개념 한 쪽
고압 및 저온장치는 가스를 규정된 압력과 온도로 안전하게 공급하기 위한 조정기, 기화기, 보일러실 설비, 용접장치를 아우른다. 조정기 후단의 압력 손실 한계와 자동절체 방식의 이점, 반밀폐식 보일러의 설치 조건을 구분하는 것이 핵심이다.
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출제기준 단원 「고압 및 저온장치」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 저압조정기 후단 허용 손실 판별 | 1 | 저압조정기 출구와 연소기 입구 사이의 허용 압력 손실 기준을 가린다 |
| 자동절체식 기능 이점 판별 | 1 | 자동절체식 조정기의 장점과 장점이 아닌 항목을 구분한다 |
| 전용 보일러실 설치 대상 판별 | 1 | 전용 보일러실에 반드시 설치할 보일러 방식을 가린다 |
1단 감압식 저압조정기의 출구에서 연소기 입구에 이르기까지 허용되는 압력 손실은 수주 30mm를 넘어서면 안 된다. 압력 손실이 커지면 연소기에 공급되는 가스 압력이 부족해져 불완전 연소나 화력 저하가 생길 수 있다. 배관 설계에서는 관경과 길이를 조절하여 이 손실을 30mm 이내로 맞춘다.
자동절체식 조정기는 한쪽 용기의 잔량이 소진되면 다른 용기로 자동 전환하여 가스 공급을 끊기지 않게 한다. 잔량이 거의 없을 때까지 사용할 수 있어 용기 교환 주기를 넓게 잡을 수 있다. 분리형 구조를 쓰면 배관 내 압력 손실을 크게 해도 무방한 설계적 이점이 있다. 전체 용기 수량이 많아지는 것은 설치 용량과 조건에 따른 결과일 뿐 기능적 장점으로 보지 않는다.
반밀폐식 보일러는 실내 공기를 연소용으로 취하고 배기가스를 실내 또는 실내와 가까운 곳으로 배출하므로 일산화탄소 중독 위험이 있다. 그래서 실내 공기 취사용 반밀폐식 보일러는 전용 보일러실에 반드시 설치한다. 밀폐식이나 강제 배기식은 외부 공기를 취하거나 배기가스를 강제로 밖으로 내보내므로 전용 보일러실이 필수는 아닐 수 있다.
강제기화기는 온수, 증기, 전기 같은 열원을 이용해 액화석유가스를 강제로 기화시킨다. 자연기화보다 빠르고 많은 양을 기화시킬 수 있고 열원을 조절하여 기화량을 가감할 수 있다. 추운 겨울에도 안정적으로 기화되며 열교환기를 사용하므로 설비 부피가 작아지고 설비비가 절감된다. 자연기화조에 비해 설비 장소가 커지고 설비비가 많이 든다는 설명은 강제기화기의 특징과 반대이다.
아세틸렌은 고압에서 분해 폭발 위험이 있어 토치 사용 압력을 0.15MPa 이하로 제한한다. 암모니아의 공업적 제조방식은 고온 고압에서 질소와 수소를 합성하는 하버-보슈법이며 고압합성법이라고도 한다. 아세틸렌 제조설비의 정제장치는 인화수소, 황화수소, 암모니아 같은 불순물을 제거한다. 수소화분해법은 탄화수소 원료를 수소 분위기에서 열분해하여 메탄 주성분의 고열량 가스를 제조한다.
액화프로판을 한 시간에 50kg씩 기체 상태로 내보내려면 증발기에 필요한 열량을 계산한다. 프로판의 분자량은 약 44g/mol이므로 50,000g을 44g/mol로 나누어 약 1,136.4mol/h를 얻는다. 여기에 증발열 3,740cal/gmol을 곱해 약 4,249,936cal/h를 구하고 1cal를 1.163×10^-6kW로 환산하면 약 4.9kW가 된다. 계산 순서는 몰수 계산, 총 열량 계산, 단위 변환이다.
저압조정기 후단의 허용 압력 손실은 수주 30mm를 기준으로 판단한다. 자동절체식 조정기의 장점을 묻는 문제에서는 연속 공급과 교환 주기 연장, 분리형 구조의 설계 이점을 장점으로 잡고 용기 수량 증가는 장점이 아닌 항목으로 구분한다. 전용 보일러실 설치 문제에서는 실내 공기 취사용 반밀폐식 보일러를 설치 의무 대상으로 찾는다.
전용보일러실에 반드시 설치해야 하는 보일러는?
정답 ② · 가스 보일러를 실내에 설치할 때, 반밀폐식이나 밀폐식 등 급배기 방식에 따라 전용 보일러실 설치 여부가 결정됩니다. 실내의 공기를 사용하고 실내로 배기가스가 나오는 반밀폐식 보일러는 연소에 의한 산소 결핍이나 일산화탄소 중독의 위험이 크기 때문에 반드시 외기와의 충분한 환기가 가능한 전용 보일러실에 설치해야 합니다.
실내 공기 취사용 반밀폐식 보일러는 연소 가스 누출 위험이 있어 전용 보일러실 설치가 법적으로 필수이다.
1단 감압식 저압조정기 출구로부터 연소기입구까지의 허용압력 손실로 옳은 것은?
정답 ③ · 가스 배관 공사 기준에 따라 1단 감압식 저압조정기 출구로부터 연소기 입구까지의 허용 압력 손실은 수주 30mm를 초과해서는 안 됩니다. 이는 연소기에 적정한 압력의 가스가 공급될 수 있도록 하여 완전 연소를 돕고 연소 불량을 방지하기 위한 기준입니다.
1단 감압식 저압조정기 출구로부터 연소기 입구까지의 허용 압력 손실은 수주 30mm를 초과해서는 안 된다.
수동교체 방식의 조정기와 비교한 자동절체식 조정기의 장점이 아닌 것은?
정답 ① · 자동절체식 조정기는 한쪽 용기의 가스가 소진되면 자동으로 다른 용기를 연결하여 가스를 공급하는 방식입니다. 이 방식은 수동 교체 방식에 비해 잔액이 거의 없어질 때까지 가스를 사용할 수 있어 용기 교환 주기의 폭을 넓힐 수 있으며, 배관 내 압력 손실을 크게 설계해도 무방한 장점 등이 있습니다.
자동절체식 조정기는 잔량 소진 시 자동 전환으로 가스의 연속 공급과 교환 주기 연장을 가능하게 하나, 용기 수량 증가는 시스템 구성 문제일 뿐 장점이 아니다.
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