Раздел 2. Расчёт дефлаграционного горения газовоздушных смесей
Задача Взрывается смесь этилена с воздухом стехиометрического состава. Начальные параметры: р0=101,3 кПа, Т0=293 К. процесс горения – дефлаграционный. Справочные данные: ü удельная теплота сгорания этилена ü концентрация газа в смеси с воздухом, % об.: Снкпр (нижний концентрационный предел распростр. пламени) – 2,7 % об.; Ссх (концентрационный предел для стехиометр. состава смеси) – 6,5 % об.; Свкпр (верхний концентрационный предел распростр. пламени) – 34 % об.; ü Максимальные параметры взрыва ГВС (давление, температура, степень расширения): ü Нормальная скорость распространения пламени: . Определить максимальное давление взрыва в замкнутом объёме. Решение: Записываем уравнение реакции: , откуда кДж/(кг ); кДж/(кг ). Максимальная температура:
=12∙2+1∙4=28 г/моль =12+16∙2=44 г/моль =1∙2+16=18 г/моль =14∙2=28 г/моль Максимальное давление взрыва: Максимальная нормальная скорость распространения пламени в ГВС соответствует концентрации отличной от стехиометрической (справочные данные). Давление взрыва и нормальная скорость распространения пламени зависит от концентрации газа в смеси с воздухом.
Рис. 4. Зависимость давления взрыва в замкнутом объёме концентрации горючего в газовоздушной смеси
Для расчёта избыточного давления используются многочисленные методы, учитывающие состав горючего вещества (индивидуальное вещество или смесь горючих веществ), место взрыва (открытое пространство или закрытое помещение) и т. д. Метод определения избыточного давления для воздушных взрывов по формуле М.А. Садовского: где m- масса тротилового эквивалента взрывного вещества, кг; r - расстояние до центра взрыва, м. Проанализировав произведённые вычисления, сделал вывод: Максимальное давление взрыва этилена в замкнутом объёме ,а избыточное давление для воздушных взрывов Давление в ударной волне: При р=7,6 кПа, степень повреждения – разрушение гофрированного асбеста. Гофрированные стальные или алюминиевые панели ослабляются в креплении и подвергаются изгибу. Деревянные панели разрушаются.
Задача 2 Исходные данные: Разгерметизировался технологический блок с газообразным этиленом, размещенный в помещении. Характеристика технологического блока: - кратность воздухообмена аварийной вентиляции ; - объем аппарата ; - избыточное давление в аппарате кПа; - температура газа в аппарате °С; - подача компрессора - подводящий трубопровод: длина ,диаметр ; - отводящий трубопровод: длина ,диаметр ; - продолжительность отключения задвижек . Характеристика газа: этилен С2Н4; - удельная энергия взрывчатого превращения этилено-воздушной смеси кДж/кг - нормальная скорость распространения пламени при концентрации стехиометрического состава - степень теплового расширения этилена - плотность смеси 1,285 кг/м3 (табл. 18.2). Характеристика помещения: - длина , ширина , высота - коэффициент свободного объема помещения .
Определить: 1. Параметры взрыва при дефлаграционном горении. 2. Параметры взрыва при детонационном горении ( и ) на расстоянии 100 м от центра взрыва.
Расчет. Обоснование массы ГВС при возможной аварии технологического оборудования внутри помещения:
где кПа; ;
кг/м3; кг; кг; кг. Параметры взрыва при дефлаграционном горении:
; кПа, где кПа; кПа; ; ; ; ; ; ; с.
При отсутствии преград . Если для горючих субстанций отсутствуют сведения о коэффициенте теплового расширения , последнее может быть определено по формуле Длительность действия давления примерно в 5 раз больше времени горения ГВС. с. Вывод: Тогда параметры взрыва при дефлаграционном горении: 33 кПа; 0,34 с; 1,7 с. Параметры взрыва при детонационном горении: ; Так как кДж, где При кПа; Вывод: Тогда параметры взрыва при детонационном горении на расстоянии 100 м от центра взрыва кПа;
Заключение Горением называется физико-химический процесс, при котором горючие вещества под воздействием высоких температур вступают в химическое взаимодействие с окислителем, превращаясь в продукты горения. В данной курсовой работе газообразным веществом является этилен. Этилен представляет собой газ, состоящий из углерода и водорода. Обычно он применяется в химической промышленности, например, при изготовлении полиэтилена; в меньших количествах используется для дозревания фруктов. Этилен имеет широкий диапазон воспламеняемости и быстро горит. Будучи нетоксичным, он является анестезирующим и удушающим средством. Этилен перевозится в сжатом виде в баллонах и в криогенном состоянии в теплоизолированных грузовых автомобилях и железнодорожных вагонах-цистернах. Для защиты цистерн применяют предохранительные клапаны. Баллоны могут разрушаться под воздействием пожара, но не расширяющихся паров кипящей жидкости, поскольку жидкости в них нет. При выходе этилена из баллона возможны взрыв и пожар. Этому способствуют широкий диапазон воспламеняемости и высокая скорость горения этилена. В раде случаев, связанных с выходом в атмосферу большого количества газа, происходят взрывы. Максимальное давление взрыва в замкнутом объёме Параметры взрыва при дефлаграционном горении: 33 кПа; 0,34 с; 1,7 с. Параметры взрыва при детонационном горении на расстоянии 100 м от центра взрыва кПа; В основе механизма распространения дефлаграционного горения лежит теплопередача в соседние с зоной горения участки материала. Скорость распространения процесса зависит от теплоемкости материала, его теплопроводности и некоторых других свойств. Список литературы 1. Девисилов В.А., Дроздова Т.И., Тимофеева С. С. Теория горения и взрыва под общ. ред. В.А. Девисилова.- М. : ФОРУМ, 2012.- 352 с.- (Высшее образование). 2. Информационный сайт bezop-pogar.ru/obuchayushhie-materialy-teoreticheskie-osnovy-goreniya-i-vzryva/93-deflagracionnoe-vzryvnoe-gorenie.html 3. Информационный сайт http://www.0-1.ru/articles/showdoc.asp?dp=50 4. Информационный сайт http://www.nalogi.ru/faq/detail.php?ID=1579190 5. Информационный сайт http://fern-flower.ru/articles/kratkaya_informaciya_o_processe_goreniya 6. Информационный сайт http://www.newtemper.com/dom/kulinariya/obschie_svedeniya_o_gorenii_1720 7. Информационный сайт http://bgdstud.ru/podborka-lekczij-po-bzhd/19-lekcii-po-predmetu-bzhd/966-vidy-goreniya.html 8. Информационный сайт ru.wikipedia.org/wiki/%DD%F2%E8%EB%E5%ED
Популярное: Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1015)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |