Необходимого для горения веществ
Цель работы: Ознакомиться с классификацией процессов горения, сформировать представления про основные параметры, характеризующие пожарную опасность веществ в разных агрегатных состояниях, освоить способы определения этих параметров. Освоить расчеты необходимого количества воздуха для горения.
Расчётные формулы для расчета количества воздуха, необходимого для горения.
Для практических расчётов принимают, что воздух состоит из 21% кислорода и 79% азота. Таким образом, объёмное соотношение азота и кислорода в воздухе составит:
(1.1)
где 
2, 
2- это объёмное (% об.) содержание азота и кислорода в окислительной среде.
Следовательно, на 1м3 (кмоль) кислорода в воздухе приходится 3,76м3(кмоль) азота.
Весовое соотношение азота и кислорода в воздухе можно определить, исходя из соотношения:
= 
где МN2, 
2-молекулярные массы соответственно кислорода и азота.
Для удобства расчётов горючие вещества разделяют на три типа (таблица .1.1).Индивидуальные химические соединения ( метан, уксусная кислота и т.п., вещества сложного состава ( древесина, торф, нефть и т. п.),смесь газов (генераторный газ и т.д.)
Таблица 1.1
| Тип горючих вевеществ | Расчетные формулы | № Формулы | Размерность |
| Индивидуальное вещество | V0B = 
| (1.3а) | М3; 
|
V0B = 
| (1.3б) | 
| |
| Вещества сложного состава | V0B =0,269∙(  )
| (1.4) |
|
| Смесь газов | V0B = 
| (1.5) | 
|
|
|
|
Здесь: V0B-теоретическое количество воздуха;
nr, 
2 
2количество горючего, кислорода. и азота получаемые из уравнения химической реакции горения кмоль;
М- молекулярная масса горючего;
V0-объем 1 моля газа при нормальных условиях (22,4 м3)
C, H, S, O-весовое содержание соответствующих элементов в составе горючего, % ;
ri-коцентрация i-того горючего компонента, %;
О 2 концентрация кислорода в составе горючего газа, %об.;
2 i-количество кислорода необходимое для окисления одного i-того кмоля горючего компонента, ккмоль.
Для определенного объема воздуха при горении в условиях, отличных от нормальных, пользуются следствием из уравнения состояния идеальных газов:
= 
(1.6)
где, 
нормальное давление, Па.
температура, К.
объем воздуха при нормальных условиях;
1 
1 
Т1 
заданные условия горения.
Практическое количество воздуха V0 это объем воздуха, фактически поступивший в зону горения.
Отношение практического объема воздуха к теоретическому называется коэффициентом избытка воздуха 
:
= 
(1.7)
Разность между практическим и теоретическим объемами воздуха называется избытком воздуха ∆ 
:
|
|
|
∆ 
(1.8)
Из (1.7) и (1.8) следует, что
∆ 
-1) (1.9)
Если известно содержание кислорода в продуктах горения, то коэффициент избытка воздуха определяется по формуле:
=1+ 
(1.10)
где 
концентрация кислорода в составе горючего газа, % об.;
теоретический объем продуктов горения.
Для вещества , у которых объем продуктов горения равен объему израсходованного воздуха( например, горение серы и углерода),формула (1.10) упрощается:
= 
(1.11)
Если содержание кислорода в окислительной среде отличается от содержания его в воздухе, то формулу(1.10) можно записать в виде:
=1+ 
(1.12)
и соответственно формулу (1.11)
= 
(1.13) ,
где 
2-содержание кислорода в окислительной среде, % об.
Примеры решения задач
Определить теоретическое количество воздуха, необходимого для горения 1м3 метана при нормальных условиях.
|
|
|
Решение: Горючее вещество является индивидуальным химическим соединением, поэтому для расчета его объема надо пользоваться формулой (1.3.а). Запишем уравнение химической реакции горения СН4 в воздухе:
СН4+ 2О2+2∙3,76N2=CО2+2Н2О+2∙3,76N2
Из уравнения находим: no2=2; nN2=2∙3,76=7,52; nCH2=1;тогда
V0B= 
м3/ м3 или кмоль/кмоль
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 1079; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!