CQ4L

에너지 16년기출A

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제공

4
안

1️⃣D3 무기질 보온재

유기질 보온재와 비교한 무기질 보온재의 특성 5가지를 쓰시오 AE07

  • 경도가 높다
  • 최고안전사용온도가 높다
  • 불연성이며 열전도율이 낮다
  • 내수성, 내소성변형성이 우수하다
  • 비싼편이지만 수명이 길다.

2️⃣수격작용

증기를 송기할 때 발생하는 수격작용에 대한 물음에 답하시오. BD05

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)

21B  16A  11A

3️⃣이상현상

보일러 운전 중에 발생하는 프라이밍현상을 설명하시오

O2 보일러 이상현상
  • 프라이밍(priming) 현상 :
    급격한 증발현상으로 동수면에 작은 입자의 물방울이 증기와 혼입하여 튀어 오르는 현상 
  • 포밍(foaming) 현상 :
    동저부에서 작은 기포들이 수면상으로 오르면서 물거품이 발생하여 수면에 달걀모양의 기포가 덮이는 현상
  • 캐리오버(carry over) 현상 :
    프라이밍, 포밍 현상에 의하여 발생된 물방울이 증기 속에 섞여 관내를 흐르는 현상으로 기수공발, 비수현상이라 한다

⭐⭐⭐

4️⃣집진효율

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

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

5️⃣이상기체상수

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

$$ PV=GRT \ \ v=\frac{V}{G} $$

$$ R=\frac{PV}{GT}=\frac{V}{G}\times \frac{P}{T}=v\times\frac{P}{T} $$

$$ =0.168\times\frac{(\frac{5}{101325}\times101.325)}{273+27}=0.28[kJ/kg K] $$

6️⃣냉매순환(압응수팽증)

증기 압축식 냉동장치의 냉매 순환 프로세스(process)를 순서대로 나열하시오. (단. 액압축을 방지하는 장치와 액화된 냉매가 일시 체류하는 설비까지 포함한다.)

N9 냉매순환(압응수팽증)

압축기→( 응축기 )→( 수액기 )→( 팽창밸브 )→( 증발기 )→압축기

22C  11A  16A  12A 

7️⃣폐열회수계산

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 50000[kg/h], 배기가스 비열 1.045[kJ/kg･°C], 급수 비열 4.184(kJ/kg･℃], 절탄기 효율은 75[%]이다)

B3절탄기효율

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

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

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

⭐⭐⭐

8️⃣전도열계산(구형용기)!

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

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

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

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

9️⃣랭킨사이클

랭킨 사이클로 작동하는 증기원동소에서 과열증기 엔탈피 660[kcaI/kg ] 습증기 엔탈피 530[kcal /kg], 포회수 엔탈피 80.87[kcal/kg]일 때 열효율[%]을 계산하시오.

N4 랭킨사이클(효율)

\[ \eta=\frac{W_T}{Q_1}\times 100=\frac{h_2-h_3}{h_2-h_4}\times 100 \]

$$ \eta=\frac{W_T}{Q_1}\times100=\frac{h_2-h_3}{h_2-h_4}\times100=\frac{660-530}{660-80.87}\times100=22.447[\%] $$

🔟절탄기(열불응연)

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.

⭐⭐⭐

9️⃣랭킨사이클

랭킨 사이클로 작동하는 증기원동소에서 과열증기 엔탈피 660[kcaI/kg ] 습증기 엔탈피 530[kcal /kg], 포회수 엔탈피 80.87[kcal/kg]일 때 열효율[%]을 계산하시오.

N4 랭킨사이클(효율)

\[ \eta=\frac{W_T}{Q_1}\times 100=\frac{h_2-h_3}{h_2-h_4}\times 100 \]

$$ \eta=\frac{W_T}{Q_1}\times100=\frac{h_2-h_3}{h_2-h_4}\times100=\frac{660-530}{660-80.87}\times100=22.447[\%] $$

⭐⭐⭐

1️⃣1️⃣자동제어(시퀀스,피드백,인터록)!

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 제어로 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

21A  19C  10B  15B 

1️⃣2️⃣보일러점화 불량(비료소검봉) !

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

10C 16A 22A 

1️⃣보일러 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

2️⃣ 

태양열을 이용한 난방시스템에서 매니폴드(man ifolder)의 역할을 설명하시오

진공관으로 구성된 집열기에서 태양열을 이용하여 온수를 가열하는 장치로 별도로 설치된 축열조에 온수를 저장하여 난방 및 급탕용으로 사용한다.

3️⃣스폴링, 슬래킹, 버스팅!

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.

21C  17A  12B  19B  16A  11A  17C

4️⃣수위검출기*!

저수위 경보장치(저수위 차단장치)에 대한 물음에 답하시오.

급수의 자동조절, 저수위경보 및 연료의 차단신호 등

플로트식, 전극식, 차압식, 열팽창식

6️⃣압력계

진공 압력과 게이지압력을 측정할 수 있는 연성계에서 진공압력이 50[cmHg]일 때 절대압력[kgf/cm 이은 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

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

7️⃣절탄기(열불응연)

보일러 연도에 설치된 절탄기는 장점이 많은 반면 단점도 있는데 이 중 3가지와 열정산 시 절탄기 전· 후단 온도계 중 어느 쪽 온도를 사용하는가?

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.

👍B0 급수장치 8️⃣ 

원심펌프에 대한 물음에 답하시오.

(1) 종류 2 가지를 쓰시오
(2) 가동 중에 발생할 수 있는 이상 현상 2가지를 쓰시오

볼류트펌프, 터빈펌프

케비테이션, 서징

8️⃣자동제어(주의점-신불범응)

보일러 자동제어 장치를 설계 및 작동 시 주의할 점 4가지를 쓰시오.

J4 자동제어(주의점-신불범응)

● 제어동작이 신속하게 이루어지도록할것 ● 제어동작이 불규칙한 상태가 되지않도록 할것 ● 잔류편차가 허용되는 범위를 초과하지 않도록 할것 ● 응답의 신속성과 안정성이 있도록할것

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