Расчёт температуры вспышки и температуры воспламенения



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Расчёт температуры вспышки и температуры воспламенения



 

Температура вспышки – самая низкая температура вещества, при которой над поверхностью его образуются пары и газы, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания, но скорость образования паров ещё недостаточна для возникновения устойчивого горения.

Если повысить·температуру жидкости и тем самым увеличить скорость образования горючих паров над ее поверхностью, можно добиться, что кратковременное воздействие источника зажигания вызовет не только вспышку паров, но и их последующее устойчивое горение.

Наименьшая температура вещества, при которой оно выделяет горючие пары и газы в таком количестве, что после их зажигания и удаления источника воспламенения устанавливается устойчивое пламенное горение. называется температурой воспламенения.

Температура воспламенения не намного больше температуры вспышки. Для ЛВЖ это различие составляет 1-5 К, для ГЖ - 30-35 К.

Температуры вспышки и воспламенения являются основными показателями пожарной опасности жидкостей. Их значения для некоторых жидкостей приведены в таблице V приложения.

Метод расчета указанных показателей по формуле В.И. Блинова основывается на предположении, что концентрации паров жидкости и кислорода в потоке, направленном к поверхности горения, отвечают стехиометрическому составу, пар к пламени подводится благодаря молекулярной диффузии, а давление пара над жидкостью связано с температурой самой жидкости.

Формула Блинова имеет вид:

(50)

где А - постоянная пpибора, зависящая от условий опыта;

До - коэффициент диффузии, м2/с;

n - число молей кислорода, необходимое для полного сгорания одного моля пара жидкости;

Рнп - давление насыщенного пара жидкости при Твсп, Па.

При определении Твсп по формуле (50) имеем два неизвестных - Твсп и Рнп, т.к. последняя величина должна быть взята именно при Твсп. В таком случае поступают следующим образом :

находят произведение

В дальнейшем задача сводится :к тому, чтобы по известной зависимости давления насыщенных паров от температуры жидкости найти такую температуру, при которой произведение будет равняться найденной величине . Для этого можно воспользоваться таблицей ХV приложения или уравнением Антуана

, (51)

для которого :коэффициенты А, В, С приведены в таблице ХV приложения.

Формула В.И. Блинова является универсальной, по ней можно рассчитывать температуру вспышки в открытом и закрытом тигле, а также температуру воспламенения. Для этого в формуле (50) меняется только параметр А.

При определении:

температуры вспышки в закрытом тигле А = 28 (К×Па.м2)/с;

температуры вспышки в открытом тигле А = 45,3 (К×Па.м2)/с;

температуры воспламенения А = 53,3 (К×Па.м2)/с.

 

Пример: Вычислить температуру вспышки метилового спирта по формуле В.И. Блинова для закрытого тигля, если коэффициент диффузии паров спирта 16,2.10-6 м2/с. Результаты сравнить с экспериментальным значением температуры вспышки, равным 279 К.

Решение:

1. Для решения задачи по формуле В.И. Блинова необходимо иметь значение коэффициента n, для чего записываем уравнение реакции горения этилового спирта:

CH3OH + 1,5(О2+ 3,76N2) = СО2 + 2Н2О + 1,5·3,76N2, откуда n = 1,5.

2. Вычислим произведение

При определении Твсп в закрытом тигле параметр А = 28 (К×Па.м2)/с, поэтому

3. Найдем такую температуру, при которой произведение будет равно 576 кПа·К. Тогда найденное значение температуры будет соответствовать температуре вспышки.

Воспользуемся для этого зависимостью давления насыщенного пара от температуры жидкости, приведенной в таблице XI приложения. Для этилового спирта при Т1 = 256,8 К давление паров составляет Р1 = 1,33 кПа, а Р1Т1 =·342 кПа×K. Это меньше, чем РвспТвсп. При Т2 = 267 К давление паров Р2 = 2,666 кПа, а Р2Т2 = 711 кПа×К. Это уже больше, чем Рвсп ×Твсп. Значит, Твсп имеет значение между Т1 и Т2. Найдём его методом интерполяции:

Сравнение полученного значения с экспериментальным (279 К) показывает, что погрешность расчета по формуле В. И. Блинова составляет всего 2,7 К.

Ответ: температура вспышки метилового спирта 276,3 К.

 



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-07; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.238.96.184 (0.004 с.)