Расчет параметров тушения газов и жидкостей

Задача № 1.

Пример расчета теоретического расхода воды, требуемого для

прекращения горения газового фонтана и безопасного расстояния для

личного состава при тушении газового фонтана.

Определить теоретический расход воды g, требуемый для прекращения

горения газового фонтана и безопасное расстояние для личного составаL_бпри тушении газового фонтана смеси составом метан СН4 80%, водород Н220%, дебит фонтана VГ= 1,6млн. м3/сут, коэффициент полноты сгорания β=0,9.

Таблица 1.

Для нахождения теоретического расхода воды g, требуемого для

прекращения горения, используем формулу:

g=

Q_{отв.вод.уд}=4570 кДж/кг.

Q = (1-Ƞ л) Ƞл ×β ×Q_н×V_г,кДж/сек;

Ƞл = 0,048×

Т.к. горит смесь газов, то:

М_смеси=0,8М(СН4)+0,2М(С2Н4);

М(СН4)= 12+1·4=16 кг/кмоль

М(Н2)=2·1=2кг/кмоль;

М_смеси=0,8·16+0,2·2=13,2кг/кмоль;

Ƞл = 0,048× = 0,17

Ƞ_T

За t_потгазов будем принимать 1000 С. Рассчитаем t_плсмеси, используя данные табл. 1

t_пл (СН4)=1654С; t_пл (Н)=1799С

t_пл (смеси)=0,8·1654+0,2·1799=1683 С

Ƞ_T

Из табл. 1 выберем Q_н (СН4)=35875 кДж/м3 и Q_н (Н2)=10780кДж/м3

Рассчитаем низшую теплоту сгорания смеси:

Q_н (смеси)=0,8·35875+0,2·10780=30856кДж/м3

Пересчитаем суточный дебит фонтана в секундный:

Vг м/с;

Рассчитаем отвQ_отв:

Q_отв =(1-0,17) ·0,41·0,9·30856·18,5=172582 кДж/сек

Теоретический расход воды g, требуемый для прекращения горения газового фонтана будет равен:

g= = 37,8л/сек.

Для нахождения L_б(безопасное расстояние)используем формулу:

L_б ²

Найдем высоту фонтана:

H_ф = 20· = 20· = 25,3м;

Определим расстояние от центра факела до точки измерения на земле:

Интенсивность тепловыделения рассчитаем по формуле:

q_n= β Q_n V_г =0,9·30856·18,5=513752,4 кДж/сек;

Тогда:

=66 м

Подставив найденные значения Н_фиR в формулу определим безопасное

расстояние от факела пламени, на котором л/с может работать без специальных средств защиты:

L_б ²=64,8 м

Ответ: g=37,8л/с; L_б= 64,8 м