에너지 16년기출A

15A	15B	15C
16A	16B	16C
17A	17B	17C

1️⃣ 무기질 보온재 ☑️D1

조건	17C07	20B10	22B11
전내흡비온두	16c03	22C09
원인	17a07	24c12	19A06
내화물	23C01	24A09	16A01

►유기질 보온재와 비교한 무기질 보온재의 특성 5가지를 쓰시오

D3 무기질 보온재의 특징

경도가 높다
최고안전사용 온도가 높다
불연성이며 열전도율이 낮다
내수성, 내소성변형성이 우수하다
비싼편이지만 수명이 길다.

2️⃣ 절탄기(열불응연) ☑️B2

효불효연 공기예열 장단	20C03	23C04
열불응연 절탄기 장	16A02	20A01	18A10	23c08
과열기 장단	17A02	23b08	19b03	21b02
	20D03
조절	18A08	18B06
명칭	19C01	20B03	18C03	17C05
	24c02
계산	23B10

보일러 페열회수장치인 절탄기를 사용하였을 때 장점 4가지를 쓰시오.

B2 절탄기(열불응연)

✲온도계는 절탄기 입구

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.

3️⃣ 자동제어 ☑️J1

종류	21A04	19C03
비례	17a04	20d04
종류	16A03	16b01	23A10
	19A02	20C01	18B03
보일러	19A09	21A09	17C10
	22A09	24b13
주의점	17C09

자동제어에서 다음 제어를 간단히 설명하시오.

(1) 시퀀스 제어
(2) 피드백제어

J2 자동제어(시퀀스,피드백,인터록)

❶ 시퀀스 제어 : 미리 정해진 순서에따라 다음 동작이 연속으로 이루어지는 제어
자동판매기, 보일러의 점화 등이 있다.
❷ 피드백 제어 : 제어량의 크기와 목표값을 비교하여 그 값이 일치하도록 되돌림 신호를 보내어 수정동작을 하는 제어방식
❸ 인터록제어 : 보일러의 안전한 운전을 위하여 어떤 일정한 조건이 충족되지 않으면 다음 단계의 동작이 작동하지 못하도록 저지하는 제어방식

4️⃣ 보일러 오일서비스탱크

액체 연료를 사용하는 보일러에 오일 서비스 탱크를 설치하는 목적 4가지를 쓰시오

원활한 연료공급을위하여
2~3시간 연소할 수 있는 연료량을 저장하여 가열열원을 절감하기 위하여
자연압에 의한 급유펌프까지 연료가 공급될수 있도록 하기 위하여
환류되는 연료를 재저장하기 위하여

5️⃣ 수위검출장치 ☑️

저수위 경보장치(저수위 차단장치)에 대한 물음에 답하시오.

급수의 자동조절,
저수위경보 및 연료의 차단신호 등

플로트식,
전극식,
차압식,
열팽창식

6️⃣ 캐비테이션 ☑️O1

이상현상	17C06	22c07
캐리오버	20C08	23b01	24C04
방지대책	20A04	17A05
프라이밍	23c02	16a08	21c17	16c01
포밍	23A05
캐비 테이션	21B13	16a06
수격작용	21B15	16A07

원심펌프에서 발생하는 캐비테이션(cavitation) 현상을 방지하는 방법 4가지를 쓰시오.

O4 캐비테이션

❶ 펌프의 위치를 낮춰 흡입양정을 짧게 한다
❷ 수직축 펌프를 사용하여 회전차를 수중에 완전히 잠기게 한다
❸ 양흡입 펌프를 사용한다
❹ 펌프의 회전수를 낮춘다
● 두대 이상의 펌프를 사용한다.

7️⃣ 수격작용 ☑️

21B15 16A07

증기를 송기할 때 발생하는 수격작용에 대한 물음에 답하시오.

O5 수격작용

1)수격작용을 정의하시오

배관 내부에 체류하는 응축수가 송기 시에 고온 고압의 증기에 의해 배관을 심하게 타격하여 소음을 발생하는 현상으로 배관 및 밸브류가 파손될 수 있다

2)수격작용 방지대책을 5가지만 쓰시오

❶ 주증기 밸브를 서서히 개방할것
❷ 캐리오버를 방지할것
❸ 증기배관의 보온을 철저히 할 것
● 응축수가 체류하는 곳에 증기트랩을 설치할 것
● 드레인 빼기를 철저히 할 것
● 송기 전에 소량의 증기로 배관을 예열할 것(난관조작)

8️⃣ 프라이밍 포밍현상 ☑️

이상현상	17C06	22c07
캐리오버	20C08	23b01	24C04
방지대책	20A04	17A05
프라이밍	23c02	16a08	21c17	16c01
포밍	23A05
캐비 테이션	21B13	16a06
수격작용	21B15	16A07

프라이밍(priming) 현상의 발생원인 4가지를 쓰시오.

O2 프라이밍현상 발생원인

보일러 관수가 농축되었을 때
보일러수위가높을때
송기 시 주중기 밸브를 급개하였을 때
보일러 증발능력에 비하여 보일러수의 표면적이 작을 때
부하의 급격한 변화 및 증기발생 속도가 빠를 때
청관제 시용이 부적합할 때

9️⃣ 보일러점화 불량(비료소검봉) ☑️

16A09 22A04

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

F2 점화불량(비료소검봉)

❶공기비가 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

🔟 스폴링 ☑️D1

슬래킹	16A10	17A06	21C04
온도	22A11	23A11	20C04	18B07
가마울림	17A01	22C03	23b03
요로	16B07	16b08	23B02	20B02
	20A06

►스폴링의 종류 3가지를 쓰시오

열적스폴링, 기계적스폴링, 구조적스폴링

급격한 열응력에 의하여 내화물 및 캐스터블이 떨어지는 현상을 무엇이라 하는가

D1 스폴링, 슬래킹, 버스팅

● 스폴링(spalling)현상 : 박락현상이라 하며 급격한온도변화로인해 내화물이 사용하는 도중에 갈라지든지, 떨어져 나가는 현상을 말한다.

● 슬래킹(slacking)현상 : 수증기를 흡수하여 체적변화를 일으켜 균열이 발생하 거나 떨어져 나가는 현상으로 염기성 내화물에서 공통적으로 일어난다.

● 버스팅(bursting)현상 : 크롬 철광을 원료로 하는 내화물이 1600[°C]이상에서 산화철을 흡수하여 표면이 부풀어 오르고 떨어져 나가는 현상으로 크롬질 내회물에서 발생한다.

1️⃣1️⃣ 집진효율 ☑️

보일러 집진장치의 입구와 출구의 함진농도를 측정한 결과 각각 50[g/Nm³], 5[g/Nm³]일때 집진효율[%]은 얼마인가

$$ \eta=(\frac{입구농도-출구농도}{입구농도})\times 100\\ =(\frac{50-5}{50})\times100=90[\%] $$

1️⃣2️⃣ 이상기체상수 ☑️C

온도 27[°C], 압력5[bar]에서 비체적이 0.168[m³/kg]
인 이상기체의 기체상수 [kJ/kg·K] 는 얼마인가?
(단. 압력은 절대압력이다)

이상기체상수

이상기체의 기체상수 RR를 단위 질량당(즉, kJ/kg·K 단위로) 구하려면 이상기체 상태방정식과 비체적을 활용할 수 있습니다.

이상기체 상태방정식은

$$ PV=mRT $$

이고, 여기서

P: 압력 [Pa 또는 bar 변환 필요]
V: 부피 [m³]
m: 질량 [kg]
R: 기체상수 [kJ/(kg·K)]
T: 절대온도 [K]

비체적

$$ v=\frac{V}{m} $$ $$Pv=RT$$

따라서,

$$R=\frac{Pv}{T}$$

주어진 값:

온도 T=27∘C=27+273.15=300.15 K
압력 P=5 bar=5×105 Pa (1 bar = 10^5 Pa)
비체적 v=0.168 m3/kg

이 값을 모두 SI 단위로 맞추고 공식에 대입하면,

$$ R=\frac{PV}{mT}=\frac{V}{m}\times \frac{P}{T}=v\times\frac{P}{T} $$

$$ =0.168\times\frac{5\times10^5}{273+27}=279.9J/kg\cdot k=0.28[kJ/kg K] $$

즉, 기체상수는 약 0.28 kJ/(kg⋅K)0.28kJ/(kg⋅K)입니다.

1️⃣3️⃣ 폐열회수계산 ☑️B3

효율	16B14	22C02
	20D18
연료 절감율	16C10	24B18	21A14	16A13
	20C15	23A01

시간당 30,000[kg]의 물을 절탄기를 통해 50[℃]에서 80[℃]로 높여 보일러에 급수한다.
절탄기 입구 배기가스 온도가 350[℃]이면 출구온도는 몇 [℃] 인가?
(단, 배기가스량은 50,000[kg/h], 배기가스 비열 1.045[kJ/kg･°C], 급수 비열 4.184(kJ/kg･℃], 절탄기 효율은 75[%]이다)

B3절탄기효율

\[ m_f\times C_{pf}\times(T_{fi}-T_{fo})=m_a\times C_{pa}\times(T_{ai}-T_{ao}) \]

절탄기에서 물이 흡수한 열량은 배기가스가 전달해준 열향의75%에 해당한다

\[Q_1=Q_2\times \eta\]

$$ m_f\times C_{pf}\times(T_{fi}-T_{fo})=m_a\times C_{pa}\times(T_{ai}-T_{ao}) $$

$$ x=350-\frac{30,000\times 4.184\times (80-50)}{50,000\times 1.045 \times 0.75}=254 $$

1️⃣4️⃣ 전도열계산(구형용기) D7

	17B14	17C12	18B11	20C17
중간온도	16B12	19A12	20A12
	22A07
중공원통	18C13	19C12
다층벽	22B18	21A18
구형용기	22C13	16A14	24B17
스케일	16C09

안쪽 반지름 55[cm] 바깥 반지름 90[cm]인
구형 고압 반응용기(K=41.87[W/m K])
내외의 표면온도가 각각 551[K], 543[K]일 때
열손실은 몇[kW]인가

D8 구형용기의 열전도 계산

$$ Q=L\frac{4\pi(T_i-T_o)}{\frac{1}{r_i}-\frac{1}{r_o}} $$

$$ =(41.87\times 10^{-3})\times \frac{4\pi(551-543)}{\frac{1}{0.55}-\frac{1}{0.9}}=5.953[kW] $$

1️⃣5️⃣ 보일러효율 ☑️C4

16a15	24A02	18C15	21B06
22B16	20B13	17B15
23A02	23B17	17A12
21C08

중유를 110kg/h 연소시키는 보일러가 있다.
이 보일러의 증기압력이 1[MPa] 급수온도가 50°C
실제증발량이 1500[kg/h] 일때 보일러의 효율%을 구하시오.
(중유의 저위발열량은 40,950[kJ/kg]이며
1[MPa]하에서 증기엔탈피는 2,864[kJ/kg]
50°C 급수엔탈피는 210[kJ/kg]이다.)

C4 보일러효율

입출열법에 의한 효율

$$ \eta=\frac{G_a\times (h_2-h_1)}{G_f\times H_l}\times 100 $$

열손실법에 의한 효율

$$ \eta=(1-\frac{L_s}{H_h-Q})\times 100 $$

1️⃣6️⃣ 압력계 I1

절대압력	18B14	16A16
	22B03

진공 압력과 게이지압력을 측정할 수 있는 연성계에서 진공압력이 50[cmHg]일 때 절대압력[kgf/cm]은 얼마인가?（단 대기압은 760[mmHg]이다.)

I1 절대압력=대기압-진공압력

$$ 1.0332-(\frac{500}{760}\times 1.0332)=0.353[kgf/cm^2\cdot a] $$

절대압력계산

절대압격=대기압력-진공압력=760-500=260[mmHg]

단위변환

1atm=760mmHg=1.0332[kgf/cm2]이다

$$ =\frac{260}{760}\times1.0332=0.353[kgf/cm^2\cdot a] $$

에너지 16년기출A**

에너지 16년기출A