викладеним визначення теоретичної температури горіння може проводитися за такою спрощеною розгорнутої формулою [2]:
m=
де а і б - ступінь дисоціації водяної пари і двоокису вуглецю, об. % Від початкової кількості.
4.4 Дійсна температура горіння
Дійсна температура продуктів згоряння нижче теоретичної температури горіння і залежить від величини тепловтрат в навколишнє середовище, ступеня віддачі тепла із зони горіння випромінюванням, розтягнутості процесу горіння та ін. Дійсна температура в топках печей і кіт- лов визначається за тепловому балансу або наближено з теоретичної або калориметричної температурі горіння (залежно від температур в топках) з введенням в них експериментально встановленого поправочного коефіцієнта [2]:
t Д=t? *?
де?- Пірометричний коефіцієнт, що вкладався в межі: для якісно виконаних термічних і нагрівальних печей з теплоізоляцією 0,75-0,85; для герметичних печей без теплоізоляції 0,65-0,75; для екранованих топок котлів 0,50-0,65.
Для прикладу був зроблений розрахунок максимальної температури горіння пропану:
tж == 2 110 оС
5. Межі займання газів
Суміші горючого газу з повітрям (або киснем) можуть займатися (вибухати) тільки в тому випадку, якщо вміст газу в суміші знаходиться у відомих межах. У зв'язку з цим розрізняють нижній і верхній концентраційні межі запалення. Нижня межа відповідає мінімальному, а верхній - максимальній кількості газу в суміші, при якому відбувається її займання при запалюванні і мимовільне (без припливу тепла ззовні) поширення полум'я. Поза концентраційних меж повітряні суміші не горять та не вибухають. На рис. 5.1 показані схеми, що ілюструють поведінку газоповітряних сумішей при їх запалюванні розпеченій електричною спіраллю [3].
Рис. 5.1 Проведення газоповітряних сумішей при їх запаленні;
а - вміст газу менше нижньої межі займання;
б - вміст газу між верхнім і нижнім межами;
в - вміст газу перевищує верхню межу
Схема а відповідає умові, коли вміст газу в газоповітряної суміші менше нижньої межі займання.
У цьому випадку суміш, що знаходиться всередині судини або випливає з нього, не горить і не вибухає. Точніше, на спіралі може протікати процес горіння, однак на весь об'єм суміші він не поширюється і при видаленні джерела запалювання припиняється.
Схема б відповідає умові, коли вміст газу в суміші знаходиться між нижнім і верхнім концентраційними межами запалення. У цьому випадку підпалена суміш запалюється і горить поза судини і всередині нього як при наявності, так і при видаленні джерела запалювання. Більше того, всередині судини відбувається миттєве поширення горіння по всьому об'єму суміші, т. Е. Її вибух.
Схема в відповідає умові, коли вміст газу в суміші перевищує верхня концентраційна межа займання. У цьому випадку суміш, підпалена поза судини, горить мимовільно (при видаленні джерела запалювання), а усередині судини її горіння відбувається тільки на спіралі і на весь обсяг не поширюється. Існування концентраційних меж займання викликається тепловими втратами при горінні. У міру розбавлення горючої суміші повітрям, киснем або газом теплові втрати зростають, швидкість поширення полум'я зменшується, і горіння припиняється після видалення джерела запалювання [3].
При наявності в газі невеликої кількості інертних домішок значення меж займання, об. %, Можуть бути визначені наближено за формулою [3]:
де - нижній або межа запалення суміші, що містить інертні (баластні) домішки, об. %; Lr - нижній або верхня межа займання горючої частини суміші, об. %;- Вміст баластних домішок (CO2 і N2), частки одиниці.
У практиці досить часто доводиться визначати коефіцієнт надлишку повітря і на межах займання, а також тиск, що виникає при вибуху газоповітряної суміші.
Визначення коефіцієнта надлишку повітря може здійснюватися за формулою [3]:
де L - нижній або відповідно межа запалення газу в газоповітряної суміші, об. %; V Т - теоретичний витрата повітря, нм 3/нм 3.
Розрахунок тиску при вибуху газів
Визначити нижній і верхній межі займання в повітрі природного газу Газлинское родовища. Склад газу, об. %: СН 4 - 93; С 2 Н 6 - 3,1 З 3 Н 8 - 0,7; З 4 Н 10 - 0,6; CО 2 + N 2 - 2,6.
Рішення:
Склад горючої частини газу без інертних домішок
Нижній межа займання горючої част газу:
