Наличие флегматзаторов и ингибиторов

Начальное давление смеси

Начальная температура смеси

Химическая природа горючего и окислителя

Интервал концентраций газообразного или парообразного горючего в смеси с воздухом выше нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПР или φ_н). и ниже верхнего концентрационного предела распространения пламени (ВКПР или φ_в) называется областью распространения пламени (воспламенения).

Концентрации ниже НКПР называются взрывопожаробезопасными, а концентрации в области воспламенения - взрывопожароопасными. Концентрации выше ВКПР пожароопасны, т.к. в случае нарушения герметичности емкости произойдет разбавление газа или пара воздухом и возможно возникновение взрыва или пожара при наличии источника зажигания.

Знание области взрывобезопасных концентраций дает возможность в процессах транспортировки, хранения и применения горючих жидкостей и газов поддерживать такой режим, при котором обращение с ними не будет связано с опасностью возникновения взрыва.

Приблизительно КПР газов и паров в воздухе при атмосферном давлении для большинства органических соединении можно рассчитать с точностью, достаточной для практических нужд по формуле:

(5)

где:

β - стехиометрический коэффициент перед кислородом в уравнении реакции горения,

а и b - универсальные константы:

КПР	а	b
НКПР	8,684	4,679
ВКПР
b£ 7,5	1,550	0,560
b> 7,5	0,768	6,554

Пример:

Условие: Рассчитать КПР пропана С₃Н₈.

Решение:

1. Составляем уравнение реакции горения этанола.

С₃Н₈ + 5(О₂ + 3,76 N₂) =3СО₂ + 4Н₂О + 5· 3,76 N₂

b = 5

2. j_н = НКПР = 2,07 %

j_в = ВКПР = 12,03%

Ответ: НКПР=2.07%

ВКПР=12.03%

Если известно значение энтальпии (теплоты) образования, НКПР может быть рассчитан по формуле

j_н = , %, где (6)

n_С, n_H, n_O, n_N, n_f - число атомов С, Н, О, N в молекуле горючего;

коэффициенты

h_C = 8,737; h_Н = 2,757; h_О = -0,522; h_N = -0,494;; h_f = 2,36×10^-2 кДж/моль;

DН⁰_f - стандартная теплота образования горючего вещества, кДж/моль.

Пример:

Условие: Вычислить нижний концентрационный предел распространения пламени фенола С₆Н₅ОН. Теплота образования фенола составляет 94,2 кДж/моль.

Решение:

j_н = = 1,39 %

По справочным данным НКПР фенола составляет 1,52 %.

Для смесей газов, нижний и верхний КПР, упрощенно можно определить по формуле Ле-Шателье:

, (7)

где:

φ_i - концентрация компонента в смеси, в % об.;

Ф_н[в]i - НКПР или ВКПР каждого компонента в % об. соответственно.

Дата добавления: 2014-12-27