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계측 및 에너지 진단 해설 페이지

계측 및 에너지 진단

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      계측 및 에너지 진단

      사이폰관

      압력계를 보호하기 위하여 안지름 6.5mm 이상의 관을 한 바퀴 돌려 가공된 것으로 관내에 물을 투입하여 고온증기로부터 부르동관에 영향을 미치지 않도록 하는데 목적이 있다.

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      계측 및 에너지 진단

      자동제어계의 동작 순서

      1. 검출: 제어대상을 계측기를 사용하여 측정

      2. 비교: 목표값과 주피드백량과의 차를 구한다.

      3. 판단: 제어량의 현재 값이 목표치와 얼마만큼 차이가 나는가를 판단

      4. 조작: 판단된 조작량을 제어하여 제어량을 목표 값과 같도록 유지

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      계측 및 에너지 진단

      오르자트 가스분석 순서 및 흡수제

      CO2 - KOH 30% 수용액

      O2 - 알칼리성 피로카롤용액

      CO - 암모니아성 염화 제1동 용액

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      계측 및 에너지 진단

      수면계의 종류

      1MPa 이하 - 원형 유리수면계

      2.5MPa 이하 - 평형반사식 수면계

      7.5MPa 이하 - 평형투시식 수면계

      21MPa 까지 - 멀티 포트식 수면계

      증기부: 적색, 수부: 녹색 - 2색 수면계

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      보일러 효율

      유효출열(Qs) / 입열합계(Qf) x 100%

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      상당 증발량

      Ga x 증발계수

      Ga: 실제증발량[kg/h]

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      계측 및 에너지 진단

      액면계의 분류

      1. 직접법: 직관식, 플로트식(부자식), 검척식

      2. 간접법: 압력식, 초음파식, 정전용량식, 방사선식, 차압식, 다이어프램식,

      편위식, 기포식, 슬립튜브

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      계측 및 에너지 진단

      증기의 건도 향상

      건도를 향상시키기 위해서는 고압의 증기를 저압의 증기로 감압시켜야 한다.

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      시퀀스 제어

      미리 순서에 입각해서 다음 동작이 연속 이루어지는 제어로 보일러의 점화, 자동판매기 등이 해당된다.

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      열전대 온도계

      제백(Seeback)효과를 이용한 접촉식 온도계로 P-R(백금-백금로듐) 열전대의 경우 측정범위가 0~160도로 연소실 내의 온도를 관리할 때 적합한 온도계이다.


      <열전대>

      열기전력을 일으키는 한 쌍의 금속선

      -종류: 백금-백금로듐, 크로멜-알루멜, 철-콘스탄탄, 동-콘스탄탄

      #열전대를 통한 열의 흐름은 온도의 측정에 영향을 미친다.

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      계측 및 에너지 진단

      공기압식 신호의 압력 및 전송거리, 특징

      1. 압력: 20~100[kPa]

      2. 전송거리: 100~150[m]

      3. 조작부의 동특성이 우수하다.

      4. 제진, 제습 공기를 사용해야한다.

      5. 공기압이 통일되어 있어 취급이 편리하다.

      6. 배관과 보수가 비교적 용이하다.

      7. 공기를 사용함으로 위험성이 없다.

      8. 자동제어에 용이하다.

      9. 관로 저항으로 전송이 지연된다.

      10. 내열성이 우수하나 압축성이므로 신호전달에 지연이 된다.

      11. 희망특성을 살리기 어렵다.

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      유체주(액주계)에 작용하는 압력

      압력(P)는 유체의 비중량과 높이의 곱이다.

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      계측 및 에너지 진단

      탄성식 압력계의 종류

      부르동관식, 벨로즈식, 다이어프램식, 캡슐식

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      계측 및 에너지 진단

      계량 계측의 교정

      측량기의 지시 값과 표준기의 지시값 차이를 계산

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      융커스식 열량계

      1. 기체연료의 발열량 측정에 사용된다.

      2. 시그마열량계와 융커스식 유수형열량계로 구분한다.

      3. 열량 측정 시 가스 열량계의 배기온도도 측정한다.

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      계측 및 에너지 진단

      2차 지연 요소

      1. 2개의 용량으로 인한 지연이다.

      2. 1차 지연요소 2개를 직렬로 연결한 것으로 1차 지연요소보다 응답속도가

      더 늦어진다.

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      계측 및 에너지 진단

      열정산 출열 및 입열 항목

      <출열>

      -배기가스의 보유열량

      -증기의 보유열량

      -불완전연소에 의한 열손실

      -미연분에 의한 열손실

      -노벽의 흡수열량

      -재의 현열


      <입열>

      - 연료의 발열량(연료의 연소열)

      - 연료의 현열

      - 공기의 현열

      - 노내 취입 증기 또는 온수에 의한 입열

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      계측 및 에너지 진단

      서미스트 온도계

      <특징>

      - 금속산화물(니켈, 코발트, 망간 등)을 소결시켜 만듦

      - 감도가 크고 응답성이 빠르다.

      - 온도변화가 작은 부분 측정에 적합하다.

      - 온도 상승에 따라 저항치가 감소한다.

      - 소형으로 협소한 장소 측정에 유리하다.

      - 흡습에 의한 열화가 발생할 수 있다.

      - 측정범위는 -100 ~ 300도 정도이다.

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      면적식 유량계

      <특징>

      - 고점도 유체나 작은 유체에 대해서도 측정할 수 있다.

      - 차압이 일정하면 오차의 발생이 적다.

      - 슬러리나 부식성 액체의 측정이 가능하다.

      - 압력손실이 적고 균등 유량을 얻을 수 있다.

      - 유량에 따라 직선 눈금이 얻어진다.

      - 유량계수는 레이놀즈수가 낮은 범위까지 일정하다.

      - 측정하려는 유체의 밀도를 미리 알아야 한다.

      - 정도는 +-1~2%정도로 정밀측정에는 부적당

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      보일러 마력(HP)

      100도의 물 15.65kg 1시간에 100도의 증기로 변화시킬수 있는 능력이다.

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      계측 및 에너지 진단

      보일러의 노내압 제어

      - 조작량이 연소가스량이다.

      - 공기량, 연소가스 배출량, 댐퍼의 조작 등이다.

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      계측 및 에너지 진단

      부르동관식 압력계

      - 일반적인 작동온도범위는 -20도 ~ 60정도이며, 온도가 80도 이상 올라가

      지 않도록 한다.

      - 2차 압력계 중 대표적인 것으로 측정범위는 0 ~ 3000[kgf/cm^2]으로

      고압측정이 가능하다.

      - 정도는 +-1~3%정도로 낮다.

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      계측 및 에너지 진단

      다이어프램식 압력계

      <특징>

      - 응답속도는 빠르나 온도의 영향을 받는다.

      - 극히 미세한 압력측정에 적합하다.

      - 부식성 유체의 측정이 가능하다.

      - 압력계가 파손되어도 위험이 적다.

      - 연소로의 통풍계로도 사용한다.

      - 측정범위는 20 ~ 5000mmAq이다.

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      적외선식

      He, Ne, Ar 등 단원자 분다 및 H2, O2, N2, Cl2 등 대칭 2원자 분자는 적외선을 흡수하지 않으므로 분석할 수 없다.

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      계측 및 에너지 진단

      보일러 자동제어(ABC)의 종류

      자동연소제어(ACC)

      - 제어량(조작량): 증기압력(연료량, 공기량), 노내압력(연소가스량)


      급수제어(FWC)

      - 제어량(조작량): 보일러수위(급수량)


      증기온도제어(STC)

      - 제어량(조작량): 증기온도(전열량)


      증기압력제어(SPC)

      - 제어량(조작량): 증기압력(연료공급량, 연소용 공기량)

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      비접촉식온도계

      광고온계, 광전관 온도계, 색온도계, 방사온도계

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      계측 및 에너지 진단

      유압식 신호전달 방식의 특징

      - 조작 속도가 크다.

      - 조작력이 강하다.

      - 희망특성의 것을 만들기 쉽다.

      - 녹이 발생하지 않는다.

      - 인화의 위험성이 따른다.

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      계측 및 에너지 진단

      비례대

      측정온도차 / 조절온도차

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      월트만식 유량계

      - 유속식 유량계 중에서 터빈식에 해당된다.

      - 일반적으로 가정용 수도미터에 사용된다.

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      편위식 액면계

      측정액 중에 잠겨 있는 플로트의 부력으로 액면을 측정하는 것으로 아르키메데스의 원리를 이용한 것이다.

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      측온 저항체의 종류 및 측정범위

      백금(Pt) 측온저항체 -200 ~ 500도

      니켈(Ni) 측온저항체 -50 ~ 150도

      동(Cu) 측온저항체 0 ~ 120도

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      계측 및 에너지 진단

      광전관식 온도계

      사람의 눈 대신 광전지 혹은 광전관을 사용하여 자동 측정 광고온도계를 자동화 시킨 것

      -온도측정 범위: 700 ~ 3000도

      -측정온도의 자동기록, 자동제어가 가능하다.

      -움직이는 물체의 자동측정이 가능하고, 측온체의 온도를 변화시키지 않는다

      -광고온도계에 비해 응답시간이 빠르지만 구조가 복잡하다.

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      보일러 열정산 시 측정 항목

      - 기준온도

      - 연료사용량

      - 급수량 및 급수온도

      - 연소용 공기량, 예열공기의 온도, 공기의 습도

      - 연료 가열용 또는 노 내 취입 증기

      - 발생증기량, 증기압력, 포화증기 건도

      - 배기가스의 온도, 성분분석, 공기비, 배기가스 중의 응축수량

      - 송풍압, 배기가스 압력

      - 연소 잔재물의 양, 온도

      - 소요전력

      - 소음

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      계측 및 에너지 진단

      에너지의 차원

      절대단위: kgm^2/s^2

      공학단위: kgfm

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      계측 및 에너지 진단

      전기제어방식의 특징

      - 전송에 지연시간이 없다.

      - 컴퓨터와 같은 자동제어장치의 조합이 용이하다.

      - 배선이 용이하고 복잡한 신호에 적합하다.

      - 전송거리가 수 10km까지 가능하고 무선통신도 가능하다.

      - 고온다습한 주위 환경에서 사용하기 곤란하다.

      - 조작속도가 빠른 비례 조작부를 만들기가 곤란하다.

      - 보수 및 취급에 기술을 요한다.

      - 조작력이 크게 요구될 때 사용한다.

      - 폭발성 가연성 가스를 사용하는 곳에선느 방폭구조로 하여야 한다.

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      물리적, 화학적 가스분석계

      <물리적 가스분석계>

      - 가스크로마토그래피법

      - 열전도형(전기식) CO2계

      - 밀도식 CO2계

      - 자기식 O2계

      - 세라믹 O2계

      - 적외선 가스 분석계(적외선 흡수법)


      <화학적 가스분석계>

      - 흡수분석법: 오르자트법, 헴펠법, 게겔법

      - 자동화학식 CO2계

      - 연소식 O2계

      - 연소열법: 미연소가스계

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