Горение материалов в жидком кислороде

К настоящему времени накоплен большой опытный материал по горению капель жидкого топлива. Изучалось горения подвешенных капель (размером 1—2 мм) и более мелких падающих в печи капель (размеры порядка сотен мкм). Определялось время сгорания, изменение размера капель в процессе горения (для подвешенных капель), влияние на горение температуры среды, содержания кислорода, характеристики срыва пламени с капель и т. п. При проведении опытов использовались фотографирование, киносъемка. [c.251]

Горение рыхлого горючего материала, пропитанного жидким кислородом, сопровождается взрывом, что дает возможность применять кислород п и взрывных работах. [c.152]

Если материал не детонирует в жидком кислороде, то для дальнейшей оценки опасности представляется целесообразным определять предельные условия горения, т. е. параметры кислорода и материала, определяющие границу, которая разделяет область, где материал не способен к горению, и область, где горение возможно. В первом случае будут найдены условия, при которых материал может быть приравнен к негорючим, во втором — применение материала может привести к его загоранию, и тогда необходимо оценить последствия загорания материала. Если последствия загорания недопустимы (травматизм обслуживающего персонала, взрывное разрушение оборудования), то материал не может быть использован в данной системе или конструкции. Если последствия загорания допустимы, то чувствительность материала к воспламенению сопоставляется с возможными в данных условиях источниками зажигания, т. е. оценивается вероятность загорания материала. [c.56]

Предлагаемые для оценки опасности применения материалов в жидком кислороде четыре характеристики определяются достаточно большим числом параметров, которые в свою очередь могут зависеть от других. Например, для определения возможности детонации необходимо изучать условия возбуждения и возможность развития детонации в материалах при воздействии различных источников инициирования, оценить критические условия и последствия детонации, измерить скорости детонации и давления в детонационной волне. Для определения возможности горения необходимо изучать предельные условия горения материала, которые характеризуются предельным давлением горения, предельной концентрацией кислорода в смеси, при которой возможно горение, предельным количеством вещества, критическим размером или формой образца. [c.57]

Последствия загорания определяются скоростью горения и поджигающей способностью в зависимости от давления и температуры жидкого кислорода, формы, размеров и массы материала. [c.109]

Держатель 8 с образцом 7 помещали в сосуд, наполненный жидким кислородом, и крепили таким образом, чтобы образец находился в горизонтальном положении перпендикулярно оси сосуда. Сосуд герметизировали при испарении жидкого кислорода давление в системе повышалось. Необходимое для проведения опыта давление устанавливали при помощи образцового манометра 2 и сбросного вентиля 3. Затем включали подсветку и поджигали образец. Горение материала наблюдали визуально или фотографировали. [c.110]

Во время горения материала в жидком кислороде наблюдалась интенсивная пульсация газового пузыря с отрывом большого количества мелких пузырьков. Кроме того, происходило быстрое помутнение жидкого кислорода в результате конденсации в нем значительных количеств продуктов реакции. [c.111]

Физическую картину горения материала, погруженного в жидкий кислород, можно представить следующим образом. Фронт пламени горящего материала находится внутри газового пузыря. В результате кипения жидкого кислорода на границе жидкость — газовый пузырь, пульсаций пузыря, а также отрыва мелких пузырьков происходит интенсификация процессов массообмена, вследствие этого газовый пузырь непрерывно подпитывается чистым испарившимся кислородом, а продукты горения конденсируются в жидкости. [c.111]

Из указанного следует, что по одной чувствительности нельзя установить степень опасности применения того или иного материала в жидком кислороде, как это делалось в работах [1—3]. Для этого требуется изучение параметров, характеризующих горение и детонацию материалов. [c.151]

В случае переработки шихты, содержащей горючие частицы, последние, выгорая на стенке, поглощают избыточный кислород периферийной зоны, повышая температуру процесса. Тот же эффект получается, если по технологическим условиям требуется создание восстановительной среды, и для этого к шихте подмешивается твердый восстановитель. При тепловой обработке материала, не содержащего горючих компонентов, отсутствуют факторы, выравнивающие температурные поля, вследствие чего характер протекания процесса плавления зависит только от структуры зон тепловыделения при горении жидкого топлива. [c.173]

Главное условие выбора горючего материала для О ксйликвита заключается в том, чтобы этот материал был достаточно рыхл иначе пропитывающего его жидкого кислорода ле хватит на горение, и часть горючего материала останется несгоревшей. Оксиликвитный патрон — зто простой длинный, кишкообразный мешочек, наполненный горючим материалом, в который вставляется электрический запал. В качестве горючего материала для оксиликвитов используются сажа, древесная мука, а также (на основании исследований Института горного дела Академии наук СССР) целлюлозные волокнистые материалы дчестного происхождения солома, сено, сухой торф и другие пористые вещества. Патрон заряжается пепосредственно перед закладкой в шпур путем погружения его в жидкий кислород. Если взрыв оксиликвитного патро- [c.157]

Главное условие выбора горючего материала для оксиликвита заключается в том, чтобы этот материал был достаточно рыхл, иначе пропитывающего его жидкого кислорода не хватит на горение и часть горючего материала останется несгоревшей. Оксиликвит-ный патрон — это простой длинный, кишкообразный мешочек, наполненный горючим материалом, в который вставляется электрический запал. В качестве горючего материала для оксиликвитов используются сажа, древесная мука, а также (на основании исследований Института горного дела Академии наук СССР) целлюлозные волокнистые материалы местного происхождения солома, сено, сухой торф и другие пористые вещества. Патрон заряжается непосредственно перед закладкой в шпур путем погружения его в жидкий кислород. Если взрыв оксиликвит-ного патрона в шпуре почему-либо не произойдет, патрон сам собой разряжается в результате испарения из него жидкого кислорода. Пропитанная жидким кислородом папироса, горение которой демонстрируется на лекциях,— это простейшая модель оксилик-витного патрона. [c.222]

Мипора — очень легкий пористый изоляционный м.чтериал. Он представляет собой затвердевшую пену формальдегидно-мочевинной смолы. Ее получают в виде кускового белого материала, из которого легко вырезать детали любой формы. Недостаток миноры — гигроскопичность. Мипора не поддерживает горение в воздухе. Однако в среде кислорода она огнеопасна, а при большой плотности набивки взрывоопасна. Поэтому ее нельзя использовать в качестве теплоизоляции для сосудов с жидким кислородом. [c.192]

Взрыво- и пожароопасность материалов зависит от возможности и условий их пропитки жидким кислородом. Металлы и монолитные полимерные материалы практически не пропитываются жидким кислородом и могут контактировать с ним только по наружным поверхностям. Такие материалы не способны детонировать в жидком кислороде. Возможность их горения зависит от природы материала и давления кислорода. Хорошо пропитываются жидким кислородом поропласты и фильтрующие материалы, имеющие открытые поры, древесный уголь, обугленное дерево, а также порошки металлов и неметаллических материалов. Значительно хуже пропитываются жидким кислородом пенопластмассы, имеющие замкнутопористую структуру (ПС-4, ФРП-1, ППУ-304Н и т. п ), и материалы растительного происхождения (например, дерево). [c.29]

Если же материал не может гореть или детонировать при определенных параметрах кислорода, но чувствителен к механическому удару, то применение такого материала в данных условиях не представляет какой-либо опасности (воздействие механического удара не может привести к загоранию или детонации). Например, при изучении вопроса о допустимом содержании масла в минеральной вате, используемой для теплоизоляции блоков разделения воздуха [29], было показано, что при содержании в ней 0,457о масла П-28 по вате не может распространяться детонация или горение, т. е. она безопасна в жидком и газообразном кислороде при давлении 0,1 МПа. Эта цифра (0,45%) была принята в качестве предельно допустимой нормы безопасного содержания органических примесей в минеральной вате, используемой для изоляции воздухоразделительных установок, несмотря на то, что при такой концентрации масла минеральная вата чувствительна к механическому удару в жидком кислороде. [c.151]

Можно предложить горелку, которая не будет бояться даже ураганного ветра, работая в открытом виде. Для этого достаточно, например, сконструировать ее в виде цилиндрического колпака, обращенного прямо навстречу потоку воздуха, в дно которого вмонтирована распыливающая форсунка (фиг. 57). В цилиндрической стенке колпака, сделанного из огнеупорного материала, следует создать значительное число небольших отверстий с суммарным сечением м" ) не более сечения входного отверстия самого колпака. Когда такая горелка будет разожжена и придет в установившееся тепловое состояние, будет достигнута и устойчивость очага горения практически при любых скоростях набегающего холодного воздушного потока, обеспечивающая практически полное горение жидкого топлива с внешне беспламенным горением. Внутренная полость колпака, обращенная навстречу потока воздуха, явится зоной торможения этого потока и вместе с тем зоной энергичного испарения и смесеобразования под воздействием раскаленных стенок и кислорода первичного воздуха, ускоряющего газпфикационный процесс . Создающийся в полости колпака напор газа выдавли- [c.153]

При использовании остаточных топлив в газовых турбинах минеральные соединения могут привести к коррозии и эрозии материалов, особенно лопаток турбины, и к их загрязнению. В атмосфере кислорода воздуха получается пятиокись ванадия (температура плавления около 650 °С), сульфат натрия (окись натрия возгоняется при 127,5 °С), ванадат натрия или ванадилванадат NajO-V204-5V205 (температура плавления 625 °С). Это легко плавящиеся соединения, которые в жидком состоянии корродируют материал облицовки камеры сгорания и лопаток газовой турбины [29]. Таким соединениям приписывается роль переносчиков кислорода при его значительных концентрациях, что приводит не только к интенсификации горения, но и к повышенному разрушению материалов камеры сгорания вследствие окисления. [c.172]

Основы химии Д. И. Менделеева сыграли огромную роль в научной подготовке русских и зарубежных металлургов. Кроме основательной общей подготовки по химии, эта книга давала обзор современных способов получения различных металлов, особенно в обширных дополнениях к Основам химии , превосходящих по объему основной текст книги. Здесь собран богатейший, систематизированный и блестяще комментированный материал и повсюду — отдельные мысли и замечания по самым принципиальным научным и практическим вопросам. Нельзя не отметить, что именно в дополиениях к первому тому Основ химии содержится важнейшее замечание Д. И. Менделеева об интенсификации металлургических процессов нри помощи кислорода. В 121-м дополнении Д. И. Менделеев сообщает о возможности уединения кислорода из воздуха благодаря различию температур кипения азота и кислорода в жидком воздухе. После этого оп делает следующее замечание Указанный способ может служить для дешевого получения из воздуха газа, богатого кислородом, и так как горением в таком газе можно получить очень высокие температуры, полезные во многих (особенно при освещении и в металлургии) применениях, то быть может, что придет время, когда указанным путем станут на заводах и вообще для практики обогащать воздух кислородом . [c.120]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология