Основные расчетные положения

 

Массу паров ЛВЖ, испарившейся с поверхности разлива, определяют из выражения:

m_п = W_исп F_ж τ,  кг                                          (10.1)

 

где W_исп - интенсивность испарения, кг∙ с^-1∙ м^-2;

F_ж - площадь испарения, м²;

τ - продолжительность испарения, с.

Для ненагретых ЛВЖ при отсутствии экспериментальных данных допускается рассчитывать значение W_исп по формуле

 

W_исп = 10^-6 , кг с^-1 м^-2                                (10.2)

 

где η – коэффициент, учитывающий влияние скорости и температуры воздушного потока на интенсивность испарения; М - молярная масса, кг∙ кмоль^-1_; P_s - давление насыщенного пара жидкости, кПа.

Значение коэффициента η, учитывающего влияние скорости и температуры воздушного потока на интенсивность испарения, приведено в
табл. 10.1.

Подвижность воздуха в помещении, м∙ с^-1, можно оценить по формуле

 

U_в = A_в L_п / 3600,                                    (10.3)

 

где A_в - кратность воздухообмена, ч^-1; L_п - длина помещения, м.

 

 

Таблица 10.1

Значение коэффициента η

 

Подвижность воздуха, м∙ с-1	Температура воздуха в помещении, oC
	ниже 12	12...17	17...25	25...32	выше 32
Uв = 0 0 < 0, 15 0, 15 Uв < 0, 3 0, 3  Uв < 0, 7 0, 7  Uв	1, 0 3, 0 4, 6 6, 6 10, 0	1, 0 2, 6 3, 8 5, 7 8, 7	1, 0 2, 4 3, 5 5, 4 7, 7	1, 0 1, 8 2, 4 3, 6 5, 6	1, 0 1, 6 2, 3 3, 2 4, 6

 

Давление насыщенных паров, кПа, принято определять по уравнению Антуана:

                            (10.4)

 

где А_А, В_А и С_А - константы уравнения Антуана;

t_р - расчетная температура, ^оС.

Для нефтепродуктов давление насыщенных паров, кПа, можно определить по формуле В.П. Сучкова:

 

                             (10.5)

где t_всп – температура вспышки, ^оС.

При расчете массы паров ЛВЖ, испарившейся с поверхности разлива, анализируют два варианта:

o I вариант – за период 3600 с или менее вся разлившаяся ЛВЖ способна испарится;

o II вариант – за период 3600 с, только часть разлившейся ЛВЖ испаряется.

Продолжительность поступления паров при испарении определяют из условия разлива ЛВЖ на 1 м² по формуле

                                      (10.6)

где,  d _ж - толщина слоя разлившейся жидкости, м;

   r _ж - плотность ЛВЖ, кг × м^-3;

     W_исп - интенсивность испарения ЛВЖ, кг × м^-2 × с^-1.

Способы и приемы снижения пожарной опасности

 

Меры пожарной безопасности, обеспечивающие снижение пожарной опасности процесса испарения, являются:

o покрытие поверхности разлива пенами различной кратности;

o применение реагентов, активно впитывающих жидкость;

o разбавление пожароопасных водорастворимых жидкостей водой;

o самотечный слив разлившейся жидкости в аварийные емкости или амбары;

o откачка разлившейся жидкости насосами.

 

Порядок выполнения работы

3. Исходными данными для выполнения работы являются:

o наименование разлившейся ЛВЖ ________________;

o молярная масса ЛВЖ, M = ______ кг× кмоль^-1 (см. работу № 1);

o плотность ЛВЖ, r _ж = _______ кг × м^-3 (см. работу № 1).

o константы уравнения Антуана (см. работу № 1):

А_А=_____; B_А= ______; C_А = ________;

o расчетная температура ЛВЖ, t_p = ___ °С. В качестве расчетной температуры жидкости принять значение среднемесячной температуры воздуха для июля месяца (см. работу № 1);

o площадь разлива ЛВЖ при полном разрушении резервуара, F_ж = _____ м² (см. работу № 8);

o толщина слоя разлившейся жидкости, d_ж = ______ м (см. работу № 8);.

2. Рассчитать:

o давление насыщенных паров ЛВЖ, кПа (формула (10.4));

o интенсивность испарения ЛВЖ, кг с^-1 м^-2 (формула (10.2));                                 

o продолжительность испарения  ЛВЖ с поверхности разлива, с (формула (10.6)).

o продолжительность поступления паров при испарении  ЛВЖ с поверхности разлива принимают равным расчетному значению для первого варианта, а для второго варианта – 3600 с.

o массу паров ЛВЖ, кг (формула (10.1)).

 

Вопросы для подготовки к защите работы

 

1. Укажите, для каких целей при оценке пожарной опасности технологической системы необходимо определять массу испарившейся ЛВЖ.

2. Напишите уравнение Антуана, по которому определяют давление насыщенных паров ЛВЖ.

3. Напишите уравнение, по которому рассчитывают интенсивность испарения ЛВЖ.

4. Напишите уравнение, по которому рассчитывают массу паров при испарении ЛВЖ.

5. Укажите меры пожарной безопасности, обеспечивающие снижение пожарной опасности процесса испарения

Пример расчета массы паров ацетона

При испарении с поверхности разлива

 

Исходные данные

 

Наименование разлившейся ЛВЖ – ацетон.

Молярная масса, M = 58, 08 кг× кмоль^-1.

Плотность ЛВЖ, r_ж = 790 кг × м^-3.

Расчетная температура ЛВЖ, t_p = 20 °С.

Константы уравнения Антуана:

А_А= 6, 37551;  B_А=1281, 721; C_А = 237, 088.

Площадь разлива ЛВЖ, F_ж = 50 м₂.

Толщина слоя разлившейся жидкости, dж = 6, 7 •10^-3 м.

 

Расчет

 

Давление насыщенных паров, кПа,

 

.

                         

P_s= 10^{1, 3899} = 24, 54 кПа.

 

Интенсивность испарения равна:

 

Продолжительность поступления паров определяют из условия разлива ЛВЖ на 1 м² по формуле

 

 

Принимаем продолжительность испарения 3600 с.

Масса паров ацетона, образующихся при испарении с поверхности разлива, будет равна

 

m_п = W _исп F_ж τ  = 1, 87 · 10^-4 · 50 · 3600 = 33, 6 кг.

Работа № 11.

⇐ Предыдущая12131415161718192021Следующая ⇒

Поделиться: