Диффузионное и кинетическое горение.

. Диффузионное горение – это горение неоднородной смеси, когда горючее и окислитель предварительно не перемешаны, т.е. неоднородной.
Диффузионное горение- горение не перемешанных газо-, паровоздушных смесей с воздухом. Оно свойственно конденсированным горючим веществам жидкостям и твёрдым материалам. Для диффузионного горения характерно наличие светящегося пламени. Различают диффузионное горение следующего вида: Гомогенное горение-это такое горение когда и горючие вещества и окислители находятся в одном агрегатном состоянии.Гетерогенное горение- когда компоненты смеси находятся в разных агрегатных состояниях например(тв.горючее вещество и газообразный распылитель)Диффузионное горение сопровождается, как правило, саже образованием, что характерно для турбулентных факелов, образуемых при горении нефтепродуктов в резервуарах. К диффузионному горению относятся различные очаги пожаров.

Кинетическое горение - называется горение заранее перемешанных горючего газа, пара или пыли с окислителем. В этом случае скорость горения зависит только от физико-химических свойств горючей смеси (теплопроводности, теплоемкости, турбулентности, концентрации веществ, давления и т.п.). Поэтому скорость горения резко возрастает. Такой вид горения присущ взрывам.В данном случае при поджигании горючей смеси в какой-либо точке фронт пламени движется от продуктов сгорания в свежую смесь. Таким образом, пламя при кинетическом горении чаще всего не стационарноТ(горения)+Т(кипения)=Тг
Т(горения)-меньше- Т(кипения)-кинетическое горениеТ(горения) -больше -Т(кипения)=диффузионное горение

Основными видами горения являются гомогенное и гетерогенное В гомогенном горении выделяют два режима: кинетическое и диффузионное горение

. Кинетическое горение – это горение предварительно перемешанной горючей смеси, т.е. однородной смеси. Скорость горения определяется только кинетикой окислительно-восстановительной реакции.

Диффузионное горение – это горение неоднородной смеси, когда горючее и окислитель предварительно не перемешаны, т.е. неоднородной. В этом случае, смешивание горючего и окислителя происходит во фронте пламени за счет диффузии. Для неорганизованного горения характерен именно диффузионный режим горения, большинство горючих материалов на пожаре могут гореть только в этом режиме. Однородные смеси, конечно, могут образовываться и при реальном пожаре, однако их образование скорее предшествует пожару или обеспечивает начальную стадию развития.Принципиальным отличием этих видов горения заключается в том, что в однородной смеси молекулы горючего и окислителя уже находятся в непосредственной близости и готовы вступить в химическое взаимодействие, при диффузионном же горении эти молекулы сначала должны приблизится друг к другу за счет диффузии, и только после этого вступить во взаимодействие.Этим обуславливается различие в скорости протекания процесса горения. Полное время горения t_г, складывается из длительности физических и химических процессов: t_г = t_ф + t_х.

Кинетический режим горения характеризуется длительностью только химических процессов, т.е. t_г » t_х, поскольку в этом случае физических процессов подготовки (перемешивания) не требуется, т.е. t_ф » 0

. Диффузионный режим горения, наоборот, зависит в основном от скорости подготовки однородной горючей смеси (грубо говоря сближения молекул), В этом случае t_ф > > t_х, и поэтому последним можно пренебречь, т.е. длительность его определяется в основном скоростью протекания физических процессов.Если t_ф » t_х, т.е. они соизмеримы, то горение протекает в так
называемой промежуточной области.

Для примера, представьте себе две газовые горелки(рис. 1.1): в одной из них в сопле имеются отверстия для доступа воздуха (а), в другой их нет (б). В первом случае воздух будет засасываться инжекцией в сопло, где он перемешивается в горючим газом, таким образом, образуется однородная горючая смесь, которая сгорает на выходе из сопла в кинетическом режиме. Во втором случае (б), воздух перемешивается с горючим газом в процессе горения за счет диффузии, в этом случае – горение диффузионное.

Рис. 1.1 Пример кинетического (а) и диффузионного (б) горения

Визуальное отличие этих режимов – наличие пламени.Гомогенное горение может протекать в двух режимах: диффузионном и кинетическом. Визуально, их отличие заключается в скорости горения.Следует отметить, что выделяют еще один вид горения – горение взрывчатых веществ. Взрывчатые вещества включают в свой состав горючее и окислитель в твердой фазе. Поскольку и горючее и окислитель находятся в одинаковом агрегатном состоянии, такое горение – гомогенное.На реальных пожарах, в основном, происходит пламенное горение. Пламя, как известно, выделяют как один из опасных факторов пожара. Что же такое пламя и какие процессы в нем протекают?

5. Температурные пределы воспламенения жидкости. Температура

Температурные пределы воспламенения паров в воздухе определяются температурами вещества, при которых его насыщенные пары образуют концентрации, соответствующие нижнему и верхнему концентрационным пределам воспламенения.Категории помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности

Температура вспышки (Твсп) - наименьшая температура конденсированного вещества, при которой в условиях специальных испытаний над его поверхностью образуются пары, способные вспыхнуть в воздухе при поднесении к ним внешнего источника зажигания (пламени или нагретого до высокой температуры тела). Устойчивое горение при этом не устанавливается вследствие малой скорости испарения горючей жидкости. Температура вспышки показывает, при какой температуре вещество подготовлено к воспламенению и становится огнеопасным в открытом сосуде. В зависимости от температуры вспышки горючие жидкости подразделяются на:
· легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) с температурой вспышки не свыше 61 °С (в закрытом тигле) или не свыше 66 °С (в открытом тигле); · горючее (ГЖ) с температурой вспышки паров выше, соответственно, 61 и 66°С. ЛВЖ в свою очередь делятся на три разряда:
а) особо опасные ЛВЖ - имеющие температуру вспышки от -18°C и ниже в закрытом тигле или - 13°С и ниже в открытом;
б) постоянно опасные ЛВЖ - имеющие температуру вспышки выше -18°С до +23°С в закрытом тигле или выше -13°С до +27°С - в открытом;
в) опасные при повышенной температуре ЛВЖ. К данному разряду относятся жидкости с температурой вспышки более +23°С до +61°С включительно (в закрытом тигле) или более +27°С до +66°С - в открытом.

Методы определения температуры вспышки Температуру вспышки экспериментально определяют в приборах закрытого (з.т.) и открытого (о.т.) типов.Для определения температуры вспышки заданную массу горючего вещества нагревают с заданной скоростью, периодически зажигая выделяющиеся пары и визуально оценивая результаты зажигания.Температура вспышки (t_всп.), измеренная в приборе открытого типа, как правило выше; для жидкостей с температурой кипения до 100⁰С на 1-3⁰С, до 250⁰С на 10-15 ⁰С. В таблице приведены значения температур вспышки некоторых жидкостей, определенных приборами закрытого и открытого типов

Жидкость	Температура вспышки, К
Прибор закрытого типа (з.т.)	Прибор открытого типа (о.т.)
Нефть
Мазут
Масло цилиндровое

Низкокипящие горючие жидкости имеют обычно низкую t_всп. Температуру, например: для этилового эфира 43⁰С, для ацетилена 18⁰С. Высококипящие жидкости имеют высокие t_всп., например: глицерин 198⁰С, дециловый спирт 107⁰С.

6. Определить температуру вспышки смеси, состоящей из 90% турбинного масла (tвсп = 184⁰С) и 10% бензина (tвсп = 34⁰С).

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться: