- •1. Материальный балансы процессов горения
- •1.1. Расчёт количества воздуха, необходимого для горения веществ
- •Примеры
- •1.2. Расчёт объёма и состава продуктов горения
- •Примеры
- •2. Концентрационные пределы распространения пламени
- •2.1. Расчёт концентрационных пределов распространения пламени
- •Расчетные формулы
- •3. Температурные показатели пожарной опасности
- •3.1. Расчет температурных пределов распространения пламени
- •Примеры
- •3.2. Расчет температуры вспышки и воспламенения
- •Примеры
- •3.3. Расчет стандартной температуры самовоспламенения
- •Примеры
- •1 |2 3 4 5 6
- •4. Параметры взрыва парогазовоздушных систем
- •4.1. Расчет температуры и давления взрыва парогазовоздушных систем
- •Приложение Список принятых обозначений
- •Атомные массы некоторых элементов
- •Основные физические постоянные
- •Основные физические константы некоторых газов
- •Средняя объемная теплоемкость газов
- •Энтальпия (теплосодержание) газов при постоянном давлении
- •Константы уравнения Антуана для давления пара некоторых органических жидкостей в области указанных температур
- •Величины параметров к и для вычисления температурных пределов воспламенения некоторых жидкостей
- •Температура самовоспламенения некоторых предельных углеводородов в зависимости от средней длины углеродной цепи
- •Температура самовоспламенения некоторых предельных одноатомных спиртов в зависимости от средней длины углеродной цепи
- •Температура самовоспламенения некоторых ароматических углеводородов в зависимости от средной длины углеродной цепи
- •Зависимость плотности продуктов горения от температуры
- •Энтальпия (теплосодержание) газов при постоянном давлении
- •Показатели пожарной опасности некоторых газов
- •Значение параметров для расчета минимальной флегматизирующей концентрации инертных газов
- •Теплота образования и сгорания некоторых веществ
- •Показатели пожарной опасности некоторых жидкостей
- •Давление насыщенных паров некоторых индивидуальных веществ, Па
- •Список использованной литературы
Примеры
Пример 1. по формуле В.И. Блинова определить температуру воспламенения бутилового спирта.
Peшение.
1. Определим значение стехиометрического коэффициента
С4Н9ОН+6О2=4СО2+5Н2О.
Следовательно, n=6.
2. Определим значение коэффициента диффузии по формуле (3.2.2). Для этого по табл. 3.2.2 устанавливаем, что ΔМ=25+3,4=37, тогда
м2/с
3. По табл. 3.2.1 выберем значение А=53,3 и по формуле (3.2.1) определим произведение
К·Па
4.По табл. 17 приложения задаемся температурой 326,4 К, давление насыщенного пара при которой равно 5333 Па.
Произведение Т Р=326,4·5333 – 1740·103 К·Па.
Сравнивая полученные значения с вычислением в п.3, устанавливаем, что < Т Р.
5.Задаемся по табл.17 приложения меньшей температурой 314,5 К. Давление насыщенного пара при этом равно 2666 Па.
Т Р=314,5·2666=5840·103 К·Па.
Так как ТР>, линейной интерполяцией находим значение температуры воспламенения
К
Справочное значение температуры воспламенения составляет 314 К.
Погрешность расчета
Пример 2. По формуле Элея определить, температуру вспышки бензола в закрытом тигле.
Решение.
Для расчета по формуле (3.2.4) необходимо знать температуру кипения бензола (С6Н6) и значение коэффициента k.
Температура кипения бензола 353 К или 80 оС. Величину k определим по формуле
k=4·6+6= 30.
Определим искомую величину температуры вспышки
.= 80-18=18,6 оC или 254,4 К.
Согласно справочным данным, температура вспышки бензола равна 259 К Определим ошибку расчета
Результат расчета занижен менее чем на 2%
Задание на самостоятельную работу
Задача 6: Рассчитать температурные пределы воспламенения, температуру вспышки паров i-ro вещества в воздухе. Результаты расчета сравнить с имеющимися справочными данными и определить относительную ошибку
Вариант |
Вещество жидкость |
Вещество газ |
1 |
Амилбензол |
Ацетилен |
2 |
Н-Амиловый спирт |
Метан |
3 |
Анизол |
Окись углерода |
4 |
Анилин |
Этан |
5 |
Бутилацетат |
Водород |
6 |
Бутиловый спирт |
Пропан |
7 |
Бензол |
Сероводород |
8 |
Диэтиловый эфир |
Бутан |
9 |
Ксилол |
Ацетилен |
10 |
Уайт-спирит |
Метан |
11 |
Этиленгликоль |
Окись углерода |
12 |
Трет-Амиловый спирт |
Этан |
13 |
Гексан |
Водород |
14 |
Метиловый спирт |
Пропан |
15 |
Толуол |
Сероводород |
16 |
Стирол |
Бутан |
17 |
Пентан |
Метан |
18 |
Этанол |
Этан |
19 |
Амилметилкетон |
Пропан |
20 |
Бутилбензол |
Бутан |
21 |
Бутилвиниловый эфир |
Окись углерода |
22 |
Ацетон |
Ацетилен |
23 |
Этиловый спирт |
Водород |
24 |
Гептан |
Метан |
25 |
Октан |
Ацетилен |
26 |
Гексан |
Метан |
27 |
Бутиловый спирт |
Окись углерода |
28 |
Анилин |
Этан |
29 |
Бензол |
Водород |
30 |
Ксилол |
Пропан |
3.3. Расчет стандартной температуры самовоспламенения
Температура самовоспламенения - минимальная температура газо-(паро-) воздушной смеси, при которой происходит ее воспламенение без влияния высокоэнергетического источника зажигания.
Расчет температуры самовоспламенения проводят в следующей последовательности.
Определяют количество углеродных цепей
, (3.3.1)
где mЦ- общее число цепей;
МР - количество функциональных групп в молекуле горючего вещества -СН3, -ОН, фенил. Фенильная группа может быть как концевой, так и в середине цепи.
Определяют длину каждой цепи (количество атомов углерода) и среднюю длину цепи
(3.3.2)
где Сi - количество атомов y углерода в i-й цепи.
При определении, Сi надо иметь в виду, что группа -OН удлиняет цепь, а фенильная группа уменьшает её на один атом углерода.
По табл. 9-11 приложения по средней длине цепи определяют температуру самовоспламенении. Температуру самовоспламенения можно также рассчитать по формулам
при ≤5;(3.3.3,а)
при >5;(3.3.3,б)