AA보일러일반

01보일러의 개요

1.보일러의 구성의 3대요소

• 본체
• 부속장치
• 연소장치

2.보일러의 용량을 산출하거나 표시하는 양을 5가지만 쓰시오

• 상당증발량(Ge)
• 연소율
• 전열면적
• 정격출력
• 보일러 마력

#과열증기

3.과열증기의 생성과정 4단계를 쓰시오

포화수 -> 습포화증기 -> 건포화증기 -> 과열증기

4.보일러에서 과열증기 사용 시의 장점 및 단점을 각각 3가지씩만 쓰시오.⭐

20C 17A

B5 과열기(열수마부 일응손)

1)과열증기 사용 시의 단점

• 가열 표면의 일정 온도를 유지하기 곤란하다
• 가열장치에 큰 열응력이 발생한다
• 직접 가열 시 열손실이 증가한다
• 높은 온도로 인하여 제품의 손상 우려가 있다
• 과열기 표면에 고온부식이 발생할 우려가 있다

2)과열증기 사용 시의 장점

• 열효율이 증가한다
• 수격작용을 방지한다
• 관내 마찰저항이 감소한다
• 적은 증기로 많은 열을 얻을 수 있다(증기절약)
• 장치 내 부식을 방지한다

5.대기압 하에서 수증기를 더욱 가열하여 포화온도(대략100℃)이상의 상태로 만든 고온의 수증기인 과열증기의 온도를 조절할 수 있는 방법을 3가지만 쓰시오⭐

18A 18B

B6 과열증기

• 연소가스량을 가감하는 방법
• 저온가스를 재순환시키는 방법
• 과열 저감기를 사용하는 방법
• 화염의 위치를 바꾸는 방법

6.증기 보일러 동체에 물이 담겨 있는 부분인 수부가 클 때 발생 가능한 현상을 5가지만 쓰시오

• 부하변동에 대한 압력 변화가 작다
• 습증기 발생이 쉬워 건조공기를 얻기가 용이하지 않다
• 증기 발생시간이 길다
• 동체 파열 시 피해가 크다
• 캐리오버 발생 가능성이 증가한다

7.비등점 상승은 비휘발성 용질을 녹인 휘발성 용매의 끓는점이 순수한 용매의 끓는점보다 높아지는 현상을 말한다. 이러한 현상이 일어나는 이유를 간단히 설명하시오.

비휘발성 용질이 휘발성 용매에 녹아 있을 때 비휘발성 물질의 비등점이 휘발성 용매보다 더 높아 용매가 증발하는 것을 방해하기 때문에 끓는점이 올라간다.

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02원통 보일러

1.원통 보일러의 특징을 4가지만 쓰시오

• 구조가 간단하고 취급이 용이하다
• 부하변동에 의한 압력 변화가 작다
• 보유 수량이 많아 파열 시 피해가 크다
• 고압 및 대용량에는 적당하지 않다

2.원통보일러의 종류를 쓰시오

• 입형 보일러
• 노통 보일러
• 노통 연관 보일러
• 연관 보일러

#노통보일러

3.다음 노통 보일러의 노통개수를 각각 쓰시오

A1 노통보일러

❶ 코르니쉬(Cornish)
❷ 랭커셔(Lancashire)

4.노통 보일러에 갤러웨이관을 직각으로 설치하는 이유를 3가지만 쓰시오

• 노통을 보강하기 위하여
• 보일러수의 순환을 돕기 위하여
• 전열면적을 증가시키기 위하여

5.노통 연관 보일러의 특징을 4가지만 쓰시오

• 보일러의 크기에 비해 전열면적이 크고 효율이 좋다
• 내분식이므로 방산손실열량이 적다
• 내부 청소가 간단하지 않고 급수처리가 필요하다
• 고압이나 대용량 보일러에는 적합하지 않다.

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03 수관 보일러

1.다음은 수관 보일러에 대한 설명이다 ( )안에 들어갈 알맞은 용어를 쓰시오

수관보일러는 (응축수탱크)에서 급수된 물이 (펌프)에 의해 기수드럼에 공급되고 다시 (수관)을 통하여 증발한후 습증기가 되고 (기수분리기)을 통하여 물과 증기로 구분된 후 물은 다시 증기트랩을 통해 (응축수탱크)으로되돌아간다.

2.수관보일러에 대한 다음 질문에 답하시오

1)수관 보일러의 장점을 3가지만 쓰시오⭐

• 드럼이 작아 구조상 고온,고압의 대용량에 적합하다.
• 연소실 설계가 자유롭고 연료의 선택범위가 넓다
• 보일러수의 순환이 좋고 전열면 증발률이 크다

2)수관보일러의 순환방식을 3가지만 쓰시오

자연순환식, 강제순환식, 관류식

3)수관 보일러의 종류를 고유 명칭으로 3가지만 쓰시오

배브콕보일러, 라몬트보일러, 벤슨보일러

3.수관 보일러를 보일러수의 유동방식에 따라서 3가지로 분류하고 각각의 유동에 대한 작동원리를 간단히 설명하시오⭐

A2 수관보일러의 유동방식

❶ 자연순환식 : 보일러수의 비중량차에 의하여 자연순환하는 형식

❷ 강제순환식 : 순환펌프를 설치하여 보일러수를 강제로 순환시키는 형식 (라몽트(lamont) 보일러, 벨록스(velox))

❸ 관류식 : 증기드럼 폐지하고 긴관을 제작, 구성하여 관의 한 끝에서 펌프로 압송된 물을 가열, 증발, 과열의 과정을 거쳐 증기가 발생되는 형식

4.자연순환식 수관보일러에서 물의 순환을 원활하게 하는 방법을 2가지만 쓰시오

A2 수관보일러(관수순환)

• 큰 지름의 수관을 사용한다
• 증기와 포화수의 비중차를 크게 한다
• 강수관이 가열되지 않도록 한다.
• 수관의 배열을 수직으로 설치한다.
• 방해판을 적당한 위치에 설치하여 열가스와 수관군의 접촉을 알맞게한다.

5.강제순환식 수관 보일러의 종류를 2가지만 쓰시오

라몬트 보일러, 베록스 보일러

6.보일러 수관에 라몽트 노즐을 설치하는 이유를 쓰시오

보일러 수관에 라몽트 노즐을 설치하는 이유는 송수량을 조절하기 위하여

7.수관보일러의 상부에 설치하는 기수드럼을 하부에 설치하는 물드럼보타 크게 만드는 이유는 무었인지 설명하시오

기수드럼의 아랫부분에는 포화온도에 도달한 포화수와 발생된 증기가 체류할 수 있는 공간이 필요하기 때문에 물드럼보다 더 크게 만든다.

8.노통연관 보일러와 수관보일러의 특징을 비교하여 ( )안에 알맞은 용어를 보기에서 골라 써 넣으시오⭐

• 노통연관 보일러의 연관 내부에는 (연소가스)가 흐르고 수관 보일러 내부는 (물)이 흐른다
• 노통연관 보일러는 압력이 일반적으로 (낮다) 그러나 수관보일러는 사용압력이 (높다)
• 노통연관식보일러는 일반적으로 수관보일러에 비해 효율이 (나쁘다) 그러나 수관보일러는 요율이 (좋다)
• 수관보일러는 열부하대응이(나쁘다) 노통연관식 보일러는(좋다)

9.자연순환식 보일러에 해당하는 2동D형 수관 보일러의 장점을 4가지만 쓰시오

• 구조상 고압 대용량으로 제작이 가능하다
• 전열면적이 크고, 열효율이 높다
• 증기발생이 빠르고, 사고시 원통형 보일러에 비해 피해가 작다
• 수관의 배열이 용이하고 패키지형 제작이 가능하다

10.수관 보일러의 연소실 벽멱에 수랭노벽 설치시 장점을 4가지만 쓰시오⭐

A3 수냉노벽(면흡보열무)

• 전열면적의 증가로 증발량이 많아진다
• 연소실내의 복사열을 흡수한다
• 연소실 노벽을 보호한다
• 연소실 열부하를 높인다 
• 노벽의 무게를 경감시킬 수 있다

11.원통형 보일러와 비교한 수관 보일러의 단점을 5가지만 쓰시오⭐

A4 자연 순환식 수관 보일러

• 증기 발생시간이 빠르며, 고압 대용량에 적합하다.
• 수관의 배열이 용이하고, 패키지형으로 제작이 가능하다.
• 외분식이므로 연료 선택범위가 넓고, 연소상태가 양호하다.
• 전열면적이 크고, 열효율이 높다.
• 원통형 보일러에 비해 보유수량이 적어 파열 사고 시 피해가 적다.

• 관수처리에 주의를 요한다.
• 구조가 복잡하여 청소, 검사, 수리가 어렵고 스케일 부착이 쉽다.
• 부하변동에 따른 압력 및 수위 변동이 심하다.

12. 다음에 설명하는 보일러의 명칭을 쓰시오

• 급수가 수관으로 공급되어 수관을 통과하면서 그 관내에서 예열된 후에 증발되는 드럼이 없는 보일러이다.
• 하나로 된 관에 급수를 압입하여 가열 증발 과열의 과정을 거쳐서 과열증기를 발생한다
• 절탄기, 증발관, 과열기가 하나의 긴관으로 구성되어 있다.
• 강제순환식 보일러에 해당하며, 주로 대형 고압 보일러로 이용된다.

13.관류 보일러는 관으로 이루어진 시스템으로 구성된 보일러이다. 관류 보일러의 장점을 5가지만 쓰시오⭐

A5관류보일러(장단점)

• 전열면적에 비하여 보유수량이 적으므로 가동시간이 짧다.
• 고압 보일러에 적합하다.
• 관을 자유로이 배치할 수 있어 구조가 콤팩트하다.
• 순환비가 1이므로 드럼이 필요 없다.

• 완벽한 급수처리를 요한다.
• 정확한 자동제어 장치를 설치하여야 한다.
• 발생증기 중에 포함된 수분을 분리하기 위하여 기수분리기를 설치

14.관류 보일러는 긴 관의 일단에서 급수를 펌프로 압입하여 도중에서 가열 증발 과열을 한꺼번에 시켜 과열증기로 내보내는 보일러로서 드럼이 없고 관으로만 구성된 보일러이다. 관류보일러의 종류를 3가지만 쓰시오⭐

A5관류보일러(종류)

• 슐저 보일러,
• 벤슨 보일러,
• 소형 관류 보일러 ,
• 강제 순환식 소형 관류보일러

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04 기타 보일러

1.열매체 보일러의 특징을 4가지만 쓰시어

• 안전밸브는 밀폐식을 사용한다
• 열매체는 동파의 위험이 없다
• 비점이 낮은 물질 수은, 다우섬, 카네크롤 등을 사용한다
• 저압에서 고온의 증기를 얻을 수 있다.

2.다음은 열매체 보일러의 효율 계산식이다