Воспламенение смесей, минимальная энергия

Минимальная энергия воспламенения определяется наименьшим количеством накопленной в конденсаторе электрической энергии, которая, рассеиваясь в зазоре между двумя металлическими электродами, воспламеняет горючую смесь. Минимальная энергия (в дж) рассчитывается по уравнению [c.95]

Оценка воспламеняющей способности разрядов статического электричества является одной из основных задач научно-исследователь-ских работ по обеспечению безаварийной работы аппаратов в химической и нефтехимической промышленности. Косвенные методы такой оценки обычно довольно громоздки и нередко приводят к неоправданно жестким и технически нецелесообразным требованиям. Поэтому возникла необходимость оценки воспламеняющей способности разрядов, возникающих в производственных условиях, по результатам непосредственных опытов по воспламенению горючих сред. В случае, если удается воспламенить горючую смесь, минимальная энергия воспламенения (МЭВ) которой известна, то следует вывод, что эти разряды способны воспламенить и любую другую горючую смесь с меньшей МЭВ. И наоборот, если установлено, что вероятность воспламенения горючей смеси ниже уровня значимости (например, ниже 10 ), то в средах с такой же или большей МЭВ возможность возникновения загорания от разрядов статического электричества отсутствует [45, 53, 66]. [c.191]

Минимальная энергия воспламенения — наименьшая энергия источника зажигания, способная воспламенить горючую смесь, характеризующая чувствительность взрывоопасной смеси к воспламенению с вероятностью Р=Ю- —10 . [c.182]

В зависимости от параметров газовой смеси и характеристик искры искровое зажигание может быть успешным или неудачным. Чтобы искровое зажигание было успешным, необходимо, чтобы было возможно распространение пламени в газовой смеси, т. е. состав смеси не должен выходить за пределы воспламенения, а энергия искры должна превышать некоторое минимальное значение, называемое минимальной энергией зажигания. Газовая смесь по степени трудности зажигания характеризуется воспламеняемостью, а искра — эффективностью зажигания. Воспламеняемость и эффективность зажигания определяются через упомянутую выше минимальную энергию зажигания. Например, относительно газовых смесей А и Б можно сказать, что воспламеняемость смеси А выше (ниже), чем у смеси Б, если минимальная энергия зажигания смеси А меньше (больше), чем у смеси Б. Также можно сказать, что при изменении воспламеняемости газовой смеси эффективность искрового зажигания тем выше, чем ниже воспламеняемость газовых смесей, которые способна воспламенить данная искра. При изменении соотношения горючего и воздуха или кислорода в газовой смеси минимальная энергия зажигания имеет минимум при некотором составе смеси и возрастает при приближении к обоим пределам воспламенения. Воспламеняемость газовой смеси изменяется не только при изменении состава смеси (типа смеси или соотношения составляющих), но и при изменении температуры, давления, гидродинамического состояния смеси. Естественно, что чем большей энергией обладает искра, тем выше эффективность зажигания, однако она различна у разных типов искры. Например, давно экспериментально показано, что эффективность зажигания емкостной искрой выше, чем индуктивной искрой. [c.40]

Можно сделать вывод, что энергия зажигания, определенная при вероятности воспламенения 0,1—0,5 для расстояния между электродами I > (когда пламегасящее действие электродов исключается), практически уже может считаться граничной величиной, так как при уменьшении разрядной емкости на очень малую величину горючая смесь не воспламеняется. Граничная величина в этом случае принимается за минимальную энергию зажигания-Экспериментальное исследование [144] минимальных энергий зажигания бинарных и сложных горючих смесей топливо + воздух + [c.109]

Допустимая энергия искрового разряда в производственных условиях для газо-, паровоздушных горючих смесей не должна превышать 0,4 минимальной энергии зажигания. Если заданная мощность искры больше минимальной, ей всегда соответствуют определенные концентрации смеси, являющиеся границами искрового зажигания. Вне таких границ зажигание невозможно, тогда как в области, лежащей между границами, смесь может воспламениться (рис. 64). Как видно из рисунка, по мере повыщения мощности искры границы зажигания расширяются, однако имеется предел, к которому стремятся границы зажигания при бесконечном увеличении мощности искры. Выше этого предела изменение мощности искры не меняет границ зажигания. Такие искры называют насыщенными. Использование насыщенных искр в приборах по определению концентрационных и температурных пределов воспламенения, а также температуры вспышки дает результаты, не отличающиеся от [c.350]

Воспламенение горючих смесей искровыми разрядами статического электричества произойдет, если выделяющаяся в разряде энергия будет больше энергии воспламеняющей горючую смесь, пли в общем случае, выше минимальной энергии зажигания горючей смеси. [c.358]

Электростатический разряд может воспламенить горючую смесь только в том случае, если его энергия больше минимальной энергии воспламенения данной смеси. Следовательно, условие безопасности может быть записано следующим выражением [c.128]

Причинами пожаров довольно часто являются электрические искры. Они могут воспламенить не только газы, жидкости, пыли, но и твердые вещества. При возникновении электрической искры в объеме газа между электродами образуются свободные атомы и радикалы, которые, диффундируя в горючую смесь, инициируют цепную реакцию окисления. Одновременно в объеме около искры интенсивно повышается температура. Ниже приведены величины минимальной энергии электрической искры, необходимой для воспламенения смесей горючих паров и газов с воздухом при нормальном давлении [c.62]

Процесс, в котором смесь, не воспламеняющаяся сама по себе, воспламеняется локально при помощи внешнего источника, называется зажиганием. При зажигании обычно нагревается небольшой объем смеси. Внутри этого объема происходит самовоспламенение с последующим распространением пламени в несгоревшую (свежую) смесь. Знание минимальной энергии зажигания, т.е. минимальной энергии, необходимой для локального воспламенения смеси, особенно важно с точки зрения проблем безопасности. [c.174]

Для каждой пары компонентов при заданных условиях существует такая минимальная энергия, которая неспособна зажечь смесь даже оптимальных по воспламенению концентраций. По- [c.109]

Широкое применение в технике получило воспламенение горючей смеси электрической искрой. Энергия искрового заряда проявляется в образовании (в искровом канале диаметром около 0,1 мм) плазмы с температурой, превышающей 10 000 К, и в излучении, охватывающем широкий диапазон спектра — от УФ- и видимого до колебаний с частотой Ю. —10 Гц. Таким образом, в искровом разряде в минимальном объеме реализуется весьма интенсивный по мощности начальный очаг реакций, полностью воспроизводящий механизм распространения пламени. Образовавшийся в искровом промежутке начальный очаг пламени оказывает на окружающую его свежую смесь воздействие многочастотным излучением, вызывающим расщепление молекул горючего в предпламенной зоне и создающим таким образом условия, необходимые для распространения пламени. [c.126]

Когда мощность искрового разряда мала, то плотность излучения, приходящегося на единицу поверхности смеси в предпламенной зоне, оказывается недостаточной для достижения требуемой предпламенной фрагментации молекул. В результате смесь не воспламеняется. Существует, таким образом, минимальная мощность искры, при которой происходит воспламенение смеси (рис. 3.12). С ростом мощности искрового разряда (с увеличением воспламеняющей силы тока) выше той, при которой происходит воспламенение смеси стехиометрического состава, создаются более благоприятные условия для воспламенения смесей, отличающихся по составу от стехиометрического. Однако при этом, естественно, существует определенный предел по составу смеси, выше которого смесь не воспламеняется при как угодно большой мощности искры. Считается, что оптимальные условия зажигания смесей в двигателях легкого топлива создаются, когда в течение примерно 1 мс в искровом промежутке выделяется энергия, равная 20—30 МДж. [c.126]

Для каждой горючей смеси существует некоторая предельная минимальная мощность импульса (искры), начиная с которой смесь воспламеняется и возникает фронт горения. Эта минимальная мощность зависит от состава смеси, давления и температуры. Знание минимальной мощности электрических искр, необходимой для воспламенения различных горючих смесей, имеет большое практическое значение. Это дает возможность оценить чувствительность к воспламенению горючей смеси, установить допустимое значение энергии электрического разряда во взрывоопасной среде, классифицировать горючие смеси по воспламеняемости их электрическими разрядами и разработать меры безопасности ведения процесса (безопасные системы связи, сигнализации, автоматики и другие устройства с применением электрического тока). [c.350]

Между верхним и нижним концентрационными преде---лами воспламенения горючих смесей существует такая оптимальная концентрация, при которой требуется наименьшая энергия искры. При такой концентрации смесь наиболее легко воспламеняется, т. е. она наиболее взрывоопасна. Олттимальная концентрация используется для определения минимальной энергии зажигания. [c.125]

Под минимальной энергией зажигания взвеси пыли в воздухе понимают наименьшую энергию конденсатора, при разряде которого через воздушный промежуток возникает искра, зажигающая с вероятностью 0,01 наиболее легко воспламеняемую смесь данного вещества с воздухом. Минимальная энергия зажигания позволяет сравнивать чувствительность различных пылей к воспламенению от внешних источников зажигания, а также непосредственно рассчитывать допустимую энергию электрических разрядов во взрывоопасной среде и разрабатывать эффективные противопожарные меры. [c.27]

Помимо концентрационных пределов воспламенения, воспламеняемость горючей смесн характери (уется минимальной эпергней электрической искры, которая вызывает воспламенение. Не всякая искра, проскакивающая через горючую сме( ь, вызывает ее воспламенение, хотя температура такой пскры измеряется тысячами градусов. Для воспламенения и создания самораахростраияющгйся реакции горения необходима определенная минимальная энергия ис ирового разряда, которая зависит от химического состава топлива, а такиле от температуры и давления. Энергия искрового разряда обычно Bi.ipi-ж-ается в миллиджоулях. [c.179]

Можно сделать вывод, что энергия воспламенения, определенная при вероятнос ги воспламенения 0,1—0,5 для расстояния между электродами кр (когда пламегасящее действие электродов исключается), практически уже может считаться граничной величиной, так как при уменьшении разрядной ешсости на очень малую величину горючая смесь не воспламеняется. Граничная величина в этом случае принимается за минимальную энергию воспламенения. [c.100]

Таким образом, в экспериментах [20] исследовались подъем, воспламенение и горение зерновой, марценовой, пшеничной и древесной пылей. Оказалось, что энергия инициатора должна превышать некоторое предельное значение, чтобы смесь воспламенилась. Это означает, что минимальная энергия инициирования является важным параметром, влияющим на вероятность возникновения пьшевого взрыва. Определено таюке, что инициировать детонацию в пыли лишь газовой детонацией невозможно, т. е. горящая смесь в первичной камере играет, по мнению авторов, ту же самую роль, что взрыв во взрыве в теории детонации газовых смесей. [c.193]

Искра может воспламенить взрывоопасную смесь (горючую среду), если за время охлаждения она нагреет объе.м смеси до температуры воспламенения (самовоспламенения) и отдаст энергии не меньше некоторой приведенной ниже минимальной величины. Расчеты показывают, что искра, образованная при ударе стального стержня радиусом 2-10 м, при охлаждении с температуры 1900 до 1700 К отдает в окружаюш,ую среду примерно 38 мДж теплоты. По расчету эта энергия значительно больше необходимой для воспламенения паровоздушных смесей. Ниже приведены минимальные энергии, необходимые для воспламенения некоторых веществ, мДж [c.64]

Помимо концентрационных пределов воспламенения, воспламеняемость горючей смеси характеризуется минимальной энергией электрической искры, которая вызывает воспламенение. Не всякая искра, проскакивающая через горючую смесь, вызывает ее воспламенение, хотя температура такой искры измеряется тысячами градусов. Для воспламенения и создания самораспро-страняющейся реакции горения необходима определенная минимальная энергия искрового разряда, которая зависит от химического состава топлива, а также от температуры и давления. Энергия искрового разряда обычно выражается в миллиджоулях. На рис. 98 показано влияние температуры и давления на минимальную энергию воспламенения пропано-воздушных смесей от электрической искры. Минимальная энергия искры для воспламенения при снижении давления от 1 до 0,2 ат возрастает почти в десять раз. [c.172]

Можно суверенностью утперн дать, что существует область взрывов при низком давлении с четко выраженными нижним и верхним пределами, указывающая (как и в случае водорода) на основной механизм разветвления цепей. Такое поведение было четко описано Семеновым и др. [31 ]. Смесь окиси углерода с кислородом, находящаяся над поверхностью воды, медленно пропускалась при постоянном (низком) давлении через кварцевую трубу, температура которой поднималась до тех пор, пока не начиналось воспламенение. Таким путем был выявлен полуостров воспламенения для смесей, содержащих 15, 30 и 90% кислорода, как показано на рнс. 19. Область справа от кривой соответствует воспламенению, а область слева соответствует реакциям, которыми можно пренебречь, если температуры не слишком высоки. Точки на верхней предельно ветви дают достаточно прямую линию, если нанести 1н р в зависимости от 1/Г. Наклон этой лпнпи соответствует энергии активации 35 ООО кал, между тем как энергия для системы водород—кислород равна 22 ООО кал (эта последняя система также рассматривалась). Минимальные температуры взрывов были выше соответствующих температур для системы водород—кислород примерно на 150°. [c.159]