![]() Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать неотразимый комплимент
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории: АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника |
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. Согласно ГОСТ 12.1.044-89 «Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения» жидкости, способные воспламеняться и гореть, по пожарной опасности подразделяются на два класса: 1. Легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) –tвсп £ 61 0С в закрытом тигле (бензин, керосин, ацетон, скипидар, бензол, сероуглерод, метиловый спирт и др.). 2. Горючие (ГЖ)tвсп >61 0С в закрытом тигле (глицерин, этиленгликоль, мазут, минеральные и растительные масла). 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 ºC, для ГЖ - 30-35 ºC. Таким образом, для ЛВЖ: tвоспл = tвсп + (1 ¸ 5 0), причём чем ниже tвсп, тем меньше эта разность. для ГЖ: tвоспл = tвсп + (30 ¸ 35 0) Температуры вспышки и воспламенения являются основными показателями пожарной опасности жидкостей. Их значения для некоторых жидкостей приведены в таблице приложения 6. Температуру вспышки жидкостей можно определить по формуле Элея:
где: tкип – температура кипения жидкости, °С; К – коэффициент горючести, определённый по формуле:
где С, S, H, O, N, Cl, F, Br – количество атомов указанных элементов в формуле горючего вещества. По коэффициенту горючести определяют группу горючести вещества: К £ 0 – вещество относится к группе негорючих веществ; 0 < К £ 1 – вещество относится к группе трудногорючихвеществ; К > 1 – группа горючих веществ. ПРИМЕР: Определить температуру вспышки и воспламенения муравьиной кислоты, если её температура кипения составляет 101оС. К какому классу относится данная жидкость? В помещении какой категории можно работать с этой жидкостью? Решение:
К = 4·C + 4·S + H + N – 2·O – 2·Cl – 3·F – 5·Br; Для данной жидкости К = 4·C + H – 2·O = 4·1 + 2·1 – 2·2 = 2.
Для ГЖ tвоспл = tвсп + (30 ¸ 35), 0С tвоспл = 74, 5 + (30 ¸ 35), 0С = 104,5 ¸ 109, 5 оС. Ответ: tвсп муравьиной кислоты 74, 5 оС, tвоспл = 104,5 ¸ 109, 5 оС, ГЖ категория В.
Если вещество имеет сложный состав (керосин, краска, эмаль), то температура вспышки рассчитываетсяпо формуле, ºС: формула справедлива при 0 0С £ tвсп < 160 0С.
ПРИМЕР: Определить температуру вспышки изоамилового спирта С5Н11ОН, если его НТПРП составляет 38 оС. Рассчитать его температуру воспламенения. Решение:
Для ЛВЖ tвоспл = tвсп + (1 ¸ 5) = 45,7 + (1 ¸ 5) ºС = 46,7 ¸ 50,7 оС. Ответ: для изоамилового спирта tвсп = 45,7 оС, tвоспл = 46,7 ¸ 50,7 оС.
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:
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 (71) имеем два неизвестных - Твсп и Рнп, т. к. последняя величина должна быть взята именно при Твсп. В таком случае поступают следующим образом. Сначала находим произведение температуры вспышки и давления насыщенных паров: В дальнейшем задача сводится к тому, чтобы по известной зависимости давления насыщенных паров от температуры жидкости найти такую температуру, при которой произведение 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 (71) 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 (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 Воспользуемся для этого зависимостью давления насыщенного пара от температуры жидкости, приведенной в таблице приложения 12. 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.
Date: 2015-08-15; view: 9754; Нарушение авторских прав |