Файл: Теоретические основы процессов горения и тушения курсовая работа исследование пожаровзрывоопасности горючих жидкостей на примере пропилбензола.docx
Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 404
Скачиваний: 35
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ГОРЕНИЯ
3.2 Теоретический и практический расход воздуха на горение
3.3. Объем и состав продуктов полного сгорания
3.5 Стехиометрическая концентрация в паровоздушной смеси
3.6 Расчет температуры горения
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
4.3 Температура самовоспламенения
4.4 Концентрационные пределы распространения пламени
4.5 Температурные пределы распространения пламени
4.6 Нормальная скорость распространения пламени
4.7 Критический диаметр огнегасящего канала и безопасного экспериментального максимального зазора
4.8 Минимальная энергия зажигания
4.11 Минимальное взрывоопасное содержание кислорода
4.12 Максимальное давление взрыва
Рассчитаеммаксимальнуюнормальнуюскоростьгоренияпропилбензола:
Запишем структурную формулу
=0,38
4.7 Критический диаметр огнегасящего канала и безопасного экспериментального максимального зазора
Расчет критического диаметра dкр длинного цилиндрического огнегасяще го канала производится по формуле:
Рекр – число Пекле;
Su – нормальная скорость горения, м/с;
Сpv – удельная теплоемкость горючей смеси, Дж/кг·К;
λ – коэффициент теплопроводности исходной смеси, Вт/м·К;
Т – рабочая (начальная) температура, К;
Р – давление горючей смеси, Па;
R – универсальная газовая постоянная, Дж/моль·К;
М – средняя молярная масса горючей смеси, кг/моль.
Безопасный максимальный экспериментальный зазор (БЭМЗ):
Рассчитаем критический диаметр длинного цилиндрического огнегасящего канала и безопасный экспериментальный зазор для пропилбензола.
1.Число Пекле на пределе гашения пламени составляет 60-80. Для расчета принимаем Рекр = 70
2.Максимальная нормальная скорость горения пропилбензола Su = 0,38 м/с.
3.Для расчета теплоемкости, теплопроводности и средней молярной массы горючей смеси необходимо определить объемные доли пара (????г) и воздуха
????в = (1 -????г) в газовоздушной смеси.
????г (в долях) рассчитывается по уравнению реакции горения вещества.
Для пропилбензола:
C9H12 +12(О₂ + 3,76 N₂) = 9СО₂ +6Н₂О + 12· 3,76 N₂
β=12
4.Удельная теплоемкость горючей смеси Ср при постоянном давлении:
где Ср.г = 214,72 Дж/(кг·К) – теплоемкость пропилбензола;
Ср.в = 1005 Дж/(кг·К) - теплоемкость воздуха
5.Коэффициент теплопроводности горючей смеси определяется по формуле:
где ????.г = 0,125 Вт/(м·К) – коэффициент теплопроводности пропилбензола;
????в = 0,0259 Вт/(м·К) - коэффициент теплопроводности воздуха, Т= 293 К;
6.Рабочая (начальная) температура принимается Т = 298 К.
7.Давление горючей смеси принимается равным Р= 105 Па.
8.Универсальная газовая постоянная R = 8,31 Дж/(моль*К).
9.Средняя молярная масса горючей смеси определяется по формуле:
где Мг = 120 г/моль (кг/кмоль) – молярная масса пропилбензола;
Мв= 29 г/моль (кг/кмоль) – средняя молярная масса воздуха.
10.Определим величину критического диаметра:
11.Величина безопасного экспериментального максимального зазора:
**Для приближенных расчетов в формуле можно использовать значения Ср и ???? для воздуха, а значение М – для горючего вещества.
4.8 Минимальная энергия зажигания
Минимальная энергия зажигания Еmin - это наименьшее значение электрического разряда, способного воспламенить наиболее легковоспламеняющуюся смесь горючего газа, пара или пыли с воздухом.
Минимальная энергия зажигания зависит от множества различных параметров. Она определяется экспериментально. Минимальная энергия зажигания в курсовой работе определяется по справочной литературе и расчетом.
4.8.1 Способ №1
Приблизительно величину минимальной энергии зажигания можно рассчитать по формуле:
где dкр – критический диаметр, мм.
Рассчитаем минимальную энергию зажигания паровоздушной смеси пропилбензола
Рассчитанная величина критического диаметра пропилбензола равна 4,15 мм
4.8.2 Способ №2
Еще одним расчетным методом приближенной оценки минимальной энергии зажигания является расчет по формуле:
мДжРассчитаем минимальную энергию зажигания паровоздушной смеси пропилбензола
мДж4.8.3 Способ №3
Минимальная энергия зажигания W (Дж) может быть рассчитана по формуле:
α = 0,5 – коэффициент пропорциональности;
q – удельное объемное количество тепла, необходимое для нагрева горючей смеси от её начальной температуры tн до температуры
самовоспламенения. Дж/м3;
lк – величина критического зазора, м.
При расчете критического зазора зажигания lк используется значения безопасного экспериментального максимального зазора (БЭМЗ):
Таблица 13 – Теплоемкость воздуха в зависимости от температуры
| Температура, ˚С | Теплоёмкость воздуха Ср,кДж/(м3 град) | Тепло q, затрачиваемое на нагрев 1 м3 воздуха от 20 ˚С,кДж |
| 20 | 1,211 | - |
| 30 | 1,171 | 11,09 |
| 40 | 1,134 | 23,4 |
| 50 | 1,098 | 34,6 |
| 60 | 1,055 | 45,4 |
| 70 | 1,034 | 55,8 |
| 80 | 1,099 | 66,2 |
| 90 | 0,977 | 75,9 |
| 100 | 0,955 | 85,5 |
| 120 | 0,906 | 103,6 |
| 140 | 0,865 | 121,3 |
| 160 | 0,829 | 137,9 |
| 180 | 0,796 | 153,8 |
| 200 | 0,765 | 169,1 |
| 250 | 0,700 | 204,1 |
| 300 | 0,644 | 236,3 |
| 350 | 0,600 | 266,3 |
| 400 | 0,560 | 294,3 |
| 500 | 0,501 | 344,4 |
| 600 | 0,450 | 384,4 |
| 700 | 0,411 | 430,5 |
| 800 | 0,380 | 468,5 |
| 900 | 0,353 | 503,8 |
| 1000 | 0,328 | 536,6 |
| 1100 | 0,308 | 567,4 |
| 1200 | 0,290 | 596,4 |