에너지 16년기출A

에너지 16년기출A
15A15B15C
16A16B16C
17A17B17C

1️⃣ 무기질 보온재 ☑️D1

조건17C0720B1022B11
전내흡비온두16c0322C09
원인17a0724c1219A06
내화물23C0124A0916A01

►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
20C0323C04
열불응연
절탄기
16A0220A0118A1023c08
과열기
장단
17A0223b0819b0321b02
20D03
조절18A0818B06
명칭19C0120B0318C0317C05
24c02
계산23B10

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

종류21A04 19C03
비례17a0420d04
종류16A0316b0123A10
19A0220C0118B03
보일러19A0921A0917C10
22A0924b13
주의점17C09

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

이상현상17C0622c07
캐리오버20C0823b0124C04
방지대책20A0417A05
프라이밍23c0216a0821c1716c01
포밍23A05
캐비
테이션
21B1316a06
수격작용21B1516A07

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 ☑️

이상현상17C0622c07
캐리오버20C0823b0124C04
방지대책20A0417A05
프라이밍23c0216a0821c1716c01
포밍23A05
캐비
테이션
21B1316a06
수격작용21B1516A07

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)
  • 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

🔟 스폴링 ☑️D1

슬래킹16A1017A0621C04
온도22A1123A1120C0418B07
가마울림17A0122C0323b03
요로16B0716b0823B0220B02
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]
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

효율16B1422C02
20D18
연료
절감율
16C1024B1821A1416A13
20C1523A01

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

17B1417C1218B1120C17
중간온도16B1219A1220A12
22A07
중공원통18C1319C12
다층벽22B1821A18
구형용기 22C1316A1424B17
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

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

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

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

1️⃣5️⃣ 보일러효율 ☑️C4

16a1524A0218C1521B06 
22B1620B1317B15
23A0223B1717A12
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

절대압력18B1416A16
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**


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