

\[Q_c=\frac{2\pi L(t_1-t_2)\times\lambda}{\ln(\frac{r_2}{r_1})}\]

02보일러효율

연료소비량140[kg/h], 발열량19260[kJ/kg], 100℃의 포화수엔탈피 231[kJ/kg], 과열증기엔탈피 2763[kJ/kg], 증기 발생량 840[kg/h]라고 할 때 이 보일러의 효율[%]을 구하시오

\[\eta_B=\frac{G(h_2-h_1)}{G_f\times H_L}\]

03보온재효율

보온재를 설치하기 전 열손실은 2500[kJ/h]엿다. 보온재를 설치한 후 열손실이 0.12[kW]가 되었을 때, 보온재의 효율[%]은 얼마인가.

04비례동작

비례동작의 특징 3가지를 쓰시오

혼자서 사용하지 못하고 다른 동작과 함께 사용하여야 한다
잔류편차가 남는다
조작량은 편차량에 비례한다
부하변화가 작은 프로세스에 적합하다
공기조화기, 직접난방의 증기 유량제어, 액면제어 등에 사용된다.

05스팀트랩

스팀트랩의 작동원리에 따른 구분 3가지를 쓰시오

기계식 트랩, 온도조절 트랩, 열역학적 트랩

06연료절감률

연소에 필요한 이론공기량이 10.8[kg]이고 공기의 비열은 1.674[kJ/kg·℃]이다. 온도는 15℃에서 295[℃]로 상승한다고 할때, 공기비를 1.35에서 1.15로 개선하였다고 한다. 이때 공기비 개선에 따른 절감률을 구하시오.(단, 연료의 발열량은 40820[kJ]이다)

07터널요

요업공정에 주로 사용하고 있는 화물 소성로 중 예열대, 소성대, 냉각대의 주요 3부분으로 구성되어 있으며, 요 밖에서 대차에 적재된 피소성품음 예열대 측 입구에서 순차적으로 요에 장입되어 연속적으로 열처리를 하는 설비의 명칭을 쓰시오

터널요

08스털링 사이클

사이클의 최저온도와 최고온도가 각각 20[℃], 1420[℃]이고 압축비가 6인 이상적인 공기표준 스털링 사이클로 작동되는T-S선도이다. 다음 물음에 답하시오(단, 기체상수는 0.287[kJ/kg·K], 정압비열은 1.005[kJ/kg·K], 정적비열은 0.718[kJ/kg·K]이다.)

1)2→3→4에서 공급된 열량[kJ/kg]을구하시오

2)4→1→2에서 공급된 열량[kJ/kg]을구하시오

3)계가 한 순일량[kJ/kg]을 구하시오

4)사이클의 이론 열효율[%]을 구하시오

09단열재 구비조건

단열재의 구비조건 3가지를 쓰시오

흡수성이 적을것
열전도율이 작을것
장기간 사용 시 변질도지 않을 것
비중이 작을 것
견고하고 시공이 유리할 것
다공성일 것

10.보일러 점화불량

보일러 운전 시 점화불량의 원인을 5가지 쓰시오

공기비의 조정불량
연료가 없는 경우
연료필터가 막힌 경우
댐퍼의 작동 불량
연료의 온도가 너무 높은 경우
연소실의 온도가 낮은 경우
연료분사노즐이 막힌경우
점화플러그 불

11.고온부식

고온부식의 방지대책 3가지만 쓰시오

연료에 첨가제를 사용하여 회분의 융점을 높임다
연료를 전처리하여 바나듐, 나트륨 성분을 제거한다
배기가스온도를 바나듐 융점인 550도 이하가 되도록 유지한다
고온의 전열면을 내식재료로 피복한다
전열면의 온도가 높아지지 않도록 설계온도 이하로 유지한다

12보일러분출량(블로우다운)

급수사용량이 24000[L/day]이다 보일러수의 불순물의 허용농도가 2500[ppm]이고 급수의 불순물의 허용농도가 110[ppm]일때, 보일러 분출량은 몇[L/day] 인가.

13습증기

발생증기량은 시간당 10[kg], 급수엔탈피와 내부에너지는 84[kJ/kg]로 같다. 포화수 내부 에너지는 420[kJ/kg], 포화증기 내부에너지 2510[kJ/kg], 포화수 엔탈피 420[kJ/kg], 포화증기 엔탈피 2680[kJ/kg]이다. 건도는 0.9라고 할 때, 증기가 흡수한 열량을 구하시오.

14.발열량계산

프로판 1[kg]당 발열량[MJ/kg]을 구하시오

15.CO2배출량

LNG의 연간소비량이 539.8[TOE/년]이고 LNG연소율은 0.995, 탄소배출계수는 0.637[tonC/TOE]이라고 할 때, 다음에 답하시오

1)탄소배출량[tonC/년]

2)CO2배출량[tonC/년]

16.송풍기상사

송풍기의 풍량이 600[m³/min], 축동력 50[kW]일때 임펠러의 회전수는 970[rpm]이다 이송풍기에서 풍향을 1000[m³/min]으로 변결한 경우에 다음 물음에 답하시오

1)회전수를 구하시오

2)축동력을 구하시오

17유속계산

수평으로 흐르는 물의 관에 피토관을 삽입하여 유속을 측정하였다. 피토관의 정압부와 전압부 사이에 연결된 U자형 안에 비중이 13.6인 수은의 높이차가 75mm라고 할 때, 유속을 구하여라

18열사용기자재검사 및 검사 면제에 관한 기준

빈칸에 알맞은 말을 적으시오

철금속가열로 설치검사등 기준에서 노의 범위는 예열대, 냉각대를 포함한 노의 본체와(연소장치, 통풍장치, 배열회수장치, 냉각장치) 및 이와 관련한 배관까지로 한