Пожаровзрывозащита. Лопанов А.Н - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

БГТУ им. Шухова | Белгород

Составители: 

Рубрика: 

15
где
0
1
H
– стандартная теплота образования горючего, Дж/моль;
1
h
,
1
,
В
– константы, зависящие от вида химического элемента в молекуле
горючего и вида флегматизатора; m
1
– количество атомов i-го элемента
(структурной группы) в молекуле горючего.
Расчет этих параметров может проводиться по другой физически
более прозрачной методике – решением уравнения теплового баланса при
следующих двух условиях:
- в точке флегматизации горючая смесь имеет предельную температуру
горения примерно 1500 К; - смесь является стехиометрической при
окислении углерода до CO
2
, водорода – до H
2
O.
Уравнение теплового баланса в случае разбавления нейтральным
газом представляем в виде:
1
0
1
п H РН Г РФ Ф
Q T T C n
С n
,
где
0
1
T
– предельная температура горения примерно 1500 К;
РН
C
,
РФ
С
–
соответственно теплоемкость i-го продукта горения и нейтрального газа
(флегматизатора), кДж/(мольК);
1
Г
n
– количество молей i-го продукта
горения стехиометрической смеси, моль/моль; n
Ф
– количество молей
нейтрального газа в точке флегматизатора, моль/моль.
Пример 1. По предельной теплоте сгорания определить нижний
концентрационный предел воспламенения бутана в воздухе.
Решение. Находим низшую теплоту сгорания вещества 2882,3
кДж/моль. Эту величину надо перевести в другую размерность – кДж/м
3
.
3
2882,3 1000
128,7 10
22,4
п
Q
кДж/м
3
.
По формуле 3.1 определим НКПВ
1830 100
1,42%
128,7 103
н
.
Экспериментальное значение
н
= 1,9%. Относительная ошибка
расчета, следовательно, составила:
1,9 1,42
100 25%
1,9
п
.
Пример 2. Определить концентрационные пределы воспламенения
этилена в воздухе.
Решение. Расчет КПВ проводим по аппроксимационной формуле.
Определяем значение стехиометрического коэффициента при кислороде
C
2
H
4
+ 3O
2
= 2CO
2
+ 2H
2
O. 
                                   15
где H10 – стандартная теплота образования горючего, Дж/моль; h1 , h1 , hВ
– константы, зависящие от вида химического элемента в молекуле
горючего и вида флегматизатора; m1 – количество атомов i-го элемента
(структурной группы) в молекуле горючего.
      Расчет этих параметров может проводиться по другой физически
более прозрачной методике – решением уравнения теплового баланса при
следующих двух условиях:
- в точке флегматизации горючая смесь имеет предельную температуру
горения примерно 1500 К; - смесь является стехиометрической при
окислении углерода до CO2, водорода – до H2O.
      Уравнение теплового баланса в случае разбавления нейтральным
газом представляем в виде:

                        Qп  T10  TH  C РН n Г1  СРФ nФ  ,


где T10 – предельная температура горения примерно 1500 К; CРН , СРФ –
соответственно теплоемкость i-го продукта горения и нейтрального газа
(флегматизатора), кДж/(мольК); n Г – количество молей i-го продукта
                                             1


горения стехиометрической смеси, моль/моль; nФ – количество молей
нейтрального газа в точке флегматизатора, моль/моль.
       Пример 1. По предельной теплоте сгорания определить нижний
концентрационный предел воспламенения бутана в воздухе.
       Решение. Находим низшую теплоту сгорания вещества 2882,3
кДж/моль. Эту величину надо перевести в другую размерность – кДж/м3.

                            2882, 3  1000                     3
                     Qп                    128, 7  103 кДж/м .
                               22, 4

      По формуле 3.1 определим НКПВ

                                     1830  100
                              н                 1, 42% .
                                     128,7  103

     Экспериментальное значение н = 1,9%. Относительная ошибка
расчета, следовательно, составила:

                                     1, 9  1, 42
                              п                 100  25% .
                                         1,9

     Пример 2. Определить концентрационные пределы воспламенения
этилена в воздухе.
     Решение. Расчет КПВ проводим по аппроксимационной формуле.
Определяем значение стехиометрического коэффициента при кислороде

                         C2H4 + 3O2 = 2CO2 + 2H2O.

Страницы