курсовая работа по теоритическим основам горения и тушения. КП Олзобоев 18 вариант. Теоретические основы процессов горения и тушения курсовая работа исследование пожаровзрывоопасности горючих жидкостей на примере пропилбензола

Название	Теоретические основы процессов горения и тушения курсовая работа исследование пожаровзрывоопасности горючих жидкостей на примере пропилбензола
Анкор	курсовая работа по теоритическим основам горения и тушения
Дата	04.05.2023
Размер	1.04 Mb.
Формат файла
Имя файла	КП Олзобоев 18 вариант.docx
Тип	Курсовая #1108609
страница	12 из 13

1 ... 5 6 7 8 9 10 11 12 13

4.8 Минимальная энергия зажигания

Минимальная энергия зажигания Е_min - это наименьшее значение электрического разряда, способного воспламенить наиболее легковоспламеняющуюся смесь горючего газа, пара или пыли с воздухом.

Минимальная энергия зажигания зависит от множества различных параметров. Она определяется экспериментально. Минимальная энергия зажигания в курсовой работе определяется по справочной литературе и расчетом.

4.8.1 Способ №1

Приблизительно величину минимальной энергии зажигания можно рассчитать по формуле:

где d_кр – критический диаметр, мм.
Рассчитаем минимальную энергию зажигания паровоздушной смеси пропилбензола

Рассчитанная величина критического диаметра пропилбензола равна 4,15 мм

4.8.2 Способ №2

Еще одним расчетным методом приближенной оценки минимальной энергии зажигания является расчет по формуле:

мДж

Рассчитаем минимальную энергию зажигания паровоздушной смеси пропилбензола

мДж

4.8.3 Способ №3

Минимальная энергия зажигания W (Дж) может быть рассчитана по формуле:

α = 0,5 – коэффициент пропорциональности;

q – удельное объемное количество тепла, необходимое для нагрева горючей смеси от её начальной температуры t_н до температуры самовоспламенения. Дж/м³;

l_к – величина критического зазора, м.

При расчете критического зазора зажигания l_к используется значения безопасного экспериментального максимального зазора (БЭМЗ):

Таблица 13 – Теплоемкость воздуха в зависимости от температуры

Температура, ˚С	Теплоёмкость воздуха С_р,кДж/(м³ град)	Тепло q, затрачиваемое на нагрев 1 м³ воздуха от 20 ˚С,кДж
20	1,211	-
30	1,171	11,09
40	1,134	23,4
50	1,098	34,6
60	1,055	45,4
70	1,034	55,8
80	1,099	66,2
90	0,977	75,9
100	0,955	85,5
120	0,906	103,6
140	0,865	121,3
160	0,829	137,9
180	0,796	153,8
200	0,765	169,1
250	0,700	204,1
300	0,644	236,3
350	0,600	266,3
400	0,560	294,3
500	0,501	344,4
600	0,450	384,4
700	0,411	430,5
800	0,380	468,5
900	0,353	503,8
1000	0,328	536,6
1100	0,308	567,4
1200	0,290	596,4

Рассчитаем минимальную энергию зажигания паровоздушной смеси пропилбензола.

Исходные данные: t_нач =30˚С, t_св =180˚С,

Используя таблицу, находим:

при 30˚С q = 11,09 кДж/м³;

при 180˚С q = 153,8 кДж/м³.

Значение минимальной энергии зажигания паров пропилбензола при 30˚С:

.
4.9 Способность гореть и взрываться при взаимодействии с водой, кислородом и другими веществами
Данные о способности веществ взрываться и гореть при взаимном контакте необходимо включать в стандарты или технические условия на вещества, а также следует применять при определении категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности в соответствии с требованиями норм технологического проектирования; при выборе безопасных условий проведения технологических процессов и условий совместного хранения и транспортирования веществ и материалов; при выборе или назначении средств пожаротушения.

4.10. Минимальная флегматизирующая концентрация м флегматизатора и минимальное взрывоопасное содержание кислорода
МФКФ - наименьшая концентрация флегматизатора в смеси с горючим и окислителем, при которой смесь становится неспособной к распространению пламени при любом соотношении горючего и окислителя.

h' и h" - параметры, зависят от рода флегматизатора, приведены в таблице 14.

ΔН – энтальпия образования горючего, Дж/моль;

индекс m - число атомов и групп одного вида в молекуле горючего.

Таблица 14 – Параметры, зависящие от вида флегматизатора

Параметры (моль/Дж)	Значение параметров при разбавлении смеси:
Параметры (моль/Дж)	азотом	водяным паром	двуокисью углерода
_h1 f	0,864·10^-5	0,800·10^-5	0,735·10^-5
_h1 ф	1,256	0,780	0,579
_h1 C	2,5277	1,651	1,251
_h1 H	0,7592	0,527	0,418
_h1 O	0,197	0,446	0,542
_h1 N	0,151	0,147	0,135
_h1 C C	1,500	1,500	1,500
_h11 Ф	2,800	2,236	2,020
_h11 С	5,946	5,000	4,642
_h11 H	1,486	1,250	1,160
_h11 О	2,973	2,500	2,321
_h11 С С	0	0	0
_h11 N	0	0	0

Вычислим минимальную флегматизирующую концентрацию флегматизатора для пропилбензола.

В расчете необходимо определить минимальную флегматизирующую концентрацию для водяного пара, СО₂ и N₂.

m_c = 9, m_h = 12.

Разбавление азотом:

Разбавление водяным паром:

Разбавление двуокисью углерода:

4.10.1 Минимальная флегматизирующая концентрация газовых средств пожаротушения С_МФК, % (об)

Минимальную флегматизирующую концентрацию газовых средств пожаротушения С_МФК, % (об), вычисляют по формуле:

γ– эмпирический безразмерный параметр, значения которого приведены в таблице;

Со₂ – концентрация кислорода в воздухе, % (об);

β_со –стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания до СО и Н₂О.

β_со,n_H ,n_o число атомов С, Н, О в молекуле горючего;

F – безразмерная функция, которую вычисляют по формуле:

h_c = 2,373; h_H = 2,757; h_o = –0,522, h_N = –0,494, h_f =2,58∙10^-2 кДж/моль

стандартная теплота образования горючего вещества, кДж/моль.

Таблица 15 - Значения коэффициента γ для различных флегматизаторов

Флегматизатор	γ	Флегматизатор	γ
N₂	1,0	CFCl₃	4,0
CO₂	1,6	CCl₄	4,8
H₂ O	1,2	C₂F₄Cl₂	6,0
C₂F₃Cl₃	5,6	C₂F₅Cl	6,0
C₂F₄Br₂	21,3	^C4^F10	4,3
SF₆	3,9	C₂F₅I	5,6
CF₂ClH	3,3	CF₃H	1,6
CF₂Cl₂	4,5	C₃F₇H	3,0
C₃F₈	6,1	C₄F₈	2,7
CF₄	2,4	C₂F₅H	2,5
CF₃Br	16,2	CF₃I	15,5

Рассчитаем концентрацию флегматизатора в экстремальнойточке области распространения пламени при флегматизации пропилбензола азотом (N₂),углекислымгазом(СО₂),парамиводы(Н₂О)иперфторбутаном(С₄F₁₀).Стандартнаяэнтальпияобразования пропилбензола равна 46,22 кДж/моль.

Для пропилбензола: m_c = 9, m_h = 12.

Флегматизатор: азот N₂, γ=1,0

Флегматизатор: углекислый газ CO₂, γ=1,6

Флегматизатор: пары воды H₂O, γ=1,2

Флегматизатор: пертфторбутан C₄F₁₀, γ=4,3

4.10.2 Концентрация горючего в смеси (в %) соответствующей по составу точке флегматизации

Концентрация горючего в смеси (в %) соответствующей по составу точке флегматизации С_ГФ, вычисляются по формуле:

Рассчитаемконцентрациюпаровпропилбензолавсмеси, соответствующей по составу точке флегматизации при флегматизации пропилбензолаазотом (N₂), углекислым газом (СО₂), парами воды (Н₂О) иперфторбутаном(С₄F₁₀).

Флегматизатор: азот N₂,