- •План занятия по дисциплине: “Теория горения и взрыва”
- •Вид занятия: Практическое занятие №2 Расчет условий возникновения процесса горения взрывоопасных смесей, и расхода воздуха при горении.
- •Расчет условий возникновения процесса горения взрывоопасных смесей, и расхода воздуха при горении
- •1. Методика вычисления концентрационных пределов газовоздушных и паровоздушных смесей
- •2. Методика вычисления концентрационных пределов расхода воздуха при горении веществ
- •Решение
- •Горючего вещества при нормальных условиях
Решение
1)
Из формулы клетчатки
,
определяются значения индексов: а=6,
b=10,
с=5, d=0.
2) С использованием (9), составляется уравнение реакции горения, которое имеет вид:
3) Из данного уравнения получаем, что для сгорания 1 кмоль клетчатки требуется 6 кмоль кислорода или
кмоль воздуха.
4) Теоретически необходимый объём воздуха для сгорания 1 кг клетчатки определяется из (32)
,
где по условиям m=1, а молекулярная масса клетчатки
М=612+101+516.
Отсюда:
5)
Расход
воздуха при заданных условиях горения
определяется из (11)
.
Если
элементный состав горючего задан в
процентах от массы вещества, в состав
которого входят C,
H,
O,
S,
зола (А), влага (W),
то расход воздуха
при его горении можно определить
следующим образом:
1) Составляют уравнения реакций горения углерода, водорода и серы и находят соотношения масс (кг) реагирующих веществ
(33)
2) Определяют количество кислорода необходимое для сгорания 1% массы каждого элемента горючего вещества. Если для сгорания 12 кг углерода требуется 32 кг кислорода, то для сгорания 1% массы углерода (кг), потребуется кислорода
кг,
для сгорания 1% массы водорода соответственно потребуется
кг
и для сгорания серы
кг
кислорода.
Для сгорания 1 кг горючего вещества потребуется кислорода
,
кг (34)
где
,
,
,
- содержание углерода, водорода, серы и
кислорода в горючем веществе, в % от
массы.
Массу
воздуха
,
кг, необходимую для сжигания 1 кг вещества
можно найти из (34) с учетом содержащегося
в воздухе азота
,
кг (35)
Расход воздуха
,
(36)
где
.
То есть, с учетом (15)
(37)
Пример. Определить расход воздуха при сгорании 1 кг торфа, в состав которого входят углерод (40%), водород (4%), кислород (13%), азот (20%), влага (13%), зола (10%).
Решение. 1. Азот, зола и влага при определении расхода воздуха не учитываются, поскольку не принимают участия в горении.
2. Расход воздуха при сгорании 1 кг торфа вычисляем по соотношению (15)
Расход воздуха для полного сгорания некоторых веществ, приведён в таблице 2.
Таблица 2. Расход воздуха для полного сгорания 1 кг
Горючего вещества при нормальных условиях
-
Горючее вещество
Горючее вещество
Ацетон
Ацетилен
Бутан
Бензин
Водород
Древесина (W=7%)
7,35
11,93
30,94
11,1
2,38
4,18
Керосин
Метан
Нефть
Оксид углерода
Пропан
Природный газ
10,8
9,52
10,8
2,38
23,8
5,0
