가스산업기사 이론정리(가스액화사이클, 공기액화분리장치, 열처리, 응력계산식)

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가스 액화 사이클

1. 가스 액화 사이클 종류

린데식 공기액화 사이클	단열팰창(줄 - 톰슨효과)를 따르는 방식
클로우드식 공기액화 사이클	팽창기에 의한 단열교축 팽창 이용
캐피자식 공기액화 사이클	축냉기를 사용, 원료공기를 냉각시킴과 동시에 원료공기 중의 수분, 탄산가스를 제거하는 방식
필립스식 공기액화 사이클	줄 - 톰슨 효과, 실린더 중 피스톤과 보조 피스톤이 있으며 양 피스톤 작용으로 상부에 팽창기, 하부 압축기로 구성, 수소와 펠륨을 냉매로 이용
캐스케이드식 액화 사이클	다원냉동 사이클과 같이 비점이 점차 낮은 냉매(암모니아, 에틸렌, 메탄)을 사용하여 액화하는 방식
린데식 액화장치	압축기에서 압축된 공기를 통해 열교환기에 들어가 액화기에서 액화하지 않고 나오는 저온공기와 열교환함으로써 순환과정을 되풀이
클로우드식 액화장치	일부는 액화, 일부는 액화되지 않은 포화증기로 되는 방식

 

2. 공기액화분리장치

1. 고압식 액화 산소 분리장치
2. 저압식 공기액화 분리장치

3. ★ 공기액화분리장치 폭발원인★

1. 공기 취입구에서 아세틸렌의 혼입
2. 공기 중에서 산화질소, 이산화질소 등의 질소산화물이 혼입되었을 때
3. 액체공기 중 오존이 혼입되었을 때
4. 압축기용 윤활유의 분해에 따른 탄화수소가 생성되었을 때

 

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저온 단열법

1. 상압 단열법 : 단열공간에 분말, 섬유 등의 단열재 충전

2. 진공 단열법 : 고진공 단열법, 분말진공 단열법, 다층 진공 단열법

 

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★  응력 계산식  ★

1. 원주방향 응력 

 

원주방향 응력 = PD/2t

 

2. 길이방향 응력

 

길이방향 응력 = PD/4t

 

P : 사용압력(mm), D : 안지름(mm), t : 두께(mm)

 

열처리

1. 담금질(quenching) : 강의 경도 및 강도를 증가, A3변태점보다 30~50℃ 높게 가열하여 급속히 냉각

2. 뜨임(tempering) : 강의 인성을 증가, 담금질한 강을 변태점 이하의 적당한 온도로 가열하여 알맞은 속도로 냉각

3. 불림(normalizing) : 소성가공(단조, 압연)이나 주조로 거칠어진 조각을 미세화하고, 편석이나 잔류응력 제거, A3 or A1변태점보다 약 30~60 ℃ 높게 가열하여 공기 중에서 냉각

4. 풀림(annealing) : 상온가공을 용이하게 할 목적으로 가공 경화나 내부응력 제거, 뜨임온도보다 약간 높은 온도로 가열하여 가열로속에서 천천히 냉각