родукти повного згоряння речовин (таблиця відповідності продуктів горіння хімічному елементу, що входить до складу речовини):
С - СО 2 Н 2 - Н 2 О S - SО 2 Cl - HCl
Р - Р 2 О 5 Аl - Аl 2 О 3 Na - Na 2 Про F - HF
Са - СаО Si - SiO 2 Br - HBr I - НI
N 2 - N 2 O 2 - у вільному вигляді не виділяється
Для складання рівняння реакції горіння допускають, що повітря складається з 79% азоту і 21% кисню. Тоді на 1 об'ємну частину кисню в повітрі доводиться: 79/21=3,76 об'ємних частин азоту.
У ліву частину записують Пальне Речовина (ГВ) + повітря. Для зрівнювання згадаємо сутність матеріального балансу: сумарна маса речовин, що вступають в реакцію дорівнює масі речовин, одержані в ході реакції. Число атомів хімічного елемента має бути однаково, незалежно від того, до складу якої речовини цей елемент входить.
Порядок зрівнювання: починаємо з Н 2, потім продовжуємо з іншими хімічними елементами. Кисень зрівнюється в останню чергу, причому справа наліво, множник перед 3,76 N2 дорівнює множнику перед О 2.
Концентрація, відповідна такому співвідношенню пального і повітря називається стехиометрической, тобто такий, при якій суміш горючої речовини з повітрям найбільш вибухонебезпечна. Необхідно звернути увагу на те, що розрахунок ведуть на один моль (1 м3) горючої речовини, тому в рівнянні можуть з'являтися дробові коефіцієнти.
. Порядок розрахунку обсягу повітря, необхідного для горіння
Розрахунок V в необхідний для прогнозування розвитку пожежі в приміщенні. Мінімальна кількість повітря, необхідне для повного згоряння одиниці маси або об'єму горючої речовини, називається теоретично необхідним.
При пожежі горіння найчастіше відбувається з надлишком повітря, що враховується у розрахунках коефіцієнтом надлишку повітря? (?=2,?=3 і т. Д.).
Якщо?=1, то Vв дорівнює теоретично необхідного, і така концентрація повітря і пального називається стехиометрической.
Для розрахунку Vв використовуються формули, які досить просто виводяться з рівняння матеріального балансу процесу горіння. ) Для ТГВ і рідин:
де: m - маса горючої (дається в умові задачі),
?- Стехиометрический коефіцієнт, t - обьем 1-го кіломоля повітря при заданих умовах,
?- Коефіцієнт надлишку повітря,
М - молярна маса.
Якщо рідина дана в літрах, необхідно перевести літри в кг за формулою (в 1 м 3 - 1000 літрів).
Якщо тиск Р і температура t за умовами завдання не відповідаю нормальним, то обсяг одного кіломоля повітря розраховують за формулою:
(Ро=101 325 Па, Tо=273K, Vo=22,4 м 3),
Б) Для газів:
де: V р.р.- Обсяг горючого газу.
. Порядок розрахунку обсягу продуктів горіння
Для розрахунку застосовуються формули, які виводяться з рівняння матеріального балансу і, тому, схожі на формули для визначення V повітря
Для твердих і рідин:
де:? ni -сумарне кількість кілограм-молей продуктів горіння, - маса горючої (дається в умові задачі), - обсяг 1-го кіломоля речовини при заданих умовах,
М - молярна маса, ПГ обсяг продуктів горіння.
Якщо тиск і температура за умовами завдання не відповідають нормальним (Ро=101325 Па, tо=0 о С), то обсяг одного кіломоля речовини розраховують за формулою:
[м 3]
де Р і t - задані температура і тиск
Якщо горіння протікає з надлишком повітря (?? 1), то необхідно розрахувати? О2 =? (? - 1) і? N 2=3,76? (? - 1)
Для газів:
[м 3]
де V рр - заданий обсяг горючого газу (м 3)
Процентний склад продуктів горіння розраховується, виходячи їх загального числа кілограм-молекул продуктів горіння. Загальне число кілограм-молекул продуктів горіння? Ni приймаємо за 100% і по пропорції обчислюємо процентний вміст кожного компонента продуктів горіння.
Аналогічно і для інших продуктів горіння.
. Визначення нижчої Qн і вищої Qв теплоти згорання речовин за формулою Д.І. Менделєєва
Формули мають вигляд:
н=339С + 1256Н - 109 (О + NS) - 25 (9H + W) [кДж/кг], в=339С + 1256Н - 109 (О + NS) [кДж/кг]
де С, Н, О, N, S, W - вміст (у%)...
