👍 열정산 1️⃣
보일러 열정산시 열손실(출열)에 해당하는 것 3가지를 쓰시오.
● 배기가스 보유 열량 ● 불완전연소에 의한 열 손실 ● 노벽의 흡수 열량 ● 증기의 보유 열량 ● 미연분에 의한 열 손실 ● 재의 현열
👆F 매연 슈트 분진 발생하는 원인 2️⃣
연료의 연소과정에서 매연, 슈트, 분진 등이 발생하는 원인 4가지를 쓰시오.
● 통풍력이 과대 과소할때무리한 연소를 할때 ● 연소실의 온도가 낮을때 ● 연소실의 크기가 작을때 ● 연료의 조성이 맞지 않을때 ● 연소장치가 불량할때 ● 운전 기술이 미숙할때
3️⃣과열증기
과열증기 사용 시 장점 4가지를 쓰시오.
B6 과열증기
- 증기 원동소의 이론적 열효율이 좋다
- 수격작용이 방지
- 증기의 마찰저항이 감소
- 같은 압력의 포화증기에 비해 보유 열량이 많으므로 증기 소비량이 적어도 된다
- 가열표면의 일정온도를 유지하기 곤란하다
- 가열장치에 큰 열응력이 발생한다
- 직접가열시 열 손실이 증가한다
- 높은 온도로 인하여 제품의 손상 우려가 있다 과열기 표면에 고온부식이 발생할 우려가 있다.
✲과열증기온도를 일정하게 조절하는 방법 ● 연소가스량을 가감하는 방법 ● 저온가스를 재순환시키는 방법 ● 과열 저감기를 사용하는 방법 ● 화염의 위치를 바꾸는 방법
4️⃣고위발열량계산
탄소 55.0[%], 수소 4.0[%], 황 2.0[%], 산소 10.0[%], 질소 5.0[%] 나머지 성분은 회분인 조성을 갖는 석탄의 고위발열량[kJ/kg]은 계산하시오.
(단, 탄소의 발열량 33,858[kJ/kg], 수소의 발열량 142,120[kJ/kg], 황의 발열량은 10,450[kJ/kg]이다.)
H1 고위발열량계산
5️⃣
증기 축열기(steam accumulator)의 기능을 설명하시오.
보일러에서 과잉 발생한 증기를 저장하고 부하가 증가하면 증기를 공급하여 증기부족을 해소하는 장치이다.
✋I2 정압계산(피토관) 6️⃣
상온, 상압 상태에서 공기가 흐르고 있는 원형관 내부에 피토관을 설치하여 유속을 측정하였더니 동압이 980[Pa]이었다. 공기를 비압축성 흐름으로 가정할 때 속도[m/s]는 얼마인가? (단, 공기 비증량은 12.7[N/m]이다)
$$ V=C\sqrt{2\times \frac{P_t-P_s}{\rho}}=C\sqrt{2\times\frac{P_t-P_s}{\frac{\gamma}{g}}} $$
$$ =C\sqrt{2\times\frac{980}{\frac{12.7}{9.8}}}=38.890[m/s] $$
7️⃣보일러의부식
보일러에서 발생하는 일반부식에 대한 내용에서 ( )안에 알맞은 용어를 쓰시오
K3 보일러의 부식
보일러 물의 pH가 낮게 유지되어 약산성이 되면 약알칼리성의(수산화제1철)은 철과 물로 중화 용해 되면서 그 양이 감소하면 보일러 드럼의 철이 물과 반응하여 그 감소량을 보충하는 방향으로 반응이 진행되기 때문에 강으로부터 용출되는 철이 양이 많아져 부식이 발생하게 된다. 보일러 물에 용존산소가 존재하고 물의 온도가 고온이 되면 (수산화제1철Fe(OH)₂)은 용존산소와 반응하여 (수산화제2철Fe(OH)₃)로 산화된다.
8️⃣
연료의 비중을 측정하기 위하여 비중계를 비중이 1인 물에 넣었을 때의 수위를 기준점 0으로 하였다. 이 비중계를 연료에 넣었을 때 기준 위 2[㎝]이었다면 이 연료의 비중은 얼마인가? (단, 비중계의 질량 0.04[kg], 비중계 유리관 단면적이 4[㎠]이다)
비중계 상태
물의비중 1,000[kg/㎥]
비중계를 물에 넣었을 때 기준점까지의 거리계산
$$ \rho_1=\frac{m}{V}=\frac{m}{A\times h_1} $$
$$ h_1=\frac{m}{A\times \rho_1}=\frac{0.04}{1000\times\{4\times(10^{-2})^2\}}=0.1[m] $$
연료의 비중 계산
$$ h_2=h_1+2=10+2=2[cm] \\ \rho_1\times h_1=\rho_2\times h_2 \\ s_1\times h_1=s_2\times h_2 \\ s_2=s_1\times\frac{h_1}{h_2} \\ s_2=1\times\frac{10}{12}=0.83 $$
👍 9️⃣
열전도율이 0.1[W/m•K]인 내화벽돌의 두께가 20[cm]일 때 온도차가 200[℃]인 곳에 열전도율이 0.2 [W/m•K]인 단열벽돌을 시공하였더니 온도차 400[℃]로 나타났다. 내화벽돌과 단열벽돌의 손실열량이 같을 때 단열벽돌의 두께는 몇 [m]인지 계산하시오. (단, 기타 손실되는 열량은 없는 것으로 한다.)
$$ \frac{1}{\frac{b_1}{\lambda_1}}\times F_1\times \Delta T_1=\frac{1}{\frac{b_2}{\lambda_2}}\times F_2\times \Delta T_2 $$
$$ b_2=\frac{\lambda_2\times F_2\times\Delta T_2}{\lambda_1\times F_1\times\Delta T_1} \\ =(\frac{0.2\times 1\times400}{0.1\times 1\times200}\times 0.2)=0.8[m] $$
🔟온도계의 측정원리
다음 온도계의 측정 원리를 설명하시오.
(1) 바이메탈 온도계
(2) 전기저항식 온도계
(3) 방사온도계
I7 온도계의 측정원리
- 바이메탈 : 선팽창계수가 다른 2종류의 앏은 금속판을 결합시켜 온도변화에 따라 구부러지는 정도가 다른 점을 이용
- 전기저항식 : 온도가 올라가면 금속제의 저항이 증가하는 원리를 이용
- 방사온도계 : 측정대상물체에서의 전방사에너지(복사에너지)를 렌즈 또는 반사경으로 열전대와 측온접점에 모아 열기전력을 측정하여 온도를 측정
👆F6 통풍력 1️⃣1️⃣
배기가스 평균온도가 200[℃], 비중량 13.27[N/㎥], 외기온도가 20[℃], 비중량이 12.64[N/㎥]인 경우 통풍력이 527[Pa]이다. 이 때 연돌의 높이[m]는 얼마인가?
$$ Z=273H(\frac{\gamma_a}{T_a}-\frac{\gamma_g}{T_g}) $$
$$ H=\frac{Z}{273(\frac{\gamma_a}{T_a}-\frac{\gamma_g}{T_g})} \\ =\frac{527}{273(\frac{12.64}{273+20}-\frac{13.27}{273+200})}=127.968[m] $$
❎1️⃣2️⃣
그림과 같이 연결된 U자관 마노미터에서 차압[kgf/cm2] Pa- Pb는 얼마인가?
$$ P_A+\gamma_1 h_1=P_B+\gamma_2h_2-\gamma_3h_3+\gamma_4h_4+\gamma_5(h_5-h_4) $$
$$ P_A-P_B=\gamma_2h_2-\gamma_3h_3+\gamma_4h_4+\gamma_5(h_5-h_4)-\gamma_1h_1 \\ =\{(13.6\times 10^3)\times 1.14\}-\{(1.26\times 10^3)\times 0.76\}+\{(13.6\times 10^3)\times 0.89\}+\{(0.95\times 10^3)\times (1.52-0.89)\}-\{(1\times 10^3)\times 1.78\}=25468.9\times 10^{-4} \\ =2.546[kgf/cm^2] $$
1️⃣
LPG의 주성분 2가지를 분자식으로 쓰시오.
C3H8, C4H10
액화석유가스의 정의(액화석유가스의 안전관리 및 사업법 제2조) : 프로판(C3H8 이나 부탄(C4H10)을 주성분으로 한 가스를 액화한 것(기화된 것을 포함)을 말한다.
2️⃣
노통연관 보일러 연소실 후면에 설치되는 방폭문의 역할(기능)을 설명하시오.
연소실 내의 미연소 가스의 폭발 및 역화 시 그 내부압력을 외부로 방출시켜 동체의 파열사고를 방지하는 장치이다.
방폭문의 종류 : 개방식(스윙식). 밀폐식(스프링식)
3️⃣대수온도차
대향류식 공기예열기에 240[°C]의 배기가스가 들어가서 160[°C]로 나오고, 연소용 공기는 20[°C]로 들어가서 90[°C]로 나올때 이 공기예열기의 대수 평균온도차[°C]를 계산하시오.
E3 대수온도차
$$ \Delta t_m=\frac{\Delta t_1-\Delta t_2}{\ln(\frac{\Delta t_1}{\Delta t_2})} $$
$$ =\frac{(240-90)-(160-20)}{\ln(\frac{150}{140})}=144.942[] $$
4️⃣
내경 25[mm]인 원관에 20[°C] 물이 임계레이놀즈수 2320으로 흐르고 있을 때 유속[m/s]은 얼마인가? (단, 20[°C]이 물에서의 동점성계수는 1.5 x 10^-6 [㎡/s]이다.)
$$ Re=\frac{\rho DV}{\mu}=\frac{DV}{v} $$
$$ 2320=\frac{0.025\times V}{ 1.5\times 10^{-6}}=0.139[m/s] $$
👍 5️⃣
급격한 열응력에 의하여 내화물 및 캐스터블이 떨어지는 현상을 무엇이라 하는가?
스폴링 (spalling) 현상
🍀 6️⃣증기감압벨브
증기 감압밸브에 대한 물음에 답하시오.
(1) 기능을 설명하시오.
(2) 종류 3가지를 쓰시오.
P2 증기감압밸브 (근스기패압)
보일러에서 발생된 고압의 증기를 저압의 증기로 만들고, 부하측의 증기압력을 일정하게 유지시키고, 부하변동에 따른 증기의 소비량을 절감시킨다.
피스톤식, 다이어프램식, 벨로즈식
- 감압밸브는 가능한 사용처에 가깝게 설치한다.
- 감압밸브 입구측에 반드시 스트레이너를 설치한다
- 감압밸브 앞에서 기수분리기 또는 스팀트랩에 의해 응축수가 제거되도록 한다
- 감압밸브 앞에 사용되는 리듀서는 편심리듀서를 사용한다
- 바이패스 배관 및 바이패스 밸브를 설비하여 고장 등에 대비한다
- 감압밸브 입구 및 출구측에 압력계를 설치하여 입출구 압력을 확인할 수 있도록 한다
- 감압밸브 전 후 배관의 관경 선정에 주의하여야 한다
7️⃣오리피스
차압식 유량계 증 오리피스미터의 장점 3가지를 쓰시오.
I4 오리피스
유체가 흐르는 일정한 단면을 갖는 배관중에 조리개 기구를 삽입하고, 유체를 통과시키면 조리개 전후에 연결된 U자형 액주계에서 압력차에 의한 높이차가 발생하고 이것을 측정하여 유량을 계산하는 간접식 유량계 중 차압식 유량계에 해당된다. 측정원리는 베르누이 방정식이다.
장점
➕ 구조가 간단하고 제작이 쉬워 가격이 저렴하다. ➕ 협소한 장소에 설치가 가능하다. ➕ 유량계수의 신뢰도가 크다 ➕ 오리피스 교환이 용이하다.
8️⃣집진장치
전기식 집진장치의 원리에 대한 설명 증 ( ) 안에 알맞은 용어를 쓰시오.
F9 집진장치(전기집진장치)
판상(板狀) 또는 관상(管狀)으로 이루어진 집진전극을 (양극+)으로 하고, 집진전극 중앙에 매달린 금속선으로 이루어진 (음극-)간에 직류 고전압을 가해서 (코로나방전)을 발생하게 하고, 이곳에 분진이 포함된 가스를 통과시키면 전극 주위의 함진가스는 (이온화)되면서 대전입자가 되어 정전기력에 의해 양극(+극)에 포집(捕集)되어 처리되는 집진장치이다.
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