Розвиток процесу горіння

Август 8, 2022

Главная
Разное
Розвиток процесу горіння

Содержание

3. План лекції 1. Характеристика та властивості пилу. 2. Закономірності горіння дисперсних систем. 3. Поширення горіння в
4. 1. ХАРАКТЕРИСТИКА та ВЛАСТИВОСТІ ПИЛУ Пил - колоїдна система, що складається з твердої дисперсної фази і
5. 1. Дисперсність – це міра подрібнення; розрізняють пил: мілкодисперсний dч = 10-5 ÷ 10-8 см середньодисперсний
6. Хімічна активність - здатність пилу вступати в хімічні реакції з іншими речовинами. Дрібнодисперсний пил має більшу
7. Електризація - здатність поверхні пилу набувати електричний заряд шляхом адсорбції іонів, при терті, подрібнені, контакті з
8. При впливі ДЗ частка пилу нагрівається до температури фізико-хімічних перетворень, газифікується (крім безгазових ТГМ) з утворенням
9. Вимушене запалювання пилу Мінімальна енергія запалювання Еmin – це найменша енергія електричної іскри, достатня для нагріву
10. Самоспалахування пилу - виникнення горіння внаслідок різкого збільшення швидкості реакції окиснення матеріалу пилу або газоподібних продуктів
11. Самозаймання характерне лише для аерогелю, де є акумуляція тепла в товщі шару пилу. Пил полімерів схильний
12. 3. ПОШИРЕННЯ ГОРІННЯ В ДИСПЕРСНІЙ СИСТЕМІ Поширення горіння відбувається за рахунок передачі тепла випромінюванням від частки,
13. 3.1 Особливості горіння аерогелю Горіння пилу в осілому стані подібно горінню ТГМ, з якого цей пил
14. 3.2. Особливості горіння аерозолю Аерозолі є гетерогенними системами, і їх поведінка визначається властивостями ТГМ. З газоповітряними
15. 2) Аерозолі схильні до злипання і осадження, тому їх вибухонебезпеку характеризують тільки за НКМПП. 3) Швидкість
16. 5) Для аерозолю характерні режими горіння: гомогенний – для продуктів газифікації пилу ТГМ 1. квазігомогенний -
17. 3.3 Фактори, що впливають на вибухонебезпеку аерозолю
18. дисперсність часток (dч) dч↓ Sпит↑ ωхр↑ q(+)↑ φн↓ dч↓ RВС↓ l ↓ φн↑ Грубодисперсний пил є
19. 4. КЛАСИФІКАЦІЯ ПИЛУ ЗА ПОЖЕЖНОЮ НЕБЕЗПЕКОЮ У стані аерозолю за основний параметр пожежної небезпеки приймається НКМПП.
20. І група - вибухонебезпечний пил Пил, що здатний до вибуху і має ϕ/н≤ 65 г/м3,∆Рвиб ≥
21. Для аерозолю органічних речовин з частками до 10 мкм НКМПП пилу і пари співпадають: Масову НКМПП
23. Скачать презентацию

Слайд 2

Слайд 3

План лекції
1. Характеристика та властивості пилу.
2. Закономірності горіння дисперсних систем.
3. Поширення

горіння в дисперсній системі
4. Класифікація пилу за пожежною небезпекою.

Слайд 4

1. ХАРАКТЕРИСТИКА та ВЛАСТИВОСТІ ПИЛУ
Пил - колоїдна система, що складається з

твердої дисперсної фази і газового дисперсійного середовища.
Аерозоль - пил, завислий у повітрі.
Аерогель – пил, осілий з повітря, але кожна частка все одно оточена повітрям.
Властивості пилу - визначають його пожежну небезпеку.

Слайд 5

1. Дисперсність – це міра подрібнення; розрізняють пил:
мілкодисперсний dч = 10-5 ÷

10-8 см
середньодисперсний dч = 10-3 ÷ 10-5 см
грубодисперсний dч > 10-3 см (мала дисперсність, швидко осаджується, має меншу питому поверхню, хімічну активність адсорбційну здатність, схильність до електризації)
Класифікують пил на: монодисперсний (частки однакового розміру) і полідисперсний (частки різного розміру).

Слайд 6

Хімічна активність - здатність пилу вступати в хімічні реакції з іншими

речовинами. Дрібнодисперсний пил має більшу реакційну поверхню, а тому й хімічну активність. Тому, навіть матеріали з низькою реакційною здатністю у стані пилу здатні до самозаймання (Al).
Адсорбційна здатність - це поглинання газів мікропорами пилу з виділенням тепла. Поглинання негорючих газів зменшує пожежну небезпеку, кисню та горючих газів - збільшує.

Слайд 7

Електризація - здатність поверхні пилу набувати електричний заряд шляхом адсорбції іонів,

при терті, подрібнені, контакті з зарядженою поверхнею (до 10кВ).
Чим більша швидкість рушення пилу і дисперсність, тим більша величина заряду накопичуваної статичної електрики.
Електризація збільшує стійкість хмари пилу і загрозу виникнення іскрового розряду та вибуху. Тому необхідне заземлення металевих частин приладів

Слайд 8

При впливі ДЗ частка пилу нагрівається до температури фізико-хімічних перетворень, газифікується

(крім безгазових ТГМ) з утворенням газоповітряної сфери з ϕгг ≥ ϕн; нагрів до Тзайм і утворення “вогненної сфери”.

2. ЗАГАЛЬНІ ЗАКОНОМІРНОСТІ ГОРІННЯ ДИСПЕРСНИХ СИСТЕМ

Слайд 9

Вимушене запалювання пилу
Мінімальна енергія запалювання Еmin – це найменша енергія електричної

іскри, достатня для нагріву та фазового переходу матеріалу.
Температура займання пилу Тзайм – це найменша температура пилу, за якої кількість газоподібних продуктів достатня для запалювання від ДЗ.
Тзайм та Еmin пилу залежать від:
стану: Тзайм.АГ; Еmin АГ < Тзайм,АЗ; ЕminАЗ;
Дисперсності: dч ↓ Тзайм, Еmin ↓;
Вогкості: W ↑ Тзайм, Еmin ↑;
вмісту кисню в повітрі ϕО2 ↑ Тзайм, Еmin ↓;
вмісту негорючих газів ϕнг ↑ Тзайм, Еmin ↑ .

Слайд 10

Самоспалахування пилу - виникнення горіння внаслідок різкого збільшення швидкості реакції окиснення

матеріалу пилу або газоподібних продуктів нагріву.
Температура самоспалахування пилу - найменша температура, за якої самоспалахує матеріалу пилу або продукти його газифікації.
ТссАЗ > ТссАГ
(оскільки в аерогелі тепло краще накопичується)
dч ↓ Тсс ↓

Слайд 11

Самозаймання характерне лише для аерогелю, де є акумуляція тепла в товщі

шару пилу.
Пил полімерів схильний до теплового СЗ.
Вугільний пил - до фізичного СЗ.
Пил ЦВМ - до теплового та мікробіологічного СЗ.
Металевий пил - до хімічного СЗ.

Слайд 12

3. ПОШИРЕННЯ ГОРІННЯ В ДИСПЕРСНІЙ СИСТЕМІ
Поширення горіння відбувається за рахунок

передачі тепла випромінюванням від частки, що горить, до холодних часток за естафетним меха-
нізмом.
Умовою поширення горіння
є попадання в зону впливу
“вогненної сфери”
холодної пилинки:
l < RВС.

Слайд 13

3.1 Особливості горіння аерогелю
Горіння пилу в осілому стані подібно горінню

ТГМ, з якого цей пил отримано, але має особливості:
Тзайм та τзайм для пилу менші, ніж для ТГМ, а швидкість поширення горіння vl,, схильність до самозаймання, виникнення тління більші за рахунок великої питомої поверхні та наявності кисню.
Аерогель може переходити у завислий стан при струшуванні, дії вітру, турбулентності біля полумۥя, та вибухати.

Слайд 14

3.2. Особливості горіння аерозолю
Аерозолі є гетерогенними системами, і їх поведінка визначається

властивостями ТГМ.
З газоповітряними сумішами аерозолі схожі можливістю виникнення вибуху.
Параметрами пожежної небезпеки аерозолю є: КМПП, Тсс, Еmin, Рвиб.
Відмінності горіння аерозолю від горіння газів:
1) ЕminАЗ >> ЕminГАЗІВ – оскільки необхідна додаткова енергія на фазовий перехід.

Слайд 15

2) Аерозолі схильні до злипання і осадження, тому їх вибухонебезпеку характеризують

тільки за НКМПП.
3) Швидкість поширення горіння в аерозолі на порядок вище ніж в газах, оскільки передача тепла здійснюється випромінюван-ням за естафетним механізмом.
4) Стадії запалювання АЗ: 1. Попередній нагрів. 2. фізико-хімічні перетворення, 3.Утворення ТВЗ та ЛПР, 4. Нагрів АЗ до Тзайм, досягнення φн, швидке окислення. 5. Виникнення горіння.

Слайд 16

5) Для аерозолю характерні режими горіння:
гомогенний – для продуктів газифікації

пилу ТГМ 1.
квазігомогенний - гетерогенне горіння окремих часток для безгазових ТГМ, але загалом горіння виглядає, як полумۥя;
змішаний для пилу з ТГМ 2 - ЛПР горять гомогенно, а ТВЗ - гетерогенно.
6) Первинний спалах пилу переводить в стан аерозолю значні кількості аерогелю з подальшим вибухом і виникають поетапні вибухи.

Слайд 17

3.3 Фактори, що впливають на вибухонебезпеку аерозолю

Слайд 18

дисперсність часток (dч)
dч↓ Sпит↑ ωхр↑ q(+)↑ φн↓
dч↓ RВС↓ l ↓

φн↑
Грубодисперсний пил є повільно прогрівається і ЛПР розсіюються, дрібнодисперсний пил – швидко прогрівається і має мало ЛПР.
Вміст горючих газів ϕгг у аерозолі створює гібридні суміші, для яких: 1.Важкогорючий пил горить; 2. тиск вибуху підвищується. 3. пил і газ, взяті у безпечній концентрації, разом можуть горіти.

Слайд 19

4. КЛАСИФІКАЦІЯ ПИЛУ ЗА ПОЖЕЖНОЮ НЕБЕЗПЕКОЮ
У стані аерозолю за основний параметр

пожежної небезпеки приймається НКМПП.
У стані аерозолю та аерогель пил може самоспалахувати і для оцінки пожежонебезпеки великих концентрацій використовують температуру самоспалахування.
Тому горючий пил за пожежною небезпекою поділяють на дві групи і чотири класи.

Слайд 20

І група - вибухонебезпечний пил
Пил, що здатний до вибуху і

має ϕ/н≤ 65 г/м3,∆Рвиб ≥ 5 кПа.
1 клас - найбільш вибухонебезпечний пил
ϕ/н ≤ 15 г/м3;
2 клас - вибухонебезпечний пил
15 г/м3 < ϕ/н ≤ 65 г/м3;
ІІ група - пожежонебезпечний пил
Пил, який має ϕ/н > 65 г/м3
3 клас - найбільш пожежонебезпечний пил
Тсс ≤ 250оС;
4 клас - пожежонебезпечний пил
Тсс > 250оС.

Слайд 21

Для аерозолю органічних речовин з частками до 10 мкм НКМПП пилу

і пари співпадають:

Масову НКМПП розраховують за формулами Монахова:
для мілкодисперсного пилу (dч < 10 мкм):
г⋅м-3;
для крупнодисперсного пилу (dч = 40-50 мкм):
г⋅м-3;
Після 40-50 мкм НКМПП починає знов зростати.

Формула Шоневальда повۥязує масову НКМПП та масову теплоту згоряння з коефіцієнтами за класами речовин:

Розвиток процесу горіння

Содержание

План лекції1. Характеристика та властивості пилу.2. Закономірності горіння дисперсних систем.3. Поширення

1. ХАРАКТЕРИСТИКА та ВЛАСТИВОСТІ ПИЛУПил - колоїдна система, що складається з

1. Дисперсність – це міра подрібнення; розрізняють пил:мілкодисперсний dч = 10-5 ÷

Хімічна активність - здатність пилу вступати в хімічні реакції з іншими

Електризація - здатність поверхні пилу набувати електричний заряд шляхом адсорбції іонів,

При впливі ДЗ частка пилу нагрівається до температури фізико-хімічних перетворень, газифікується

Вимушене запалювання пилуМінімальна енергія запалювання Еmin – це найменша енергія електричної

Самоспалахування пилу - виникнення горіння внаслідок різкого збільшення швидкості реакції окиснення

Самозаймання характерне лише для аерогелю, де є акумуляція тепла в товщі

3. ПОШИРЕННЯ ГОРІННЯ В ДИСПЕРСНІЙ СИСТЕМІ Поширення горіння відбувається за рахунок

3.1 Особливості горіння аерогелю Горіння пилу в осілому стані подібно горінню

3.2. Особливості горіння аерозолюАерозолі є гетерогенними системами, і їх поведінка визначається