목차
B부속장치
03,
B1 기수분리기,증기트랩
#증기 #기수분리기 #증기트랩
24A08►기수분리기의 종류를 5가지 쓰시오
B11 기수분리기(종류)
- 다공판형 : 여러개의 작은 구멍을 이용
- 사이클론형 : 원심력이용, 원심분리기형,
- 스크러버형 : 파형의 다수 강판을 조합한것,
- 건조스크린형 : 금속망판을 이용한 것,
- 배플(baffle)형 : 급격한 방향 전환을 이용한 것
22A06►보기의 증기트랩 중에서 기계식 트랩을 모두 쓰시오
20B01►열역학적 증기 트랩에 대한 물음에 답하시오.
B12 증기트랩(종류)
✲증기관의 도중에 설치하여 증기를 사용하는 설비의 배관 내에 고여있는 응축수 (증기의 일부가 드레인된 상태)를 자동배출시키는 장치
❶기계식트랩 : 볼플로트식, 버킷식
❷열역학식 : 오리피스식, 디스크식
✲증기와 응축수의 열역학적 유체역학적 특성차를 이용한 것이다
❸온도조절식 : 바이메탈식, 벨로즈식
19C07►증기 공급배관 중에 설치되는 기수분리기의 역할(기능)을 설명하시오.
16B03►증기트랩을 사용할 때 장점 2가지를 쓰시오.
B13 기수분리기(기능-워부저항건)
공급되는 증기 중에 포함되어 있는 수분을 제거하여 증기의 건도를 높여 건조 증기만 설비에 공급되도록 하는 기기
- 워터해머(수격작용)방지
- 장치내 부식방지
- 열효율저하방지
- 관내 마찰저항감소
- 발생증기의 물방울을 제거하여 건도를 높임
18B08►증기 트랩의 역할 3가지를 쓰시오.
B14 증기트랩(기능-응잠부건)
- 증기사용설비 및 배관 내의 응축수를 제거한다.
- 증기의 잠열을 유효하게 이용할 수 있도록 한다.
- 응축수 배출로 설비의 부식을 방지한다.
- 증기의 건조도가 저하되는 것을 방지한다
B2 이상현상
#이상현상 #캐리오버 #프라이밍 #포밍 #캐비테이션 #워터해머
| 이상현상 | 22C07 | 17C06 | ||
| 캐리오버 | 24C04 | 23B01 | 20C08 | |
| 20A04 | 17A05 | |||
| 프라이밍 | 23c02 | 21c17 | 16a08 | 16c01 |
| 포밍 | 23A05 | |||
| 케비테션 | 21B13 | 16a06 | ||
| 수격작용 | 21B15 | 16A07 |
22C07►보일러에서 이상증발을 초래하는 원인 중 운전방법에 따른 원인을 4가지
B21 이상증발
● 주증기밸브를 급개할 때
● 고수위 운전시
● 증기 부하가 과대할때
● 보일러수에 불순물 다량 함유시
● 보일러수의 농축시
● 증기압력을 급격히 강하시킨 경우
- 캐리오버가 발생한다
- 수격작용이 일어난다
- 효율저하및 부식이 발생한다
- 압력증가로 파열사고가 발생한다
B21 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
20C08►보일러에서 비수[기수공발(캐리오버)] 발생원인 5가지를 쓰시오.
B22 캐리오버
보일러 운전 중 수분 일부가 증기와 함께 취출되는 현상으로 프라이밍, 포밍현상이 발생할 때 나타나는 현상
❶ 주증기 밸브를 급격히 개방하지 않는다
❷ 수위를 고수위로 하지 않는다
❸ 과부하가 되지 않도록 한다
❹ 보일러수를 농축시키지 않는다
● 보일러수 중의 불순물을 제거하다
● 비수방지관을 설치한다
17C06►보일러 내 수위가 이상고수위로 운전할때 발생하는 장해 3가지를 쓰시오
B23 프라이밍, 포밍현상 조치사항
- 주증기 밸브를 닫고. 수위를 안정시킨다.
- 연료를 차단한다(줄인다)
- 공기를 차단한다(줄인다)
- 급수 및 분출작업 반복한다
- 계기류를 점검한다
23A05►프라이밍 및 포밍현상 발생 시의 조치사항 4가지를 쓰시오
B23 프라이밍, 포밍현상 방지대책
- 과부하가 되지 않도록 한다
- 주중기 밸브를 급격히 개방하지 않는다.
- 수위를 고수위로 하지 않는다.
- 보일러수를 농축시키지 않는다.
- 보일러수 중의 불순물을 제거한다
- 비수방지관을 설치한다.
B23 프라이밍현상 발생원인
- 송기 시 주중기 밸브를 급개하였을 때
- 보일러 수위가높을때
- 보일러 관수가 농축되었을 때
- 보일러 증발능력에 비하여 보일러수의 표면적이 작을 때
- 부하의 급격한 변화 및 증기발생 속도가 빠를 때
- 청관제 시용이 부적합할 때
21B13►원심펌프에서 발생하는 캐비테이션(cavitation) 현상을 방지하는 방법 4가지를 쓰시오.
B24 캐비테이션
❶ 2단펌프를 사용한다
❷ 흡입관의 손실수두를 줄인다
❸ 펌프의 위치를 낮춰 흡입양정을 짧게 한다
❹양흡입 펌프를 사용한다
●펌프의 회전수를 낮춘다
2601
21B15►증기를 송기할 때 발생하는 수격작용(water hammer)에 대한 물음에 답하시오.
(1) 수격작용의 정의를 쓰시오.
(2) 수격작용 방지대책 3가지를 쓰시오.
B25 수격작용
배관 내부에 체류하는 응축수가 송기 시에 고온 고압의 증기에 의해 배관을 심하게 타격하여 소음을 발생하는 현상으로 배관 및 밸브류가 파손될 수 있다
❶ 주증기 밸브를 서서히 개방할것
❷ 캐리오버를 방지할것
❸배관을 가능하면 직선으로 시공한다
● 증기배관의 보온을 철저히 할 것
● 응축수가 체류하는 곳에 증기트랩을 설치할 것
● 응축수 드레인 빼기를 철저히 할 것
● 송기 전에 소량의 증기로 배관을 예열할 것(난관조작)
2601
응축수량계산 O7
증기압력 120[kPa] 의 포화증기를 내경52.9[mm] 길이 50[m]인 강관을 통해 이송하고자 할 때 트랩선정에 필요한 응축수량을 구하시오
(단, 외부온도 0℃ 강관의 질량 300[kg], 강관비열 0.46kJ/kg℃]이다)
B26응축수량계산
B3 폐열회수장치
#열교환 #과열 #열불응연 #효불효연
| 명칭 | 19C01 | 18C03 | ||
| 24C02 | 20B03 | 17C05 | ||
| 과열기 | 23B08 | 21B02 | 19B03 | 20D03 |
| 조절 | 18A08 | 18B06 | ||
| 절탄기 열불응연 | 25A01 | 23C08 | 20A01 | |
| 공기예열 효불효연 | 23C04 | 20C03 |
19C01►보일러의 여열을 이용하여 증기 보일러의 효율을 높이기 위한 부속장치를 3가지만 쓰시오.
24C02►보일러 배기가스 현열을 이용하여 급수를 예열하는 장치를 ( )라 하며, 공기를 예열는 장치를 ( )라 한다.
( ) 안에 알맞은 명칭을 쓰시오.
B31 폐열회수장치*
과열기 → 재열기 → 절탄기 → 공기예열기
✲보일러 배기가스 현열을 이용하여 급수를 예열하는 장치를 (절탄기)라 하며, 공기를 예열는 장치를 (공기예열기)라 한다.
2601
23B08►보일러에서 과열증기 사용 시의 장점 4가지를 쓰시오
B32 과열기(*장단-열수마부 일응손)
✲보일러에서 발생한 습포화증기를 가열하여 압력은 일정하게 유지하면서 증기 온도만을 올려서 과열증기를 만드는 장치
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
- 장치 내 부식을 방지한다
- 적은 증기로 많은 열을 얻을 수 있다
18A08►과열증기온도를 일정하게 조절하는 방법 4가지를 쓰시오
B33 과열증기(조정방법)
- 연소가스량을 가감하는 방법
- 저온가스를 재순환시키는 방법
- 과열 저감기를 사용하는 방법
- 화염의 위치를 바꾸는 방법
20A01►보일러 페열회수장치인 절탄기(economizer)를 사용하였을 때 장점 4가지를 쓰시오
23C08►보일러의 연도에 폐열회수장치를 설치했을때 발생가능한 문제점 2가지를 쓰시오
B34 #절탄기 장점 #열불응연)
절탄기(급수예열기 economizer)
✲온도계는 절탄기 입구
장점(열불응연)
- 보일러 열효율이 향상된다.
- 급수 중 불순물을 일부 제거한다.
- 열응력 발생을 방지한다.
- 연료 소비량이 감소한다.
단점
- 통풍저항 증가된다.
- 연돌의 통풍력이 저하된다.
- 연소가스 온도 저하로 인한 저온부식의 우려가 있다.
- 연도의 청소가 어렵다.
- 연도의 점검 및 검사가 곤란하다.
23C04►공기예열기를 설치하였을 때의 장점 4가지를 쓰시오.
B35 공기예열기장점(효불효연)
- 전열효율 연소효율이 향상된다
- 예열공기의 공급으로 불완전 연소가 감소된다
- 보일러의 열효율이 향상된다.
- 품질이 낮은 연료도 사용할 수 있다
B4 폐열회수계산
#열교환
| 효율 | 20D18 | 16B14 | 22C02 | |
| 절감율 | 16C10 | 24B18 | 21A14 | 25B06 |
| 온도 | 23A01 | 16A13 | 22A14 | |
| 감소량 | 23A15 | 18A13 | 25A05 | 25A06 |
| 손실감소 | 24A10 | 23A07 | 22B09 | 20C15 |
| 절감금액 | 23B10 |
20D18►표준대기압에서 연료소비량 1400[kg/h]인 보일러가 과열증기를 12000[kg/h]증발시킨다. 과열증기의 엔탈피는 3.1[MJ]이고 급수 엔탈피는 83.96[kJ/kg]이다. 다음 보일러의 환산증발량과 보일러 효율을 구하시오(단, 저위발열량은 30[MJ/kg]증발잠열은 2256[kJ/kg]이다)
16C10►벙커C유를 사용하는 보일러에서 급수온도를 65[℃]에서 80[℃]로 상승시켰을 때 연료절감률[%]은 얼마인가?
B41 #폐열회수 계산
16A13►시간당 30,000[kg]의 물을 절탄기를 통해 50[℃]에서 80[℃]로 높여 보일러에 급수한다.절탄기 입구 배기가스 온도가 350[℃]이면 출구온도는 몇 [℃] 인가?
B41 절탄기효율
18A13►K공장의 대형 부품F의 가공 시 공작기계에서 발생되는 열을 제거하기 위하여 냉동기와 공조기를 이용하여 냉방을 하는 중 공조기의 외부 급기댐퍼를 45%에서 77%로 증가시켜 외기 도입을 개선했다. 이때 냉동기의 부하 감소량을 다음의 데이터를 활용하여 계산하시오
25A05►공기비가 1.3일 때, 사용되는 연료의 양은 310[Nm³/h]이고 이론공기량은 10.62[Nm³/Nm³]이다. 절탄기를 통해서 급수를 12[℃]에서 60[℃]까지 예열을 한다고 할 때, 절탄기 입구의 배기가스의 온도가 220[℃]이고, 출구의 배기가스온도는 105[℃]이다. 이론 연소가스량은 11.89[Nm³/h]일때 급수량 [Nm³/h]은 얼마인지 구하시오.
25A06►급수량이 2000[L/h]인 절탄기의 급수의 입구온도가 40[℃]이고 출구온도가 80[℃]이며 40[℃]일 때의 비체적은 1.0078[L/kg]이고 80[℃] 일 때의 비체적은 1.0292[L/kg]이다. 이때 환산급수량[kg/h]을 계산하시오
B41 폐열회수계산
25B06►연소에 필요한 이론공기량이 10.8[kg]이고 공기의 비열은 1.674[kJ/kg·℃]이다. 온도는 15℃에서 295[℃]로 상승한다고 할때, 공기비를 1.35에서 1.15로 개선하였다고 한다. 이때 공기비 개선에 따른 절감률을 구하시오.(단, 연료의 발열량은 40820[kJ]이다)
20C15►LNG를 사용하는 보일러에서 배기가스 온도를 연도에서 측정하니 180[℃]이었다. 연도에 절탄기를 설치하였더니 배기가스 온도가 100[℃]로 낮아졌다면, 절탄기 설치후에 배기가스에 의한 손실열량[W] 감소는 얼마인가.
23B10►현재 공기비를 측정한 결과, 공기비 1.6으로 과잉공기가 유입되고 있는 보일러를 자동 공기비 제어시스템을 구성하여 공기비를 1.2로 개선했을때, 다음의 자료를 이용하여 개선 후 연간 배출가스 절감금액을 구하시오
B3 폐열회수계산
20D18►과열기 출구압력 10[MPa], 온도 450[℃] 인 증기를 공급받아 처음에 포화증기가 될때까지 고압 터빈에서 단열팽창을 시킨 다음 추기하여 추가한 압력 밑에서 처음의 온도까지 재열(reheating)한 다음 저압 터빈에 다시 유입시켜 4[kPa]까지 단열팽창시키는 사이클에서 시간당 증기 소비량이 500[kg]일 때 터빈 출력[kW]을 계산하시오.
터빈출력계산
단위변환
고압터빈 출력
단, H1-H2=3372.6kj/kg(재열기 출구온도에서 일전온도로 가열했으므로)
저압터빈 출력
전체터빈
고압터빈 출력
단, H1-H2=3372.6kj/kg(재열기 출구온도에서 일전온도로 가열했으므로)
저압터빈 출력
전체터빈
B7 전열면적(수관)
17B13►외경 100[㎜], 두께 2.5[㎜], 직관길이 2[m]인 연관 9개의 전열면적[m²]을 계산하시오.
20D09►외경 76[㎜], 내경 68[㎜], 유효길이 4500[㎜]인 수관 96개로 이루어진 수관식 보일러에서 전열면적 1[m²]당 증발랑이 26.1[kg/h]일 때 전열면적[m²]과 시간당증발량[kg/h]을 각각 구하시오. (단, 수관 이외의 전열면적은 무시한다.)
B7 전열면적*
수관은 외경, 연관은 내경기
B8 급수장치
#급수
24a01►인젝터에 대한 다음 질문에 답하시오
1)인젝터의 장점을 2가지 쓰시오
2)인젝터의 작동 순서를 순서대로 다음의 번호로 기입하시오
B81 인젝터
증기가 보유하고 있는 열에너지를 속도에너지로 전환시키고
압력에너지로 바꾸어 보일러에 급수하는 장치로 급수가
증기에 의해 예열되어 급수 엔탈피가 증가되기 때문에
연료소비량이 감소한다.
- 설치에 넓은 장소를 요하지 않는다
- 급수예열효과가 있다
- 가격이 저렴하다
- 자체로서의 양수효율은 낮다
펌프 출구밸브 잠금→인젝터 출구 측 밸브 개방
→인젝터 급수/증기밸브 개방→인젝터 핸들개방
23A06►화염검출기의 기능에 대해 설명하고, 화염검출기의 종류 3가지 쓰시오
B82 화염검출장치
보일러에 점화가 되었는지 확인하고 점화가 되지 않은 경우
연료를 차단하여 폭발을방지
50[°C]
● 황화카드뮴(CdS)셀, 적외선광전관, 황화납(PbS)셀, 자외선광전관
- 스택스위치(stack switch) : 연도에 바이메탈을 설치하여 연소가스의 발열체를 이용하여 화염유무를 검출
- 플레임 아이(flame eye) : 화염이 발광체임을 이용하여 화염의 방사선을 감지하여 화염의 유무를 검출
- 플레임 로드(flame rod) : 화염의 이온화 현상에 의한 전기 전도성을 이용하여 화염의 유무를 검출
22B10►보일러 급수펌프로 사용하는 원심펌프의 종류 2가지를 쓰시오.
볼류트, 터빈
►👍 방출관크기 40㎜
| 전열면적 | 10㎡미만 | 15㎡미만 | 20㎡미만 | 20㎡이상 |
|---|---|---|---|---|
| 방출관안지름 | 25㎜이상 | 30㎜이상 | 40㎜이상 | 50㎜이상 |
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