연소효율은 실제 연소에 의한 열량을 완전연소 시 열량으로 나눈 값으로, 실제 연소열량은 배출되는 연소가스의 질량유량과 온도상승(현열)으로부터 구해진다. 이를 위해서는 가스가 흐르는 단면적, 가스의 밀도(질량유량 산정), 가스의 비열(현열 계산)이 필요하다.

반면 연소가스 열량 자체는 이 계산을 통해 구하고자 하는 결과값이지, 계산에 투입되는 요소가 아니다.

흡인통풍(유인통풍)은 연소 후 고온이고 분진을 포함한 배기가스를 다루므로, 내마모성이 좋고 구조가 튼튼한 플레이트형(방사형 날개) 송풍기가 주로 사용된다.

터보형은 효율이 높아 비교적 깨끗한 공기를 다루는 압입통풍에 적합하고, 축류형·다익형은 저압 대풍량 환기용으로 쓰여 고온·분진 배기가스의 흡인통풍에는 적합하지 않다.

중유의 점도가 높아지면 유동저항이 커져 오일탱크에서 버너까지의 이송이 곤란해지고, 노즐에서 액적이 잘게 부서지지 않아 분무(미립화) 상태가 오히려 나빠진다. 즉 점도 상승이 분무현상을 양호하게 만든다는 설명은 실제와 반대된다.

분무가 불량해지면 국소적으로 불완전연소가 일어나 버너 화구에 유리탄소(그을음)가 생기고, 전체적인 연소상태도 나빠진다.

탄소 0.8kg, 수소 0.2kg(연료 1kg 기준) 조성으로 이론공기량과 이론건연소가스량을 구하면 다음과 같다.

$A_o=\dfrac{1.867C+5.6H}{0.21}=\dfrac{1.867\times0.8+5.6\times0.2}{0.21}\approx12.45\ \mathrm{Nm^3/kg}$

$G_{od}=0.79A_o+1.867C\approx9.83+1.49=11.33\ \mathrm{Nm^3/kg}$이므로, $CO_{2\,max}=\dfrac{1.867C}{G_{od}}\times100\approx13.2\%$가 된다.

연소는 가연물이 산소와 반응(산화)하면서 빛과 열을 동시에 방출하는 발열반응이다. 온도가 충분히 높은 분위기에서 산소와 화합하여 빛과 열을 함께 내는 현상이라는 설명이 이 정의에 부합한다.

환원반응이라거나 흡열반응이라는 설명, 에너지 전부가 빛으로만 변한다는 설명은 산화·발열이라는 연소의 본질적 특성과 어긋난다.

2단연소, 저산소(저공기비)연소, 배기가스 재순환연소는 모두 화염 온도를 낮추거나 국부 산소농도를 낮춰 열적 질소산화물(Thermal NOx) 생성을 억제하는 대표적인 저NOx 연소기술이다.

반면 연소용 공기를 고온으로 예열하면 화염 온도가 오히려 높아져 열적 NOx 생성이 늘어나므로, 이는 NOx 억제가 아니라 증가 요인에 해당한다.

가연성 혼합기의 폭발을 막는 핵심은 산소농도를 최소화하거나 불활성가스로 치환·첨가하여 혼합기의 조성을 폭발범위 밖으로 유지하는 것이다.

이중용기 사용은 누출물을 물리적으로 이중 격리하는 방재 구조일 뿐, 혼합기 자체의 조성(산소·가연물 농도)을 바꿔 폭발조건을 없애는 방법은 아니므로 나머지와 성격이 다르다.

LPG(프로판·부탄 등 액화석유가스)는 분자 속 탄소수가 많은 탄화수소로 이루어져 있어, 기체연료 중 단위 부피당 고위발열량이 가장 크다.

LNG는 주성분이 탄소수 1개인 메탄이라 부피당 발열량이 LPG보다 작고, 수성가스는 주성분인 일산화탄소·수소 자체의 부피당 발열량이 낮아 훨씬 작다. 유(油)가스 역시 LPG 수준에는 미치지 못한다.

습연소가스량에는 연료 중 수소의 연소로 생성된 수증기와 연료 중 수분이 기화한 수증기의 부피가 포함되어 있고, 이를 제외하면 건연소가스량이 된다. 수증기 1kg의 부피는 약 1.25Nm³이므로 수분에 해당하는 부피는 $1.25(9H+w)$로 나타낼 수 있다.

따라서 $G_{od}=G_{ow}-1.25(9H+w)$의 관계가 성립한다.

배기가스 중 O2가 8%이므로 공기비를 간이식으로 구하면 $m=\dfrac{21}{21-O_2}=\dfrac{21}{21-8}=\dfrac{21}{13}\approx1.6$이다.

질소량 기준식으로 계산해도 $m=\dfrac{N_2}{N_2-3.76\,O_2}=\dfrac{79}{79-3.76\times8}\approx1.6$으로 같은 값이 나온다.

액체연료는 노즐을 통해 미립화(분무)시킨 후 공기와 혼합하여 태우는 버너연소 방식이 적합하다.

화격자연소와 스토커연소는 고체연료(석탄 등)를 태우는 방식이고, 확산연소는 주로 기체연료가 별도의 예혼합 없이 공기와 접촉하며 타는 방식이라 액체연료의 일반적인 연소방법과는 다르다.

연소효율은 전체 발열량에서 손실분을 제외한 비율이므로, $\eta=1-(\text{불완전연소손실율}+\text{연소재손실율})=1-0.05-0.05=0.90$이 된다.

즉 발열량 5000kcal/kg 중 손실 10%를 뺀 90%가 유효하게 연소에 이용되는 것으로 본다.

미연소분을 최소화하고, 연료와 공기의 혼합을 좋게 하여 연소온도를 낮추며, 저온 배기가스 일부를 연소용 공기에 재순환시켜 산소농도를 낮추는 것은 모두 화염 온도를 낮춰 열적 NOx(NO2) 생성을 억제하는 방법이다.

반대로 버너 부근의 화염 온도를 오히려 높이는 것은 열적 NOx 생성을 증가시키는 방향이므로, NO2 배출 최소화 대책이 될 수 없다.

사이클론 입구농도 95g/Nm³에서 전기집진기를 거쳐 최종 배출농도가 0.5g/Nm³까지 낮아졌으므로, 계통 전체의 종합집진율은 $\eta=\dfrac{95-0.5}{95}\times100\approx99.5\%$이다.

이는 사이클론과 전기집진기를 거친 전체 계통의 초기·최종 농도만으로 구한 전체 효율이며, 전기집진기 단독 효율(입구 10, 출구 0.5 기준)과는 구분된다.

배기가스 중 O2가 4%이므로 공기비는 $m=\dfrac{21}{21-O_2}=\dfrac{21}{21-4}=\dfrac{21}{17}\approx1.24$가 된다.

액체의 미립화(분무)는 액류 자체의 운동량(관성), 액류와 주위 기체 사이의 저항력(공기저항), 그리고 액체-기체 계면의 표면장력에 의해 지배된다.

액공(노즐 구멍)과 액류 사이의 마찰력은 노즐 내부 유동에 관계될 뿐, 분무 현상 자체를 지배하는 핵심 요소로 다루지는 않는다.

가열실의 이론 효율은 이론연소온도까지 올라간 연소가스가 가진 열 가운데 피열물을 데우는 데 실제로 쓸 수 있는 몫의 비율이다. 연소가스는 피열물 온도 t_i까지밖에 열을 내줄 수 없으므로 이용 가능한 온도차는 $t_r - t_i$ 이고, 기준이 되는 전체는 이론연소온도 $t_r$ 이다.

따라서 $E_1 = \dfrac{t_r - t_i}{t_r} = 1 - \dfrac{t_i}{t_r}$ 로 나타낸다. 분모가 이론연소온도라는 점과 분자가 두 온도의 차라는 점이 핵심이다.

이 식에서 이론연소온도가 높을수록, 피열물 온도가 낮을수록 가열실의 이론 효율이 커진다는 것을 읽을 수 있다. 두 온도를 더한 형태는 피열물 온도가 이론연소온도와 같아졌을 때 효율이 0이 되어야 한다는 조건을 만족하지 못하고, 피열물 온도에서 이론연소온도를 뺀 형태는 $t_i < t_r$ 인 실제 상황에서 값이 음수가 되어 효율이 될 수 없다.

공기 중 산소의 부피비는 약 21%이므로, 산소 1Nm³을 얻기 위해 필요한 공기량은 $\dfrac{1}{0.21}\approx4.8\ \mathrm{Nm^3}$이다.

비열비는 $k=\dfrac{C_p}{C_v}=\dfrac{0.98}{0.7}=1.4$이며, 단열변화에서 온도-체적 관계식 $\dfrac{T_2}{T_1}=\left(\dfrac{V_1}{V_2}\right)^{k-1}$에 체적비 6을 대입하면 $6^{0.4}\approx2.05$가 된다.

따라서 $T_2\approx293\times2.05\approx600\ \mathrm{K}$이다.

손실열을 줄이고, 전열량을 늘리며, 장치의 최적 설계조건과 운전조건을 일치시키는 것은 모두 열효율을 높이는 대책이다.

반면 과잉공기를 늘리면 필요 이상의 공기가 배기가스로 빠져나가면서 배기가스에 의한 열손실이 커지므로, 오히려 열효율을 떨어뜨리는 요인이 된다.

절대온도로 환산하면 고열원 $T_1=360+273=633\ \mathrm{K}$, 저열원 $T_2=25+273=298\ \mathrm{K}$이다.

카르노 효율은 $\eta=1-\dfrac{T_2}{T_1}=1-\dfrac{298}{633}\approx0.529$로 계산된다.

냉동사이클은 응축·증발 과정에서 압력이 일정하게 유지되는 구간이 많아, 압력-엔탈피(P-h) 선도로 나타내면 각 과정에서 출입하는 열량과 압축일을 직관적으로 파악할 수 있다.

이 때문에 냉동사이클의 운전특성 파악과 사이클 해석에는 압력-엔탈피 선도가 가장 널리 사용된다.

엔탈피 강하로부터 얻어지는 이론적인 일은 $\dot{W}_{ideal}=\dot{m}(h_1-h_2)=2\times(3200-2500)=1400\ \mathrm{kW}$이다.

실제 터빈 출력이 1200kW이므로, 그 차이인 $1400-1200=200\ \mathrm{kW}$가 열손실에 해당한다.

노즐 입구속도를 무시하면 엔탈피 강하가 모두 운동에너지로 전환되므로, $\dfrac{V^2}{2}=(h_1-h_2)=3140-3010=130\ \mathrm{kJ/kg}=130000\ \mathrm{J/kg}$이 성립한다.

따라서 출구속도는 $V=\sqrt{2\times130000}\approx510\ \mathrm{m/s}$이다.

엔트로피가 상태함수라는 것, 분자들의 무질서도 척도가 된다는 것, 고립계(우주)의 모든 자연현상이 총 엔트로피가 증가하는 방향으로 진행된다는 것은 모두 옳은 설명이다.

다만 자유팽창, 서로 다른 기체의 혼합, 액체 내 분자의 확산은 모두 대표적인 비가역과정으로, 이 과정에서 엔트로피는 변하지 않는 것이 아니라 오히려 증가한다.

포화증기를 가역단열(등엔트로피)로 압축하면 상태점이 포화선을 벗어나 과열증기 영역으로 이동한다.

이 과정에서 압력이 상승함과 동시에 온도도 함께 올라간다.

폴리트로프 과정 $PV^n=C$에서 이상기체의 등온변화($PV=$일정)에 해당하는 지수는 $n=1$이다.

참고로 정압변화는 n=0, 정적변화는 n=∞, 단열변화는 비열비 k에 해당하는 지수를 가진다.

교축(throttling) 과정은 밸브나 오리피스 같은 좁은 통로를 지나며 압력이 급격히 떨어지는 과정으로, 외부와의 일·열 출입이 없고 속도변화에 의한 운동에너지 변화도 무시할 만큼 작다.

따라서 입구와 출구의 엔탈피가 같게 유지되는 비가역 정상류 과정으로 설명된다.

정압과정에서 엔탈피 변화는 $\Delta H=mC_p\Delta T$로 구해진다.

$\Delta H=50\times1.0\times(700-100)=30000\ \mathrm{kJ}$이다.

이상기체의 가역단열(등엔트로피) 과정에서는 $P v^{k} =$일정이 기본식이고, 여기에 상태식 $Pv = RT$ 를 대입해 나머지 두 관계식을 얻는다.

P를 소거하면 $T v^{k-1} =$일정, v를 소거하면 $P^{1-k} T^{k} =$일정, 즉 양변을 $1/k$ 제곱해 $T P^{\frac{1-k}{k}} =$일정 이 된다. 같은 관계를 P에 대해 정리하면 지수는 $P T^{\frac{k}{1-k}} =$일정 이다.

따라서 T의 지수를 $\dfrac{k}{k-1}$ 로 쓴 $P T^{\frac{k}{k-1}} =$일정 은 올바른 지수 $\dfrac{k}{1-k}$ 와 부호가 반대여서 성립하지 않는다. 예를 들어 k = 1.4인 공기를 단열압축하면 압력이 오를 때 온도도 함께 올라야 하는데, 이 식은 압력이 오르면 온도가 내려가는 관계를 나타내므로 물리적으로도 맞지 않는다.

그림의 P-V 선도에서 A와 D는 체적이 같은 왼쪽(상사점) 위·아래 점, B와 C는 체적이 같은 오른쪽(하사점) 위·아래 점이고, A→B와 D→C는 단열선이다. 즉 D→A 정적 가열, A→B 단열팽창, B→C 정적 방열, C→D 단열압축인 오토 사이클이다.

정적 과정에서 주고받는 열은 $q_1 = c_v (T_A - T_D)$, $q_2 = c_v (T_B - T_C)$ 이므로 $\eta = 1 - \dfrac{T_B - T_C}{T_A - T_D}$ 이고, 두 단열과정에서 $\dfrac{T_B}{T_A} = \dfrac{T_C}{T_D} = \left(\dfrac{1}{r}\right)^{k-1}$ 이므로 $\eta = 1 - \dfrac{T_B}{T_A} = 1 - \left(\dfrac{1}{r}\right)^{k-1}$ 로도 쓸 수 있다. 압축비를 앞에 곱한 $1 - r\left(\dfrac{1}{r}\right)^{k} = 1 - r^{1-k}$ 역시 같은 식이다.

그러나 온도차를 압력차로 그대로 바꿔 쓸 수는 없다. $T = \dfrac{PV}{mR}$ 이므로 $T_A - T_D = \dfrac{V_A (P_A - P_D)}{mR}$, $T_B - T_C = \dfrac{V_B (P_B - P_C)}{mR}$ 인데 두 정적 과정의 체적이 $V_B = r\,V_A$ 로 다르므로 $\dfrac{T_B - T_C}{T_A - T_D} = r \cdot \dfrac{P_B - P_C}{P_A - P_D}$ 가 된다. 압축비 r이 빠진 채 압력차의 비를 그대로 대입한 식은 성립하지 않는다.

냉동사이클의 T-s 선도에서 1은 증발기 출구(압축기 흡입), 2는 압축기 출구, 3은 응축기 출구의 포화액, 4는 팽창밸브를 지난 습증기 상태이다. 그림에서 3→4는 점선으로 그린 등엔탈피 교축, 4→1은 저온 쪽 수평선(증발), 1→2는 오른쪽의 수직선(단열압축), 2→3은 고온 쪽 수평선(응축)으로 나타나 있다.

증발기에서 냉매 1kg이 흡수하는 열이 곧 냉각열량이므로 q_L = h₁ − h₄이고, 압축기가 냉매에 가하는 일은 단열압축 구간의 엔탈피 증가분인 w = h₂ − h₁이다.

참고로 응축기 방열량은 h₂ − h₃이며, 교축과정에서 h₃ = h₄이므로 냉각열량은 h₁ − h₃로도 쓸 수 있다. 성적계수는 $\varepsilon_R=\dfrac{h_1-h_4}{h_2-h_1}$이다.

압력이 일정한 과정에서 계에 전달된 열량은 엔탈피 변화와 같고, 이상기체 1kg 기준이므로 $Q=C_p(T_2-T_1)$이 성립한다.

따라서 정압비열은 $C_p=\dfrac{Q}{T_2-T_1}$로 구해진다.

열손실이 없다고 보면 금속이 잃은 열량과 물이 얻은 열량이 같다.

$50\times0.5\times(250-30)=m_{물}\times4.18\times(30-20)$

$5500=41.8\,m_{물}\ \Rightarrow\ m_{물}\approx131.6\ \mathrm{kg}$이다.

힘 F를 변위 x에 대해 적분한 $\int F\,dx$는 물체에 가해진 힘이 이동거리에 대해 한 일(work)을 나타낸다.

가열에 필요한 열량은 $Q=mc\Delta T=10\times3\times(80-20)=1800\ \mathrm{kJ}$이다.

전열기 효율이 88%이므로 실제 소요전력량은 $\dfrac{1800}{0.88}\approx2045\ \mathrm{kJ}$이며, 이를 kWh로 환산하면 $\dfrac{2045}{3600}\approx0.57\ \mathrm{kWh}$이다.

절대온도로 환산하면 고열원 $T_H=873\ \mathrm{K}$, 저열원 $T_L=283\ \mathrm{K}$이다. 가역 카르노사이클에서는 $\dfrac{Q_H}{T_H}=\dfrac{Q_L}{T_L}$이 성립한다.

$Q_H=Q_L\times\dfrac{T_H}{T_L}=3.5\times\dfrac{873}{283}\approx10.8\ \mathrm{kJ}$

사이클당 실제 일은 $W=Q_H-Q_L\approx10.8-3.5\approx7.3\ \mathrm{kJ}$이다.

일한 양은 압력×부피변화로 구한다. 피스톤 단면적은 $A=\dfrac{\pi}{4}(0.4\,\mathrm{m})^2=0.1257\,\mathrm{m^2}$이고, 20cm(0.2m) 이동했으므로 부피변화는 $\Delta V=A\times 0.2\,\mathrm{m}=0.02513\,\mathrm{m^3}$이다.

따라서 한 일은 $W=P\Delta V=800\,\mathrm{kPa}\times0.02513\,\mathrm{m^3}\approx 20.1\,\mathrm{kJ}$로 계산된다.

정압비열이 일정할 때 엔탈피 변화는 $\Delta H=mC_p\Delta T$로 구한다. 질량 100kg, 정압비열 1.0kJ/kg·K, 온도변화는 $120-400=-280\,\mathrm{K}$이므로 $\Delta H=100\times1.0\times(-280)=-28000\,\mathrm{kJ}$이다.

온도가 낮아지는 냉각 과정이므로 엔탈피는 그만큼 감소하며, 부호가 음(−)으로 나타나는 것이 계에서 열이 빠져나갔음을 의미한다.

냉동사이클의 성능계수(COP)는 목적하는 냉동효과, 즉 저온측(증발기)에서 흡수한 열량을 압축기가 한 일(work input)로 나눈 값으로 정의된다. $COP_R=\dfrac{Q_L}{W}$이다.

고온측에서 방출된 열량을 일로 나눈 값은 히트펌프의 성능계수(COP_H)에 해당하며, 냉동사이클의 COP와는 구분된다.

맥로우드(McLeod) 진공계는 측정하고자 하는 저압의 기체를 일정 부피만큼 채취해 수은으로 압축시켜, 압축된 뒤의 작은 체적과 수은주 높이차로부터 보일의 법칙을 이용해 원래의 압력을 역산하는 방식이다.

눗슨 진공계는 분자류 원리, 피라니 진공계는 열전도(저항변화) 원리를 이용하는 전기식 진공계이고, 벨로우즈는 압력계의 탄성체 방식이므로 수은주 체적변화로 압력을 구하는 방식과는 원리가 다르다.

제시된 내용은 온도조절기의 출력이 증기 유량조절기의 설정치가 되는 2중 루프 구성이다. 최종 제어량인 유체 온도를 담당하는 주(1차) 조절기가 목표값을 만들어 종(2차) 조절기인 유량조절기에 내려보내고, 유량조절기는 그 설정치에 맞추어 증기 유량을 조절한다.

이처럼 한 조절기의 출력을 다른 조절기의 설정값으로 쓰는 방식을 캐스케이드(cascade) 제어라 한다. 증기압 변동 같은 외란이 들어와도 응답이 빠른 안쪽 유량 루프가 먼저 흡수하므로, 온도 루프 하나만 두는 단일 제어보다 외란 억제 능력과 안정성이 좋아진다. 지연이 큰 열교환·보일러 급수 계통에 널리 쓰인다.

목표값의 성질로 분류하는 정치제어(목표값이 일정), 추종제어(임의로 변하는 목표값을 따라감), 프로그램제어(미리 정해 둔 시간 계획대로 목표값이 변함)와는 분류 기준 자체가 다르다.

저항식(전기저항식) 습도계는 염화리튬 등 흡습성 물질의 저항 변화를 교류전압으로 측정해 상대습도를 지시하는 방식으로, 저온 측정이 가능하고 연속기록·원격측정·자동제어에 적합해 널리 쓰인다.

따라서 응답이 늦고 정도가 좋지 않다는 설명은 이 방식의 실제 특성과 반대되는 서술이다.

화염검출은 실제 화염이 가지는 물리적 성질을 이용하는데, 화염의 열(열전대·서모커플식), 빛(광전관·CDS셀), 전기전도성(플레임로드)을 이용하는 방식이 대표적이다.

화염의 색 자체를 검출 신호로 삼는 표준적인 검출방식은 통용되지 않으므로, 색을 이용한다는 항목이 검출방식과 가장 거리가 멀다.

목의 단면적은 $A_2=\dfrac{\pi}{4}(0.2)^2=0.0314\,\mathrm{m^2}$, 입구의 단면적은 $A_1=\dfrac{\pi}{4}(0.4)^2=0.1257\,\mathrm{m^2}$이므로 단면적비는 $\dfrac{A_2}{A_1}=\left(\dfrac{20}{40}\right)^2=0.25$, 그 제곱은 $0.0625$이다.

물-공기 시차액주계가 300mmH₂O를 지시하므로 흐르는 유체(공기)에 작용하는 실제 압력차는 $\Delta p=(\rho_w-\rho_a)gh=(1000-1.5)\times9.8\times0.3\approx2939\,\mathrm{Pa}$이다.

따라서 유량은 $Q=CA_2\sqrt{\dfrac{2\Delta p}{\rho_a\left\{1-(A_2/A_1)^2\right\}}}=0.0314\times\sqrt{\dfrac{2\times2939}{1.5\times0.9375}}\approx0.0314\times64.7\approx2\,\mathrm{m^3/sec}$로 계산된다.

접촉식 온도계는 감온부가 측정 대상에 직접 닿아 열평형을 이루어 온도를 재는 방식으로, 수은온도계·백금저항온도계·제겔곤(내화물의 연화 정도로 온도를 판단하는 특수 접촉식)이 이에 해당한다.

방사온도계는 물체가 방출하는 복사에너지를 검출해 온도를 재는 비접촉식 온도계이므로, 접촉식이 아닌 것에 해당한다.

오르자트법은 시료를 CO₂→O₂→CO 순으로 흡수시켜 각 단계의 부피 감소량으로 성분비를 구한다. CO₂ 흡수 후 남은 부피가 50mL이므로 흡수된 CO₂는 $100-50=50\,\mathrm{mL}$, 즉 CO₂ 농도는 $50\%$이다.

이어서 O₂ 흡수 후 30mL이 남았으므로 흡수된 O₂는 $50-30=20\,\mathrm{mL}\,(20\%)$, CO 흡수 후 20mL이 남았으므로 흡수된 CO는 $30-20=10\,\mathrm{mL}\,(10\%)$이며, 최종 잔류가스 20mL이 질소로 $20\%$를 차지한다.

따라서 CO₂ 50%가 실제 계산값과 일치하는 조성이며, O₂ 30%·CO 20%·N₂ 10%는 각 단계에서 '남은 부피'를 그대로 조성으로 착각한 값이다.

그림은 입력 A(s)가 전달함수 G(s) 블록을 거쳐 출력 B(s)로 나가는, 되먹임이 없는 단일 블록선도이다.

전달함수의 정의가 G(s) = 출력/입력 = B(s)/A(s)이므로 양변에 A(s)를 곱하면 출력은 B(s) = G(s)·A(s)가 된다. 즉 직렬로 놓인 요소에서는 입력에 전달함수를 곱한 것이 출력이다.

B(s)=G(s)/A(s)처럼 전달함수를 입력으로 나눈 형태나 B(s)=1/(G(s)A(s)) 형태는 신호의 차원이 맞지 않고, B(s)=A(s)/B(s)처럼 출력이 양변에 중복해 들어간 식은 성립하지 않는다.

수면계(유리수면계)가 파손되면 고온·고압의 증기와 물이 급격히 분출될 위험이 있으므로, 가장 먼저 물쪽 콕(밸브)을 신속히 차단하여 물의 분출을 막고 이어서 증기쪽 콕을 닫는 것이 안전관리의 기본이다.

수면계는 유리관의 최하부가 안전저수위와 일치하도록 장착해야 하므로 최상부를 기준으로 맞춘다는 서술은 틀리고, 점검은 1일 1회 이상 실시해야 하므로 2일에 1회는 너무 뜸하며, 이상 유무는 가동을 마친 뒤가 아니라 운전 개시 전(점화 전)에 확인해야 한다.

알코올(에틸알코올)은 수은보다 열팽창계수가 크고 표면장력이 작아 저온 측정에 유리하다. 다만 표면장력이 작아 관벽을 잘 적시는 탓에 액이 관벽에 남아, 상승한 액주가 다시 내려오는 데 시간이 걸리는 특성이 있다.

따라서 열팽창계수가 작다는 서술은 수은과 비교한 알코올의 실제 물성과 반대되는 내용이다.

염화리튬 같은 흡습성 염은 대기 중 수증기를 흡수해 표면에 포화용액 층을 형성하는데, 이 포화용액의 증기압과 대기 중 수증기압이 평형을 이루는 온도가 곧 그 상태의 노점(이슬점)에 대응한다.

이 평형온도를 전기적으로(가열 저항을 이용해) 검출하는 방식이 이슬점법에 해당하며, 흡습법이나 건구·습구 습도계법과는 측정 원리가 다르다.

색온도계는 고온 물체가 내는 빛의 파장별 방사강도 비, 즉 빛의 색으로부터 온도를 구하는 비접촉식 온도계다. 비율을 이용하므로 방사율의 영향을 적게 받고, 고온 측정이 가능하며 기록·조절용으로도 사용되고 휴대와 취급이 간편하다.

다만 측정 대상 이외의 빛이 검출부에 함께 들어오면 색 판정이 흐트러져 지시값이 달라지므로, 주변 빛의 반사에 영향을 받지 않는다는 서술은 실제 특성과 어긋난다.

오르자트 분석기에서 각 성분은 선택적 흡수액으로 순차 흡수시키는데, CO₂는 수산화칼륨(KOH) 수용액에, O₂는 알칼리성 피로갈롤 용액에, CO는 암모니아성 염화제1구리 용액에 흡수된다.

산성 또는 알칼리성 염화제1구리 용액은 CO 흡수에 쓰이고, 염화암모늄 용액은 통상적인 오르자트 흡수액으로 쓰이지 않으므로 CO₂ 흡수액과는 구분된다.

다이어프램식 압력계는 얇은 격막(다이어프램)이 유체와 측정부를 분리하는 구조여서, 먼지나 슬러지가 섞인 유체 또는 점도가 높은 유체를 측정하는 데 적합하고, 저압 영역인 연소가스의 통풍압(드래프트) 측정용 압력계로 널리 쓰인다.

벨로우즈식·링밸런스식·분동식은 각각 탄성 신축, 환상평형, 표준추 평형 원리를 쓰는 방식으로 오염되거나 점도가 높은 유체 측정에는 다이어프램식만큼 적합하지 않다.

열전대용 금속은 온도에 따라 안정적으로 재현되는 열기전력을 내야 하므로 열기전력이 크고 열적으로 안정하며, 가공성과 재현성이 좋아야 한다. 또한 반복 사용 시 특성이 흔들리지 않도록 이력현상(히스테리시스)은 작아야 한다.

따라서 이력현상이 커야 한다는 조건은 열전대 금속에 요구되는 구비조건과 반대되는 서술이다.

표준대기압을 760mmHg(≈1.033kg/cm²·a)로 두면, 진공도 700mmHg는 $\dfrac{700}{760}\times1.033\approx0.951\,\mathrm{kg/cm^2}$에 해당한다.

절대압은 대기압에서 진공도를 뺀 값이므로 $1.033-0.951\approx0.08\,\mathrm{kg/cm^2\cdot a}$로 계산된다.

유체 흐름 속에 넣은 전열선(가열선)에 일정한 전력을 가하고, 유체가 그 열을 흡수해 상승한 온도(또는 일정 온도를 유지하는 데 필요한 전력)로부터 질량유량을 구하는 열식 유량계가 토마스(Thomas)식 유량계이다.

정전압식·정온도식은 열선을 쓰는 유속 측정에서 열선의 전압이나 온도를 일정하게 유지하는 제어 방식을 가리키는 이름이고, 마그네틱식은 전자기 유도(패러데이 법칙)를 이용하므로 전열선으로 질량유량을 재는 방식과는 원리가 다르다.

백금-백금로듐(백금·로듐, R/S형) 열전대는 산화 분위기에서도 안정적으로 사용할 수 있어 최고 약 1600℃ 부근까지 고온 측정에 사용되는 대표적인 귀금속계 열전대이다.

동-콘스탄탄, 철-콘스탄탄, 크로멜-알루멜은 각각 사용 상한 온도가 이보다 훨씬 낮아 이 정도의 고온 측정에는 사용되지 않는다.

광고온계는 측정자가 표준전구 필라멘트의 밝기와 대상 물체의 밝기를 육안으로 맞추어 온도를 읽는 방식으로, 비접촉식 중에서도 정밀도가 가장 높은 편에 속하지만 사람이 직접 비교·판독해야 하므로 기록·경보·자동제어에는 활용할 수 없다.

압력식·방사온도계·열전온도계는 신호를 전기적으로 출력할 수 있어 기록이나 자동제어 연계가 가능하다는 점에서 광고온계와 구분된다.

노내압은 노 안으로 들어오는 공기량·연료량과 노에서 배출되는 배기가스량(댐퍼 개도)의 균형으로 결정되므로, 공기량·연료량·댐퍼의 조작이 모두 노내압 제어에 관여한다.

급수량은 보일러 드럼의 수위(급수제어)를 조절하는 계통으로 연소가스 쪽의 압력 균형과는 직접 관련이 없어, 노내압 제어에는 필요하지 않은 조작이다.

에너지이용 합리화법상 효율관리기자재는 전기냉장고, 전기냉방기, 전기세탁기, 조명기기(형광램프 등), 삼상유도전동기 등 일상 및 산업에서 에너지 소비가 큰 특정 기자재를 지정해 효율을 관리하는 품목들이다.

전자레인지는 이러한 효율관리기자재 지정 목록에 통상 포함되지 않으므로 가장 거리가 먼 품목에 해당한다.

요(가마)의 구조 및 형상에 따른 분류는 연속적으로 소성물을 이동시키는 터널요, 대차에 실어 넣고 빼는 셔틀요, 가마 몸체가 옆으로 긴 횡요처럼 가마의 형태·조업 구조를 기준으로 나눈다.

승염식요는 불꽃이 아래에서 위로 올라가는 불꽃의 진행(흐름) 방향을 기준으로 한 분류(승염식·횡염식·도염식)에 속하므로, 구조 및 형상에 의한 분류와는 기준 자체가 다르다.

에너지이용 합리화법령상 인정검사대상기기 조종자 교육을 이수한 사람이 조종할 수 있는 범위는, 최고사용압력 1MPa 이하의 증기보일러로서 전열면적이 10제곱미터 이하인 경우로 정해져 있다.

1·2·5제곱미터는 실제 기준보다 좁게 제한한 값이어서 문제의 조건과는 맞지 않는다.

에너지이용 합리화법상 에너지다소비사업자가 시·도지사에게 신고해야 하는 사항은 전년도의 분기별 에너지사용량·제품생산량, 해당 연도의 분기별 에너지사용예정량·제품생산예정량, 에너지사용기자재의 현황, 에너지관리자의 현황 등으로 정해져 있다.

사용 에너지원의 종류 및 사용처는 이러한 정기 신고사항의 항목으로 규정되어 있지 않으므로 신고 대상에 해당하지 않는다.

흑연질 도가니는 열전도성이 좋고 열충격(급열·급냉)에 강하며 비철금속 용탕과의 반응성이 낮아, 구리 및 구리합금 등 비철금속 용해용 도가니로 널리 사용된다.

점토질·크롬질 도가니는 상대적으로 내화도나 열충격 저항성이 부족하고, 구리 자체를 도가니 재료로 쓰면 용해하려는 금속과 반응하거나 도가니 자체가 녹을 위험이 있어 부적합하다.

에너지이용 합리화법상 에너지절약전문기업(ESCO)의 등록이 취소된 기업은 원칙적으로 등록 취소일부터 2년이 지나지 아니하면 다시 등록할 수 없도록 정하고 있다.

이는 등록취소 사유가 반복되는 것을 막기 위해 법이 정한 최소한의 유예기간이다.

열전달의 기본 방식은 전도, 대류, 복사 세 가지이며, 소성가마 내부에서도 이 세 가지 방식이 함께 작용해 소성물에 열을 전달한다.

전이(轉移)는 열전달 방식을 가리키는 용어가 아니므로, 소성가마 내 전열방법으로 가장 거리가 멀다.

한국에너지공단은 에너지이용 합리화법에 근거해 에너지이용 합리화 사업, 에너지기술의 개발·도입·지도·보급, 신·재생에너지 개발사업의 촉진 등 에너지 절약과 효율 향상, 신재생에너지 확산을 위한 사업을 수행한다.

에너지 자원 확보(자원 개발·비축) 사업은 성격이 다른 자원개발 정책 영역으로, 한국에너지공단의 법정 사업 범위에는 해당하지 않는다.

일반적인 건축·단열 재료의 열전도율은 공기 < 스티로폼(발포단열재) < 석고보드 < 물 < 유리 < 콘크리트 순으로 커진다. 정지된 공기는 대류가 억제되면 단열성이 가장 좋고, 콘크리트처럼 치밀한 재료일수록 열이 잘 전달된다.

따라서 공기에서 시작해 스티로폼, 석고보드, 물, 유리를 거쳐 콘크리트로 끝나는 순서가 열전도율이 낮은 재료에서 높은 재료로 가는 순서에 해당한다.

도염식(down draft) 가마는 연소실에서 발생한 불꽃과 고온가스가 먼저 위로 올라가 가마 천장에 부딪힌 뒤, 방향을 바꾸어 아래로 내려와 가마 바닥에 뚫린 흡입구멍을 통해 굴뚝으로 빠져나가는 구조이다.

이러한 흐름 덕분에 불꽃이 가마 내부를 오르내리며 골고루 접촉해 소성물의 온도 분포가 비교적 균일해지는 것이 도염식의 특징이다.

슬래그가 잘 생성되려면 점성이 낮아 유동성이 좋고 용융점이 낮아 정련 온도에서 쉽게 녹아 흘러야 하며, 회수 대상인 유가금속이 슬래그 쪽으로 녹아 들어가는 양은 적어야 금속 손실을 줄일 수 있다.

따라서 유가금속의 용해도가 커야 한다는 서술은, 정련 손실을 줄이기 위해 오히려 용해도가 작아야 한다는 실제 조건과 반대되는 내용이다.

내화물은 사용 중 마모나 화학적 침식에 강하고, 급격한 온도 변화에도 갈라지거나(스폴링) 파손되지 않아야 하며, 하중을 지지할 수 있도록 상온 및 사용온도에서 압축강도가 커야 한다.

따라서 압축강도가 적을 것이라는 서술은 내화물에 요구되는 실제 구비조건과 반대되는 내용이다.

0~100℃ 구간의 선팽창계수(약 10⁻⁶/℃ 단위)는 대략 주철 10, 스테인리스강·동 17 내외인 데 비해 알루미늄은 약 23~24로 이들 금속 중 가장 크다.

따라서 동일한 온도변화에서 배관의 신축량이 가장 크게 나타나는 재료는 알루미늄이며, 배관 설계 시 신축이음 검토에서 특히 유의해야 하는 재료이다.

개조검사는 보일러의 구조나 용도가 바뀌는 경우에 적용되며, 증기보일러를 온수보일러로 개조하는 경우, 보일러 섹션의 증감으로 용량이 변경되는 경우, 동체·경판·관판·관모음·스테이 등을 변경하는 대수리의 경우, 연료 또는 연소방법을 변경하는 경우가 그 대상이다.

반대로 온수보일러를 증기보일러로 개조하는 경우는 이러한 개조검사 적용 대상으로 규정되어 있지 않다.

염기성 내화물은 유리(遊離) 상태의 MgO(마그네시아)나 CaO(석회) 성분을 포함하는데, 이들이 공기 중의 수분이나 이산화탄소와 반응해 수화(소화)되면서 부피가 팽창하고 조직이 부스러지는 현상이 나타난다. 이를 슬래킹(slaking)이라 하며, 염기성 내화물에 공통적으로 나타나는 대표적 열화 현상이다.

스폴링은 온도 급변에 따른 열응력으로 벽돌이 박리·균열되는 현상으로 내화물 전반에서 나타나는 열적 손상이고, 더스팅은 벽돌 표면이 분말 모양으로 떨어져 나가는 현상이라 염기성 내화물만의 공통 현상으로 보기 어렵다. 스웰링 역시 염기성 내화물의 공통 열화 현상으로 제시되는 용어가 아니다.

용광로(고로) 조업에서는 선철 중의 황과 산소 성분을 낮추기 위해 망간광석을 장입한다. 망간은 황과 결합해 MnS를 만들어 슬래그로 배출시키고, 산소와도 잘 결합하는 탈산 작용을 겸하므로 탈황·탈산제로 활용된다.

철광석은 철분을 공급하는 주원료이고, 코크스는 환원제 겸 연료, 석회석은 실리카 등 맥석 성분을 슬래그화하는 매용제(플럭스)로 쓰이므로 탈황·탈산의 직접적 목적과는 구분된다.

에너지이용 합리화법령상 시공업 기술인력과 검사대상기기 조종자에 대한 교육은 과정별 교육기간이 정해져 있는데, 난방시공업 제1종·제2종 기술자 과정과 소형 보일러·압력용기 조종자 과정, 중·대형 보일러 조종자 과정은 모두 교육기간이 1일로 규정되어 있다.

따라서 중·대형 보일러 조종자 과정만 2일이라고 한 설명이 규정과 맞지 않는다. 조종자 교육은 과정 구분에 따라 대상자가 달라질 뿐 교육기간 자체는 동일하다는 점을 함께 기억해 두면 된다.

보온효율은 보온하지 않은 나면(나관)의 방산열량을 기준으로, 보온 시공으로 줄어든 열손실이 차지하는 비율로 정의한다. 나면의 방산열량을 Qa, 보온면의 방산열량을 Qb라 하면 다음과 같다.

주어진 값을 대입하면 $\eta = \dfrac{1600-1100}{1600}\times100 = 31.25$이 되어, 나면 대비 약 31%의 열손실을 줄인 보온효율을 얻는다.

에너지이용 합리화법령상 한국에너지공단 이사장이나 검사기관의 장은 검사를 원활히 수행하기 위해 수검자에게 운전성능 측정, 기계적 시험, 수압시험 등 검사 종류에 따라 필요한 준비 조치를 하게 할 수 있다. 이는 검사 현장에서 실제로 시험·측정을 수행하기 위한 기술적 준비 사항이다.

반면 검사수수료의 준비는 검사 시행을 위한 기술적 조치가 아니라 수수료 납부라는 별도의 절차에 해당하므로, 검사기관이 수검자에게 요구할 수 있는 검사 준비 조치의 범위에 포함되지 않는다.

실리카는 온도에 따라 석영(규석), 트리디마이트, 크리스토발라이트 등으로 결정형이 바뀌는데, 이러한 결정형 변화를 전이라 하고 그 전이 속도를 빠르게 해 주는 성분을 광화제(mineralizer)라 한다. 규석질 내화물 제조에서 안정된 결정 구조를 얻기 위해 활용되는 개념이다.

실리카의 주요 결정형은 석영·트리디마이트·크리스토발라이트 계열이며 점토광물인 카올린은 여기에 속하지 않는다. 크리스토발라이트에서 용융실리카로 바뀔 때는 밀도가 낮아져 부피가 팽창하는 쪽으로 변화하므로 20% 수축한다는 설명과도 맞지 않는다. 또 석영은 573℃를 경계로 저온형과 고온형이 바뀌는 등 온도 구간마다 안정한 형이 달라지므로, 전이특성 설명으로는 적절하지 않다.

수산화나트륨, 암모니아, 인산소다(인산나트륨)는 보일러수의 pH를 알칼리 쪽으로 조정해 부식과 스케일 생성을 억제하는 대표적인 pH 조정제이다.

탄닌은 급수 중 용존산소를 제거하는 탈산소제 계열의 청관제로 사용되는 약품으로, pH를 직접 조정할 목적으로 쓰는 약제가 아니므로 pH 조정제에 해당하지 않는다.

흑체의 복사 전열량은 스테판-볼츠만 법칙에 따라 절대온도의 4제곱에 비례한다.

따라서 절대온도가 2배가 되면 복사 전열량은 16배로 늘어난다.

원통 보일러의 노통은 압력을 받는 동체 안쪽에 놓인 원통형 공간으로, 보일러수의 압력이 노통을 바깥에서 안쪽으로 눌러 찌그러뜨리는 방향으로 작용한다. 이 때문에 노통은 주로 압축 응력을 받으며, 좌굴(찌그러짐)을 막기 위해 파형 노통이나 브레싱과 같은 보강 구조를 적용한다.

반면 원통형 동체는 내압을 받아 원주방향·축방향으로 인장 응력이 지배적으로 작용하므로 노통과는 응력 형태가 반대다.

보일러수를 pH 10.5~11.5의 약알칼리로 유지하는 것은 물속에 적당량의 수산화나트륨 등 알칼리 성분을 남겨 강재 표면에 보호피막이 형성되도록 하여 부식과 스케일 부착을 방지하기 위함이다.

과도한 알칼리는 오히려 가성취화 등 다른 손상을 유발할 수 있어 적정 범위로 관리하는 것이지, 약품 원가를 절약하려는 것도, 표면에 딱딱한 스케일을 일부러 생성시키려는 것도 아니다.

열교환기의 전열 성능은 유체의 유속이 빠를수록 경막 열전달계수가 커져 향상된다. 따라서 반대로 유체의 유속이 느리면 열전달계수가 작아져 열교환 성능이 저하된다.

고온·저온 유체의 온도차 증가, 향류(대향류) 방향의 흐름, 열전도율이 높은 재료 사용은 모두 전열량을 늘려 성능을 향상시키는 요인이므로 성능 저하 요인과는 방향이 반대다.

열관류(열통과)는 고체 벽을 사이에 두고 고온 유체에서 저온 유체로 열이 이동하는 현상으로, 고온측 대류-벽체 전도-저온측 대류가 직렬로 결합된 종합적인 열전달 과정이며 그 정도를 나타내는 값이 열관류율이다.

인위적인 장치로 유체를 강제 이동시켜 열을 옮기는 것은 강제대류, 전자파 형태로 열이 도달하는 것은 복사(방사)에 대한 설명이다. 또 물질의 이동 없이 접촉을 통해 열이 직접 전달되고 정지된 공기층에서 가장 적게 일어나는 것은 전도에 관한 설명이므로 열관류율과는 구분된다.

그림의 벽은 내측부터 A층 3cm, B층 2cm, C층 3cm가 겹쳐진 전체 두께 8cm(0.08m)의 3겹 평면벽이다.

다층벽의 평균 열전도율은 전체 두께를 각 층 열저항(L/λ)의 합으로 나눈 값이다.
$\lambda_m=\dfrac{\sum L}{\sum \dfrac{L}{\lambda}}=\dfrac{0.08}{\dfrac{0.03}{1.0}+\dfrac{0.02}{2.0}+\dfrac{0.03}{1.0}}=\dfrac{0.08}{0.07}\fallingdotseq 1.14$

따라서 평균 열전도율은 약 1.14kcal/mㆍhㆍ℃이다. 두께로 가중평균해 (0.03×1.0+0.02×2.0+0.03×1.0)/0.08 = 1.25로 계산하면 1.24에 가까운 값이 나와 틀리기 쉬우니, 반드시 열저항을 합한 뒤 전체 두께로 역산해야 한다.

파형 노통은 파형의 피치와 골 깊이에 따라 여러 형식으로 구분되는데, 피치가 200mm 이하로 촘촘하면서 골의 깊이가 38mm 이상으로 깊게 성형된 형식이 폭스형(Fox type)이다.

이에 비해 리즈포지형이나 브라운형은 피치가 200mm를 넘고 골도 더 깊게 성형되는 치수 구분에 속하므로 주어진 조건과는 맞지 않는다. 파형 노통은 이러한 파형 덕분에 평노통보다 전열면적이 넓고 열팽창 흡수와 압축에 대한 강도 면에서 유리하다.

온수발생보일러는 운전 온도가 비교적 낮으면 방출밸브만으로도 압력 상승을 처리할 수 있지만, 온수 온도가 120℃를 초과하는 경우에는 압력 상승 위험이 커지므로 방출밸브 대신 안전밸브를 설치하도록 하고 있다.

이보다 낮은 온도 기준(80℃, 100℃)이나 더 높은 기준(140℃)은 온수발생보일러의 안전밸브 설치 기준 온도가 아니다.

용존산소, 용존 이산화탄소(탄산가스), pH는 물을 사용하는 설비에서 금속 표면의 전기화학적 부식을 직접 유발하거나 촉진하는 대표적인 인자다.

실리카(SiO2)는 보일러 전열면이나 배관 내벽, 터빈 블레이드 등에 단단한 스케일을 형성시키는 원인 물질로 작용하는 것이지 부식을 직접 초래하는 인자로 보기는 어려워, 나머지와 성격이 다르다.

노통보일러, 입형보일러, 노통연관식보일러는 모두 큰 원통형 동체(드럼) 안에 노와 연관을 두는 원통형보일러로 분류된다.

관류보일러는 드럼 없이 긴 관 하나에서 급수·증발·과열이 연속적으로 이루어지는 형식으로 수관식보일러 계열에 속하므로 원통형보일러에 해당하지 않는다.

1줄 겹치기 리벳이음에서 강판의 효율은 리벳 구멍이 뚫린 만큼 줄어든 단면을 고려하여, 피치에서 리벳구멍 지름을 뺀 나머지가 피치에서 차지하는 비율로 구한다.

피치 50.1mm, 리벳 직경 28.2mm를 대입하면 $\eta = \dfrac{50.1-28.2}{50.1}\times100 \approx 43.7$로, 강판의 효율은 약 43.7%다. 강판 두께 20mm는 리벳의 전단·압축 효율을 따질 때 쓰이는 값으로 강판 효율 계산에는 사용되지 않는다.

노통이 1개인 코니시보일러와 달리, 랭커셔보일러는 원통형 동체 안에 노통을 2개 나란히 배치한 구조가 특징인 노통보일러다.

라몬트보일러와 바브콕보일러는 수관식보일러, 다우삼보일러는 특수 열매체를 사용하는 보일러로 원통형 노통 2개 구조와는 관련이 없다.

일반적으로 열전도율은 금속 재질(니켈, 탄소강)이 가장 크고 스케일은 이보다 훨씬 작으며, 그을음(매연)은 다공질 구조라 열을 거의 전달하지 못해 이들 중 열전도율이 가장 낮다.

이 때문에 전열면에 그을음이 쌓이면 스케일보다도 더 심하게 단열 작용을 하여 전열을 방해하고 배기가스 온도를 높이는 요인이 된다.

평판을 통한 단위면적당 전도 전열량은 다음 식으로 나타낼 수 있다.

매분 30000kJ/m²의 전열량을 W 단위로 바꾸면 $\dfrac{30000\times1000}{60} = 500{,}000\ \mathrm{W/m^2}$이고, 두께 4mm(0.004m)와 온도차 20℃(100℃−80℃)를 대입하면 $k = \dfrac{q L}{\Delta t} = \dfrac{500000\times0.004}{20} = 100\ \mathrm{W/(m\cdot K)}$로 이 강판의 열전도율이 산출된다.

전열면에 스케일이 부착되면 열전달률이 크게 낮아져 열전달이 방해받고, 그 결과 국부적인 과열로 보일러가 파열·변형될 위험이 커지며, 스케일이 관 내부를 좁혀 물의 순환속도도 저하된다.

반면 전열 방해는 같은 연료를 때더라도 물에 전달되는 열량을 줄여 증발량을 감소시키는 방향으로 작용하므로, 전열면 과열에 의한 증발량 증가는 스케일 부착으로 나타나는 현상이 아니다.

수관식보일러의 전열면적은 관의 바깥지름을 기준으로 원통 측면적을 구해 합산한다.

여기에 전열면적 1m²당 증발량 26.9kg/h를 곱하면 $110.0 \times 26.9 \approx 2959\ \mathrm{kg/h}$로 시간당 증발량이 계산된다. 내경 68mm는 전열면적 산정에 쓰이지 않는 값이다.

보일러 열정산은 원칙적으로 정격부하 이상에서 정상상태로 적어도 2시간 이상 지속한 운전 결과에 따르며, 발열량은 원칙적으로 사용 시 연료의 총발열량(고위발열량)을 기준으로 한다. 또 증기 건도가 낮으면 정산 결과의 신뢰도가 떨어지므로 건도 98% 이상에서 시험함을 원칙으로 한다.

다만 최대 출열량을 확인하는 시험이라 하더라도 설비가 낼 수 있는 절대적인 최대부하에서 반드시 시행해야 하는 것은 아니며, 정상적이고 안정된 조업이 유지되는 부하에서 시험하는 것이 열정산의 원칙에 부합한다.

그림의 강판은 가로 3 × 세로 1.5, 두께 0.1(m)이며 아래 표면 40℃, 위 표면 30℃, 주위 외기 20℃로 표시되어 있다. 전열면적은 3×1.5 = 4.5㎡이다.

아래 표면에서 위 표면으로 강판을 통과하는 열은 순수한 평면벽 열전도이므로
$Q=\lambda A\dfrac{t_1-t_2}{L}=35\times4.5\times\dfrac{40-30}{0.1}=15750\ \mathrm{kcal/h}$

따라서 전열량은 15750kcal/h이다. 주위 공기 20℃는 표면 대류를 따질 때 쓰는 값으로, 문제가 요구한 강판 내부 전도 열량 계산에는 들어가지 않는다.

공기예열기는 연소용 공기를 예열해 연소효율을 높이는 장치인데, 고유황 벙커C유를 사용하면 배기가스 중 황산화물이 저온부에서 응축되어 저온부식(황산 노점 부식)을 일으키기 쉽다. 이를 피하려면 공기예열기의 금속 온도와 예열 공기 온도를 노점보다 충분히 높게 유지해야 하므로, 180~350℃ 범위가 적정 온도대로 제시된다.

30~50℃나 60~100℃, 110~120℃와 같은 낮은 온도대는 황산 노점 부근이거나 그 이하에 해당해 저온부식이 진행되기 쉬우므로 고유황 연료를 사용하는 설비의 공기예열기 온도로는 부적합하다.