Горение масла к какому классу пожара можно отнести


описание, классы пожара и правила хранения

По “Правилам устройства электроустановок” определение горючей жидкости звучит довольно лаконично – это жидкость, которая вспыхнуть при температуре больше 61℃, продолжая после этого самостоятельно гореть без внешнего инициирования, воздействия. Легковоспламеняющаяся жидкость согласно ПУЭ – это ГЖ с Т вспышки не больше 61℃, причем те из них, что имеют давление испарения не меньше 100 кПа при Т = 20℃ являются взрывоопасными.

ГЖ относят к пожароопасным материалам, но они являются взрывоопасными, если в ходе технологического процесса нагреты до Т вспышки.

ГОСТ 12.1.044-89 к ГЖ относит жидкости, способные к самовозгоранию; возгоранию при внешнем инициировании, огневом воздействии, продолжающие процесс горения при его устранении.

ГЖ с Т вспышки меньше 61℃, 66℃ при лабораторных испытаниях, в закрытых, открытых сосудах соответственно, относятся к ЛВЖ. При этом те из них, что имеют Т вспышки меньше 28 ℃ являются особо опасными ЛВЖ.

Согласно этому стандарту к горючим жидкостям относятся и твердые материалы, простые вещества, Т плавления и капле падения которых ниже 50℃.

Описание горючих жидкостей

Виды горючих жидкостей

К горючим жидкостям относятся, согласно вышеуказанным определениям, следующие группы простых веществ, естественных, искусственных материалов, сложных смесей:

  • Нефть, газовый конденсат – это продукты газонефтедобычи. Являясь исходным сырьем для химической переработки, они вместе с получаемыми нефтепродуктами – различными видами топлива, смазок, масел, сокращенно называемых ГСМ; полуфабрикатами для предприятий органического синтеза, где производят разные виды и марки пластмасс, пластиков, образуют самую большую группу горючих жидкостей.

К ним относятся мазуты для морских, речных судов, дизельное топливо для различных видов транспорта – от железнодорожного до автомобильного; различные марки бензина – для самолетов, вертолетов, личных автомобилей.

В большинстве эти материалы относятся ЛВЖ, имея невысокую температуру вспышки, за исключением топочных, флотских мазутов, из которых легкие, сильно горючие фракции были отделены в ходе технологического процесса перегонки нефти.

  • Растворители, такие как ацетон, уайт-спирит, скипидар; эфиры, спирты, ароматические углеводороды – бензол, и его производные, например, толуол также относятся к ЛВЖ.

Они образуют вторую группу горючих жидкостей, представляющих серьезную пожарную опасность как ввиду своей широкой распространенности в промышленном кустарном производстве, в бытовых условиях, так и способности вспыхивать от малейшей искры, низкокалорийного источника открытого огня.

  • Органические масла растительного происхождения – это продукты сельскохозяйственной деятельности, получаемые в процессе выжимки, отжима масличных культур. Все они, входя в третью группу, относятся к ГЖ, представляя значительно меньшую угрозу пожара.
  • Лакокрасочная продукция на основе горючих растворителей – это четвертая группа ГЖ.

Категории горючих жидкостей, зависящие от их физических параметров, свойств, по СП 12.13130.2009 во многом формируют категории по взрывопожарной опасности помещений, где они хранятся, обращаются, перерабатываются в ходе технологического процесса или транспортируются транзитом:

  • Категория А. Если в пожарных отсеках зданий, помещениях находятся ЛВЖ, вспыхивающие при температуре ниже 28℃, в количествах, способных создавать взрывоопасные смеси своих паров с воздухом, и их воспламенение сопровождается давлением больше 5 кПа; а также те, что склонны к взрывному горению при прямом контакте с водой, кислородом.
  • Категория Б. Если в них обращаются ЛВЖ с Т вспышки больше 28℃, ГЖ в объемах образования взрывоопасных концентраций паров в пространстве защищаемых помещений, и взрывное давление при их воспламенении также больше 5 кПа.
  • Категория В. При наличии ГЖ, способных взаимодействуя с О2, водой исключительно гореть, а помещения по всем параметрам нельзя причислить к категориям А, Б.

 Рекомендуем к прочтению: 

Пособие по применению СП 12.13130.2009

Подобное предварительное категорирование объектов защиты позволяет на этапе проектирования, начала эксплуатации принять организационные, технические решения по выбору, монтажу, подходящих по требованиям нормативных документов, например, таких как СП 5.13130.2009 видов, типов пожарных извещателей, в т.ч. взрывозащищенных извещателей пламени, датчиков дыма для установок АПС, стационарных систем пожаротушения; произвести расчет количества огнетушителей для ликвидации первичных очагов возгораний в помещениях с наличием ЛВЖ, ГЖ.

Дополнительные сведения в таблице:

Наименование материала Аналог или исходный материал Низшая теплота сгорания Плотность ГЖ Удельная скорость выгорания Дымообразующая способность Потребление кислорода Выделение CO2 Выделение CO Выделение HCL
Qн р Ψуд Dm LO2 LCO2 LCO LHCl
МДж/кг кг/м3 кг/м2•с Нп•м2/кг кг/кг кг/кг кг/кг кг/кг
Ацетон Химическое вещество; ацетон 29,0 790 0,044 80,0 -2,220 2,293 0,269 0
Бензин А-76 Бензин А-76 43,2 745 0,059 256,0 -3,405 2,920 0,175 0
Дизельное топливо; соляр Дизельное топливо; соляр 45,4 853 0,042 620,1 -3,368 3,163 0,122 0
Индустриальное масло Индустриальное масло 42,7 920 0,043 480,0 -1,589 1,070 0,122 0
Керосин Керосин 43,3 794 0,041 438,1 -3,341 2,920 0,148 0
Ксилол Химическое вещество; ксилол 41,2 860 0,090 402,0 -3,623 3,657 0,148 0
Лекарственные препараты, содержащие этиловый спирт и глицерин Лекарств. препарат; этил. спирт + глицерин (0,95+0,05) 26,6 813 0,033 88,1 -2,304 1,912 0,262 0
Нефть Сырье для нефтехимии; нефть 44,2 885 0,024 438,0 -3,240 3,104 0,161 0
Толуол Химическое вещество; толуол 40,9 860 0,043 562,0 -3,098 3,677 0,148 0
Турбинное масло Теплоноситель; турбинное масло ТП-22 41,9 883 0,030 243,0 -0,282 0,700 0,122 0
Этиловый спирт Химическое вещество; этиловый спирт 27,5 789 0,031 80,0 -2,362 1,937 0,269 0

Источник: Кошмаров Ю.А. Прогнозиро­вание опасных факторов пожара в помещении: Учебное пособие

Класс пожара горючих жидкостей

Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости в силу своих параметров при горении как в закрытых помещениях производственных, складских строений, технологических сооружений, так и на открытых промышленных площадках; где размещены наружные установки по переработке нефти, газового конденсата, аппараты химического органического синтеза, объекты хранения сырья, готовой товарной продукции при возникновении очагов возгораний, распространении пожара относят его к классу В.

Это согласно ГОСТ 27331-87, пожар жидких веществ, их смесей, природных, искусственных материалов, в т.ч.:

  • Подкласс В1. Горение неполярных жидкостей, не растворяющихся в воде даже при нагреве. Это нефтепродукты от разных марок керосинов, бензинов, дизельного топлива, до смазок, масел, твердых веществ, таких как парафин, расплавляющийся при температуре в интервале +45–65 ℃; а также эфиры, органические растительные масла, также нерастворимые в воде.
  • Подкласс В2. Пожары жидких полярных веществ, легкорастворимых в воде, в т.ч. образовывающие с ней азеотропные смеси. Это метиловый, этиловый, бутиловый спирт, ацетон, глицерин.

Вполне естественно, что разные классы горючих жидкостей требуют своих приемов, способов тушения пожара.

Символ класса пожара наносится на емкости с ЛВЖ, ГЖ, объекты их хранения, что позволяет оперативно сделать правильный выбор средств тушения пожаров, сократив время на разведку, локализацию и ликвидацию очагов возгорания таких веществ, их смесей; минимизировать материальный ущерб.

Классификация горючих жидкостей

Температура вспышки горючей жидкости является одним из основных параметров для классифицирования, отнесения ГЖ к тому или иному виду.

ГОСТ 12.1.044-89 определяет ее как наименьшую температуру сконденсированного вещества, имеющего над поверхностью пары, что способны вспыхнуть в воздушной среде помещения, или на открытом пространстве при поднесении низкокалорийного источника открытого пламени; но устойчивого процесса горения при этом не возникает.

А самой вспышкой считается мгновенное выгорание воздушной смеси паров, газов над поверхностью горючей жидкости, что визуально сопровождается кратковременным периодом видимого свечения.

Полученное в результате испытаний, например, по ГОСТ Р ИСО 13736-2010 в закрытом лабораторном сосуде, значение Т℃, при которой вспыхивает ГЖ, характеризует ее взрывопожарную опасность.

Важными параметрами для ГЖ, ЛВЖ, указанными в этом государственном стандарте, также являются следующие параметры:

  • Т воспламенения является наименьшей температурой горючих жидкостей, выделяющих горючие газы/пары с такой интенсивностью, что при поднесении источника открытого огня они воспламеняются, продолжая гореть при его изъятии.
  • Этот показатель важен при классифицировании групп горючести веществ, материалов, опасности технологических процессов, оборудования, в которых участвуют ГЖ.
  • Т самовоспламенения – это минимальная температура ГЖ, при которой происходит самовоспламенение, которое в зависимости от сложившихся условий в защищаемом помещении, объекте хранения, корпусе технологического оборудования – аппарата, установки может сопровождаться горением открытым пламенем и/или взрывом.
  • Полученные данные по каждому виду ГЖ, способных к самовоспламенению, позволяет выбирать подходящие типы электрооборудования во взрывозащищенном исполнении, в т.ч. для установок автоматической противопожарной защиты зданий, строений, сооружений; для разработки мероприятий по взрывопожарной безопасности.

Для сведения: «ПУЭ» определяет вспышку быстрым выгоранием горючей воздушной смеси без образования сжатого газа; а взрыв – горением моментального типа с образованием сжатых газов, сопровождающимся появлением большого количества энергии.

Важны также скорость, интенсивность испарения ГЖ, ЛВЖ со свободной поверхности при открытых резервуарах, емкостях, корпусах технологических установок.

ГОСТ 19433-88, регламентирующий классификацию и маркировку всех опасных грузов, относит ЛВЖ к 3 классу с тремя подклассами:

  • 1. ЛВЖ с Т вспышки меньше – 18 ℃. К ним относятся эфиры, ацетон, гексаны, пентаны, авиационный керосин, некоторые марки бензина; по праву считающиеся особо опасными при транспортировке, хранении, сливно-наливных работах, упаковке в герметичную тару.
  • 2. ЛВЖ с температурным диапазоном вспышки от – 18 до + 23 ℃. Это различные спирты, бензол и его химические производные.
  • 3. То же – от 23 до 61 ℃. К ним относят большинство видов жидкого углеводородного топлива, глицерин, смазочные масла.

Хотя жидкие горючие смеси, простые вещества, материалы, входящие в два последних подкласса, не относятся к особо опасным ЛВЖ, требования предосторожности при обращении с ними нисколько не менее строгие; что в большинстве случаев исключает возникновение пожаров на предприятиях, где они производятся, хранятся, а также при транспортировке.

Пожарная опасность горючих жидкостей

Опасность веществ в ФЗ-123 характеризуется их возможностью образовывать горючие среды, способные взрываться и/или гореть, и связана с физико-химическими параметрами, поведением при возникновении, развитии пожара.

Из горючих жидкостей этот законодательный нормативный документ выделяет ЛВЖ и особо опасные ЛВЖ, способные воспламеняться при низкой температуре среды.

Кроме того, ГЖ, включая ЛВЖ, активно реагируют с окислителями как со сжатым О2, так и с сильными кислотами, что в большинстве случаев приводит к взрыву, пожару или их комбинации.

Пожары ГЖ опасны также по следующим признакам:

  • Это распространяющиеся очаги пожаров, что связано с розливом, свободным растеканием горючих жидкостей по площадям помещений или территории предприятий; если не приняты меры к изоляции – обвалование емкостей хранения, наружных технологических установок; наличие строительных преград с установленными в проемах стен противопожарных перегородок, огнестойких ворот, дверей, люков.
  • Пожары ГЖ могут быть как локальными, так и объемными, в зависимости от вида, условий хранения, объема. Так как объемное горение интенсивно воздействует на несущие элементы зданий, строений, то обязательно необходима огнезащита металлических конструкций.

Следует также:

  • Устанавливать противопожарные клапаны на воздуховодах вентиляционных систем помещений, где имеются ГЖ, для ограничения распространения поджара по ним.
  • Проводить инструктажи по пожарной безопасности для сменного, оперативного/дежурного персонала, организовать обучение ПТМ ответственных за противопожарное состояние объектов хранения, переработки, транспортировки, транзита ЛВЖ, ГЖ, ведущих специалистов, ИТР; проведение регулярных практических тренировок с членами ДПД предприятий, организаций; ужесточить процесс выдачи нарядов допуска на выполнение огневых работ, проводить строгий контроль за местом их проведения, в т.ч. после окончания.
  • Устанавливать искрогасители на дымовые, выхлопные трубы отопительных, силовых агрегатов, печей, монтировать огнепреградители на трубопроводах технологической цепочки по транспортировке ЛВЖ, ГЖ по территории производственных предприятий.

Список, конечно, далеко не полон, но все необходимые мероприятия можно без труда найти в нормативно-технической базе документов по ПБ.

Хранение горючих жидкостей

Как правильно хранить ЛВЖ и ГЖ жидкости, наверное этим вопросом задается большинство людей. Ответ можно найти в «Техническом регламенте о требованиях пожарной безопасности” от 22.07.2008 № 123-ФЗ», в таблице 14 Категории складов для хранения нефти и нефтепродуктов. Более подробная информация по хранению и расстоянию до объектов, представлена в СНиП 2.11.03-93 Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы. (СП 110.13330.2011)

Согласно Постановления Правительства РФ от 25.04.2012 N 390 “О противопожарном режиме” (вместе с “Правилами противопожарного режима в Российской Федерации”), пункт 23 а: на объектах защиты запрещается хранить и применять на чердаках, в подвалах и цокольных этажах, а также под свайным пространством зданий легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, порох, взрывчатые вещества, пиротехнические изделия, баллоны с горючими газами, товары в аэрозольной упаковке и другие пожаровзрывоопасные вещества и материалы, кроме случаев, предусмотренных нормативными документами по пожарной безопасности в сфере технического регулирования.

Другими словами хранение горючих веществ в больших объемах вне специально отведенных местах – является грубым нарушением правил пожарной безопасности.

 Дополнительно: образец инструкции о мерах пожарной безопасности при хранении горючих и легковоспламеняющихся жидкостей Вы можете скачать после статьи. 

Тушение горючих жидкостей

Горючие жидкости тушат на начальной стадии пожара как ручными/переносными, так и передвижными воздушно-пенными, порошковыми, воздушно-эмульсионными огнетушителями; используют противопожарное полотно, кошму, накидывая его на очаг возгорания.

 Подробная статья: 

Виды огнетушителей 

Тушение пожаров класса В, согласно нормам, производят следующими огнетушащими веществами:

Применение распылённой воды для тушения пламени бензина и других ГЖ, имеющих низкую температуру вспышки, затруднено, так как капли воды не могут охладить нагретый поверхностный слой ниже температуры вспышки. Решающим фактором механизма огнетушащего действия ВМП является изолирующая способность пены.

При покрытии зеркала горения жидкости пеной прекращается поступление паров жидкости в зону горения, и горение прекращается. Помимо этого, пена охлаждает прогретый слой жидкости выделяющейся жидкой фазой — отсеком. Чем мельче пузырьки пены и больше поверхностное натяжение раствора пенообразователя, тем выше изолирующая способность пены. Неоднородность структуры, крупные пузырьки снижают эффективность пены.

Ликвидация очагов возгорания ЛВЖ, ГЖ производится и комбинированными системами пожаротушения для особо важных объектов защиты; а также для помещений с различными по свойствам видами пожарной нагрузки, ликвидировать горение которых одним огнетушащим агентом сложно или невозможно.

Таблица интенсивности подачи 6-ти процентного раствора при тушении горючих жидкостей воздушно-механической пеной на основе пенообразователя ПО-1

Согласно “Справочника руководителя тушения пожара”, Москва, Стройиздат, 1987. В.П. Иванников, П.П. Клюс,

Вещества

Интенсивность подачи раствора л/(с*м2)
Пена средней кратности Пена низкой кратности
Разлитый нефтепродукт из аппаратов технологической установки, в помещениях, траншеях, технологических лотках 0,1 0,26
Тарные хранилища горючих и смазочных материалов 1
Горючая жидкость на бетоне 0,08 0,15
Горючая жидкость на грунте 0,25 0,16
Нефтепродукты первого разряда (температура вспышки ниже 28 °С) 0,15
Нефтепродукты второго и третьего разрядов (температура вспышки 28 СС и выше) 0,1
Бензин, лигроин, керосин тракторный и другие с температурой вспышки ниже 28 0С; 0,08 0,12*
Керосин осветительный и другие с температурой вспышки 28 °С и выше 0,05 0,15
Мазуты и масла 0,05 0,1
Нефть в резервуарах 0,05 0,12*
Нефть и конденсат вокруг скважины фонтана 0,06 0,15
Разлившаяся горючая жидкость на территории, в траншеях и технологических лотках (при обычной температуре вытекающей жидкости) 0,05 0,15
Этиловый спирт в резервуарах, предварительно разбавленный водой до 70 % (подача 10 % раствора на основе ПО-1С) 0,35

Примечания:

Звездочкой обозначено, что тушение пеной низкой кратности нефти и нефтепродуктов с температурой вспышки ниже 280 С допускается в резервуарах до 1000 м3, исключая низкие уровни (более 2 м от верхней кромки борта резервуара).

При тушении нефтепродуктов с применением пенообразователя ПО-1Д интенсивность подачи пенообразующего раствора увеличивается в 1,5 раза.

Типы пожаров и средств пожаротушения - Ассоциация производителей пожарного оборудования

Не все пожары одинаковы. Согласно NFPA 10, горение может быть отнесено к одному или нескольким из следующих классов пожара, и ваш специалист по противопожарной защите выберет огнетушитель правильного размера и средство для защиты от опасности.

Некоторые типы средств пожаротушения могут использоваться для более чем одного класса пожаров. У других есть предупреждения, когда оператору было бы опасно использовать конкретное средство пожаротушения.

Класс A

Пожары класса A - это пожары обычных горючих материалов , таких как дерево, бумага, ткань, резина и многие пластмассы .


Класс B

Пожары класса B - это пожары горючих жидкостей , таких как бензин , нефтяные смазки, смолы, масла, краски на масляной основе, растворители, спирты . Пожары класса B также включают горючие газы , такие как пропан и бутан . Пожары класса B не включают пожары, связанные с кулинарным маслом и жиром.

Класс C

Пожары класса C - это пожары с участием электрического оборудования , такого как компьютеры, серверы, двигатели, трансформаторы и приборы .Отключите питание, и огонь класса C станет одним из других классов огня.

Класс D

Пожары класса D - это пожары горючих металлов , таких как магний, титан, цирконий, натрий, литий и калий .


Класс K

Пожары класса K - это возгорания кулинарных масел и жиров , таких как животных и растительных жиров .


.

404 - СТРАНИЦА НЕ НАЙДЕНА

Файлы отсутствуют или повреждены

Когда вы получаете ошибку 404, обязательно проверьте URL-адрес, который вы пытаетесь использовать в своем браузере. Это говорит серверу, какой ресурс он должен попытаться запросить.

http://example.com/example/Example/help.html

В этом примере файл должен находиться в public_html / example / Example /

Обратите внимание, что в этом примере важен CaSe .На платформах, обеспечивающих чувствительность к регистру, e xample и E xample находятся в разных местах.

Для дополнительных доменов файл должен находиться в public_html / addondomain.com / example / Example /, а имена вводятся с учетом регистра.

Разорванное изображение

Если на вашем сайте отсутствует изображение, вы можете увидеть на своей странице прямоугольник с красным X , где изображение отсутствует. Щелкните правой кнопкой мыши X и выберите «Свойства».Свойства сообщат вам путь и имя файла, который не может быть найден.

Это зависит от браузера. Если вы не видите на своей странице прямоугольник с красным X , попробуйте щелкнуть страницу правой кнопкой мыши, затем выбрать «Просмотр информации о странице» и перейти на вкладку «Медиа».

http://example.com/cgi-sys/images/banner.PNG

В этом примере файл изображения должен находиться в public_html / cgi-sys / images /

Обратите внимание, что в этом примере важен CaSe .На платформах, которые обеспечивают чувствительность к регистру, PNG и png не совпадают.

.

Глава-6.pmd

% PDF-1.4 % 86 0 объект >>>] / ON [131 0 R] / Order [] / RBGroups [] >> / OCGs [131 0 R] >> / Страницы 82 0 R / Тип / Каталог >> endobj 87 0 объект > / Шрифт >>> / Поля 78 0 R >> endobj 83 0 объект > поток приложение / pdf

  • NCERT
  • Глава-6.pmd
  • 2017-11-28T14: 50: 45PageMaker 7.02020-04-21T18: 03: 27 + 05: 302020-04-21T18: 03: 27 + 05: 30GPL Ghostscript 8.15uuid: 7994e1f8-ed31-441e-9939-e7ca5bc109b0uuid: 987-e2bd2 e1ce-477f-938c-0d56b65d0558 конечный поток endobj 82 0 объект > endobj 88 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> endobj 1 0 obj > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> endobj 5 0 obj > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> endobj 10 0 obj > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> endobj 13 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> endobj 17 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> endobj 21 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> endobj 26 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> endobj 32 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> endobj 36 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> endobj 39 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC / ImageI] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> endobj 45 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> endobj 47 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageC] / XObject >>> / Rotate 0 / Type / Page >> endobj 168 0 объект > поток HWm6_i / IJKQ4h7 ^^ k _82V-K $ ,: rxEj83o3Uуx ߔ + ͝`7wL2vwL- ~ ަ љ, noWueBqǕE fJ /% I% $ "z & Ә4HOrAf $Gzq & Kln, Y 2 f㊌tC ~ 9GO'2 f㊌tK @ 9O'2 f㊌tK EWX {% Yc

    4: AS] Ǜ; 'a5 & r7 \ * Cgao? C / 8pyT42i.wPXJC0E * nl @ R3O2P ؈ 1 G "y) SFA, yXK # iImHP`ɒY} + dk ւ WGHBд ޭ qyr ֆ eq Պ UrS # 9Gyv> pH ز 1 kІϑq {jL. $ F $ RT ggw + Hx4G =: 4io "

    .

    Глава 11: Горение (Обновлено 31.05.10)

    Глава 11: Горение (Обновлено 31.05.10)

    Глава 11: Combustion
    (Спасибо к Дэвид Bayless за письменную помощь. этот раздел)

    Введение - До этого точка тепла Q во всех задачах и примерах была либо заданной значение или было получено из отношения Первого закона. Однако в различных тепловых двигателей, газовых турбин и паровых электростанций тепло полученные в процессе сжигания с использованием твердого топлива (например,г. уголь или дрова). жидкое топливо (например, бензин, керосин или дизельное топливо), или газообразное топливо (например, природный газ или пропан).

    В этой главе мы познакомимся с химией и термодинамика горения типовых углеводородных топлив - (C x H y ), в котором окислителем является кислород, содержащийся в атмосферном воздухе. Обратите внимание, что мы не будем рассматривать сжигание твердого топлива или сложные смеси и смеси углеводородов, входящих в состав бензин, керосин или дизельное топливо.

    Атмосферный воздух содержит примерно 21% кислорода (O 2 ) по объему. Остальные 79% «прочих газов» в основном азот (N 2 ), т. предположим, что воздух состоит из 21% кислорода и 79% азота объем. Таким образом, каждый моль кислорода, необходимый для окисления углеводорода, равен сопровождается 79/21 = 3,76 моля азота. Используя эту комбинацию молекулярная масса воздуха становится 29 [кг / кмоль]. Обратите внимание, что это предполагается, что азот обычно не подвергается каким-либо химическим воздействиям. реакция.

    Процесс горения - Основной процесс сгорания можно описать с помощью топлива ( углеводород) плюс окислитель (воздух или кислород) под названием Reactants , которые подвергаются химическому процессу, выделяя тепло, чтобы сформировать Продукты горения таким образом, что масса сохраняется. в простейший процесс сгорания, известный как стехиометрический Сгорание , весь углерод в топливе образует диоксид углерода (CO 2 ) и весь водород образует воду (H 2 O) в продуктах, поэтому мы можем записать химическую реакцию следующим образом:


    где z известен как стехиометрический коэффициент для окислителя (воздуха)

    Обратите внимание, что эта реакция дает пять неизвестных: z, a, b, c, d, поэтому нам нужно решить пять уравнений.Стехиометрический горение предполагает отсутствие в продуктах избыточного кислорода, поэтому d = 0. Остальные четыре уравнения мы получаем в результате уравновешивания числа атомов каждого элемента в реагентах (углерод, водород, кислород и азота) с числом атомов этих элементов в продукты. Это означает, что никакие атомы не разрушаются и не теряются в реакция горения.

    Элемент

    Количество в реактивах

    =

    Количество товаров

    Сокращенное уравнение

    Углерод (C)

    х

    а

    а = х

    Водород (H)

    л

    2b

    b = y / 2

    Кислород (O)

    2z

    2a + b

    г = а + б / 2

    Азот (N)

    2 (3.76) z

    2c

    c = 3.76z

    Обратите внимание, что образовавшаяся вода может находиться в паре или жидкая фаза, в зависимости от температуры и давления продукты сгорания.

    В качестве примера рассмотрим стехиометрическое горение метана (CH 4 ) в атмосферном воздухе. Приравнивание моляра коэффициенты реагентов и продуктов получаем:

    Теоретическое соотношение воздух и воздух-топливо -The минимальное количество воздуха, которое позволит полностью сгореть топливо называется Теоретическая Air (также именуемый Стехиометрический воздух ).В этом случае продукты не содержат кислорода. Если мы поставляем меньше теоретического воздуха, тогда продукты могут содержать углерод монооксида (CO), поэтому обычно подавать более теоретический воздух, чтобы предотвратить это явление. Это превышение Воздух приведет к появлению кислорода в продукты.

    Стандартная мера количества воздуха, используемого в процесс сгорания - Air-Fuel Коэффициент (AF), определяемый следующим образом:

    Таким образом, учитывая только реагенты метана при сжигании теоретическим воздухом, представленным выше, получаем:

    Решенная задача 11.1 - дюймов эту задачу мы хотим разработать уравнение горения и определить соотношение воздух-топливо для полного сгорания н-бутана (C 4 H 10 ) с а) теоретическим воздухом и б) 50% избытком воздуха.


    Анализ продуктов сгорания - Горение всегда происходит при повышенных температурах и мы предполагаем, что все продукты горения (включая воду пар) ведут себя как идеальные газы. Поскольку у них другой газ постоянных, удобно использовать уравнение состояния идеального газа в условия универсальной газовой постоянной:

    В анализе продуктов сгорания нет представляет ряд интересных объектов:

    • 1) Что такое процентный объем конкретных продуктов, в частности диоксида углерода (CO 2 ) и углерода монооксид (CO)?

    • 2) Что такое роса точка водяного пара в продуктах сгорания? Это требует оценка парциального давления паровой составляющей воды продукты.

    • 3) Существуют экспериментальные методы объемного анализ продуктов сгорания, обычно проводится на Dry Базис , дающий процент объема всех компонентов, кроме водяного пара. Это позволяет просто метод определения фактического отношения воздух-топливо и использованного избыточного воздуха в процессе горения.

    Для идеальных газов мы находим, что мольная доля y i i-го компонента в смеси газов при определенном давлении P а температура T равна объемной доле этого компонента.
    Т.к. из молярного отношения идеального газа: P.V = N.R u .T, у нас:

    Кроме того, поскольку сумма составляющих объемов V и должны равняться общему объему V, имеем:

    Используя аналогичный подход, определяем частичную давление компонента с использованием закона парциальных давлений Дальтона:

    Решенная проблема 11.2 - дюймов эта проблема Пропан (C 3 H 8 ) сжигается с 61% избытком воздуха, который поступает в камеру сгорания при 25 ° С.Предполагая полное сгорание и полное давление 1 атм. (101,32 кПа), определите а) соотношение воздух-топливо [кг-воздух / кг-топливо], б) процентное содержание двуокиси углерода в продуктах, и c) температура точки росы продуктов.

    Решенная проблема 11,3 - дюймов эта проблема Этан (C 2 H 6 ) сжигается атмосферным воздухом, и объемный анализ сухие продукты сгорания дает: 10% CO 2 , 1% CO, 3% O 2 и 86% № 2 .Разработать уравнение горения, и определить а) процент избытка воздух, b) соотношение воздух-топливо, и c) точка росы при сгорании. продукты.


    Анализ горения по первому закону - Основная цель горения - выработка тепла за счет изменения энтальпия от реагентов к продуктам. Из Первого Закона уравнение в контрольном объеме без учета кинетической и потенциальной энергии изменений и, если не делать никаких работ, имеем:

    , где суммирование ведется по всем продукты (p) и реагенты (r).N означает количество молей каждого компонента, а h [кДж / кмоль] относится к молярной энтальпии каждый компонент.

    Поскольку существует ряд различных веществ вовлечены, нам нужно установить общее эталонное состояние для оценки энтальпия, обычно выбирают 25 ° C и 1 атм, что составляет обычно обозначается надстрочным индексом o. Проф. С. Бхаттачарджи из Государственный университет Сан-Диего разработал экспертную систему на базе Интернета в < www.thermofluids.net > позвонил ТЕСТ ( т г E xpert S система для Т гермодинамика) в который он включил набор таблиц свойств идеального газа, все основанные на по энтальпии h o = 0 по этой общей ссылке.Мы адаптировали некоторые из этих таблиц специально для этого раздела, и их можно найти в следующая ссылка:

    Горение Таблицы молярной энтальпии

    В качестве примера снова рассмотрим полное сгорание метана (CH 4 ) с теоретическим воздухом:

    Обратите внимание, что в реагентах и ​​продуктах В приведенном выше примере у нас есть основные элементы O 2 и N 2 как а также соединения CH 4 , CO 2 и H 2 O.Когда соединение образуется, изменение энтальпии называется Энтальпия формации , обозначенной h f o , и для нашего примера:

    Вещество

    Формула

    hfo [кДж / кмоль]

    Двуокись углерода

    CO 2 (г)

    -393 520

    Водяной пар

    H 2 O (г)

    -241 820

    Вода

    H 2 O (л)

    -285 820

    Метан

    CH 4 (г)

    -74,850

    где (г) относится к газу, а (л) относится к жидкость.

    Знак минус означает, что процесс Экзотермический , т.е. при образовании соединения выделяется тепло. Обратите внимание, что энтальпия образования основных элементов O 2 и N 2 составляет нуль.

    Сначала рассмотрим случай, когда достаточно теплопередача так, чтобы и реагенты, и продукты находились на 25 ° C и давление 1 атм, и что водный продукт является жидким. поскольку нет заметного изменения энтальпии, уравнение энергии принимает вид:

    Это тепло (Qcv) называется энтальпией . горения или нагрева Стоимость топлива.Если продукты содержат жидкую воду, тогда она на выше Теплотворная способность (как в нашем примере), однако, если продукт содержит водяной пар, то это нижний предел Теплотворная способность топлива. В энтальпия сгорания - это наибольшее количество тепла, которое может быть выпущенный данным топливом.

    Температура адиабатического пламени - Противоположная крайность приведенного выше примера, в котором мы оценили энтальпия горения - это случай адиабатического процесса, в котором тепло не выделяется.Это приводит к значительной температуре увеличение продуктов сгорания (обозначается адиабатическим Температура пламени ), которая может быть уменьшается за счет увеличения воздушно-топливной смеси.

    Решенная задача 11.4 - Определить температура адиабатического пламени для полного сгорания Метан (CH 4 ) с 250% теоретического воздуха в адиабатическом контрольном объеме.

    Это уравнение может быть решено только итеративным метод проб и ошибок с использованием таблиц Sensible Энтальпия против температуры для всех четырех составные части продукции - CO 2 , H 2 O, O 2 , и N 2 .Быстрый приближение к температуре адиабатического пламени может быть получено следующим образом: при условии, что продукты полностью состоят из воздуха. Такой подход был представленный нам Potter и Somerton в их Schaum's Очерк термодинамики для инженеров , в котором они предположили, что все продукты имеют номер N 2 . Мы считаем, что более удобно использовать воздух, предполагая репрезентативное значение из Специального Теплоемкость воздуха : C p, 1000K = 1,142 [кДж / кг.K].

    Таким образом, суммируя все моли продуктов, получаем:

    Используя таблицы Sensible Энтальпия в зависимости от температуры мы оценили энтальпия всех четырех продуктов при температуре 1280К.Эта в результате общая энтальпия составила 802 410 [кДж / кмоль топлива], что составляет чрезвычайно близкое к требуемому значению, что оправдывает такой подход.

    Задача 11.5 - - Определите адиабатическую температуру пламени для полное сгорание пропана (C 3 H 8 ) с 250% теоретического воздуха в адиабатическом контрольном объеме [T = 1300 КБ].

    ______________________________________________________________________________________


    Инженерная термодинамика, Израиль Уриэли под лицензией Creative Общедоступное авторское право - Некоммерческое использование - Совместное использование 3.0 США Лицензия

    .

    Смотрите также

    
    Оцените статьюПлохая статьяСредненькая статьяНормальная статьяНеплохая статьяОтличная статья (проголосовало 13 средний балл: 5,00 из 5)
    Загрузка...