Зоны и стадии горения

Магний горит практически всегда в паровой фазе [9, 14, 36], что связано с низкой температурой кипения магния, которая достигается уже на ранних стадиях горения, сразу же после воспламенения. В пользу парофазного горения магния свидетельствуют значение п в зависимости Тг м, равное или даже превышающее 2 большая ширина треков, достигающая 10—15 диаметров горящих частиц вид треков (большая яркость зоны реакции, несимметричность, вымпелы, вращение частиц, внезапные повороты, вспышки, взрывы) характер продуктов горения, представляющих собой дым с частицами мельче 1 мкм [9, 36, 48]. [c.250]

На заключительной стадии горения процесс становится нестационарным (рис. IV. 4в). Эта стадия характеризуется постепенным уменьшением зоны свечения до размеров частицы (ее окисной оболочки) и усилением неоднородности свечения за счет появления факелов на поверхности частицы. В конце горения размер частицы уменьшается, что обусловлено плавлением окисной оболочки. Погасшая частица окисла некоторое время продолжает светиться (рис. IV. 4г). [c.255]

Изменение размеров зоны свечения частицы, горящей в соответствии с описанным механизмом, является сложным (рис. IV. 7), После воспламенения величина Гсв//"о быстро (за 0,1 мс) достигает максимального значения (участок аб). Далее основное время первой стадии горения отношение Гсв// о остается постоянным (участок бв). Когда выгорание магния заканчивается, r Jг уменьшается до минимума (точка г), а затем, с Началом горения алюминия, возрастает (участок гд). Наконец, по мере выгорания алюми- [c.259]

Процесс горения, обусловливающий развитие пожара, характеризуется тремя основными зонами или стадиями подготовительной зоной, зоной собственно горения — пламенем и зоной продуктов сгорания. [c.235]

Для правильного использования огнегасительных веществ необходимо знать их свойства, физико-химические свойства применяемых на производстве веществ, особенности конструкций зданий и сооружений, а также учитывать стадии развития пожара. В начальной стадии горения твердых и жидких горючих веществ при небольшой площади очага горения и сравнительно низкой температуре в зоне пожара применяются простейшие средства тушения пожара песок, кошма, вода. Во второй стадии, когда площадь горения и факел пламени возрастают, усиливается действие лучистой энергии и повышается температура, необходимо использовать водные или пенные струи. В третьей стадии при развитии пожара по большой площади вводят в действие мощные средства пожаротушения. Эти стадии развития пожара обычно трудно различить, так как горение развивается очень быстро. На нефтехимических и нефтеперерабатывающих заводах получили особенно широкое применение такие огнегасительные вещества, как вода, пены, инертные газы, водяной пар, галоидированные смеси, порошки. [c.277]

В горне, расположенном в головной части машины, осуществляется начальная стадия обработки слоя сушка, прогрев и зажигание твердого топлива в верхней части слоя. В связи с этим различные требования предъявляются и к горелкам. В зоне сушки температура теплоносителя в зависимости от вида шихты может быть на уровне 400-900 °С. После удаления влаги слой перемещается в зону интенсивного нагрева, где верхняя его часть нагревается до 1250-1300 °С. В этой зоне начинается воспламенение твердого топлива в шихте, и в слое формируется зона активного горения. Горелки должны работать с избытком воздуха, обеспечивающим и горение газа или мазута над слоем, и горение твердого топлива в слое. [c.199]

В настоящем анализе рассматривается только задача первого типа. При этом вовсе пренебрегается влиянием теплообмена с ограждениями на аэродинамику потока и развитие горения. Это всегда выполняется для высокофорсированных топочных устройств, например, камер горения газовых турбин и многих печных установок, где действительно отвод тепла из зоны горения составляет ничтожную часть выделяемого в тонке тепла. Во многих случаях принятое условие удовлетворяется только приближенно в головной части топки котлоагрегата, где происходит стабилизация горения, воспламенение и основная стадия горения, но не удовлетворяется в зоне догорания топлива. Для устройств с большим теплопроводом на всех стадиях горения (технологические печи, кипящий слой и др.) предлагаемые ниже методы моделирования непригодны. [c.197]

Образование 50з происходит как на ранних стадиях горения при относительно низких температурах, так и в зоне за видимым факелом (за фронтом горения) в зоне [c.32]

В пламенах, горящих при пониженном давлении, зона реакции гораздо шире, чем в пламени обычной горелки Бунзена, горящем при атмосферном давлении. В течение войны в Германии был проведен ряд предварительных исследований, посвященных изучению спектров пламен при очень низких давлениях. Эти работы сейчас продолжаются и расширяются в лаборатории автора. Предварительные опыты указывают на то, что полосы Сз и НСО излучаются на более ранних стадиях горения углеводородов, чем полосы СН. Сведения такого рода очень существенны при выяснении характера реакций, протекающих в обычных горячих пламенах. [c.251]

Зоны и стадии горения [c.15]

Стадия воспламенения (третья стадия) характеризуется температурой воспламенения образовавшихся при деструкции соединений, температурой отходящих газов, концентрациями горючих газов и окислителя, необходимыми для воспламенения и горения. При наличии этих условий на границе предпламенной зоны и зоны пламени возникает пламя. Пламя распространяется в определенной области, называемой фронтом пламени или волной горения [23, с. 14]. Стадия горения (четвертая стадия) может развиваться в том случае, если выделяется избыток тепловой энергии и достаточное количество ее поступает в зону деструкции и предпламенную зону, кроме того, если в зоне горения существует достаточная концентрация горючих веществ и окислителя. [c.21]

В большинстве случаев при горении полимеров и полимерных материалов горючие продукты деструкции и разложения разбавляются негорючими продуктами, а также частицами, ингибирующими горение. Следует отметить [25], что если зона догорания достаточно велика, происходит разделение во времени стадии горения в зонах пламени и догорания и, таким образом, появляется пятая стадия — стадия догорания. Вследствие больших тепловых потерь скорость горения становится очень малой и материал начинает остывать раньше, чем превратится в газообразные продукты сгорания. Этому способствует ряд физических и химических процессов, в частности усадка, плавление и коксование, причем первые два явления могут способствовать или препятствовать горению, коксование же обычно приводит к затуханию материала. [c.21]

На- каждой стадии протекают специфические физико-химические процессы, которые определяют состояние системы. Этим стадиям соответствуют [1, с. 46 3] следующие области или зоны волны горения (рис. 1) [c.8]

Начальная стадия (загорание) характеризуется неустойчивостью, сравнительно низкой температурой в зоне пожара, малой высотой факела пламени и небольшой площадью очага горения (не более 1—2 м ). Температура наружной среды повышается незначительно и только непосредственно у очага горения. В этой стадии горение может быть быстро прекращено применением простейших средств (1—2 огнетушителя и т. п.). [c.493]

Для решения задач эмиссионного спектрального анализа большое значение имеет знание распределения атомов и ионов в облаке разряда. Подача вещества в зону разряда часто осуществляется за счет испарения пробы, введенной в канал анода. Скорость испарения определяется реакциями, происходящими при высоких температурах анода, и летучестью образовавшихся химических соединений и элементов. Соединения различных элементов можно расположить в ряд по мере снижения летучести. Например, для окислов некоторых элементов наблюдается следующая последовательность появления спектральных линий 2п, РЬ, Мо, Мп, M.g, Ре, 81, А1, ЫЬ, Та. При анализе сложных проб имеет место фракционное поступление элементов в зону разряда. Поэтому для получения представления о полном составе пробы необходимо обеспечивать полное выгорание пробы из углубления анода. Обычно в этих случаях делают несколько снимков спектра первый спектр снимается в первые стадии горения дуги, затем, не прекращая горения дуги, передвигают кассету спектрографа в новое положение и делают новый снимок наконец, при третьем положении кассеты снимают спектр последних стадий выгорания. В этом случае на первом спектре появятся линии легколетучих элементов, на третьем — труднолетучих, на втором—промежуточных. Можно было бы снять один спектр за все время горения пробы, однако такой спектр будет очень интенсивным с сильным фоном при наличии многих линий возникнет большая вероятность наложения линий различных элементов, так как труднолетучие элементы дают обычно большое число линий. [c.50]

При высоких давлениях протекают все три стадии горения одновременно. Скорость горения пороха целиком определяется реакциями, протекающими в реакционном слое конденсированной фазы и в дымогазовой зоне. [c.72]

Форма камеры, расположение свечей обусловливают характер изменения поверхности фронта пламени и путь его прохождения, т.е. скорость горения. Для создания условия нормального сгорания начальные стадии горения необходимо осуществлять в наиболее нагретой части камеры сгорания, а завершаться процесс должен в наименее нагретой зоне. [c.59]

Устройство и настройка паечного поста были описаны выше, здесь приводится информация о строении паечного пламени. При сгорании в струе кислорода пропан-бутано-вой смеси образуется пламя, состоящее из трех зон. Ядро — зона с температурой около 1000 С, здесь пропан-бутановая смесь, выходя из сопла горелки, нагревается и частично распадается, при этом раскаленные твердые частицы углерода ярко светятся, оболочка ядра — наиболее яркая часть пламени. Средняя — восстановительная зона — наиболее высокотемпературная часть пламени (до 2200 С), здесь происходит первая стадия сгорания пропан-бутановой смеси за счет первичного кислорода, поступающего из ба шона. В результате этого получается смесь, состоящая из окиси углерода и водорода, смесь активна по отношению к кислороду и способна восстанавливать металлы из окислов, отчего зона и называется восстановительной. Факел - третья зона пламени с температурой 2000-1500 °С, в факеле происходит вторая стадия горения пропан-бутановой смеси за счет поступления кислорода воздуха. Разлагающиеся двуокись углерода и вода выделяют кислород, который совместно с СО и парами воды окисляет паяемый металл. Для образования нормального пламени необходимо, чтобы соотношение кислорода и пропан-бутана составляло 3,4- 3,8. [c.96]

Экспериментальные исследования, выполненные в СССР, США, Канаде и Великобритании [19, 71, 77], позволили высказать предположение, что относительная легкость отщепления атомов водорода от молекулы углеводорода по сравнению с разрушением углеродных связей является определяющим фактором сажеобразования в диффузионных пламенах различных углеводородных топлив. Это предположение привело к выводу, что термические и окислительные дегидрогенизационные процессы, которые протекают на самых ранних стадиях горения, влияют на последующее сажеобразование. Термическая дегидрогенизация происходит сразу же, как только топливо попадает в диффузионное пламя (или его отдельные вихри) на участке устье горелки — реакционная зона и нагревается до 800—815 °С или более высокой температуры, прежде чем приходит в соприкосновение с кислородом воздуха. Образующиеся при разложении активные частицы ускоряют дегидрогенизацию [c.136]

Неполное горение метана в кислороде используется в современной химической промышленности не только для производства синтез-газа — на начальной стадии горения образуется также ацетилен. Высокотемпературная конверсия и термоокислительный пиролиз метана отличаются в основном только временем пребывания продуктов в зоне реакции. Если при конверсии природного газа состояние термодинамического равновесия почти полностью достигается в течение 2 сек, то продолжительность процесса пиролиза составляет несколько тысячных долей секунды, причем образующийся ацетилен является термодинамически неустойчивым соединением. Таким образом, термоокислительный пиролиз можно рассматривать как промежуточную стадию высокотемпературной конверсии метана. [c.242]

Механизм химических реакций при этих способах сжигания топлива существенно различается. В первом случае сгорание является следствием реакций, протекающих как во фронте пламени, так и в зоне непосредственного контакта свежей смеси с фронтом пламени. Пламя является своего рола реактором, в котором происходит химическое превращение горючей смеси в конечные продукты сгорания. Во втором случае горячее пламя возникает на завершающей стадии процесса горения. Основные химические реакции протекают в большом объеме смеси до момента появления пламени. В этом случае горячее пламя, естественно, не может оказывать влияния на протекающие в смеси предпламенные процессы. [c.113]

После того как топливо прогреется до соответствующего температурного уровня, начинается стадия пирогенетического разложения с выделением летучих и коксообразованием. Первичный состав летучих под воздействием среды и высокой температуры сам претерпевает глубокие изменения, окончательно газифицируясь перед вступлением в интенсивный процесс горения. В сущности, фактическим топливом, действ-ительно вступающим в активный процесс горения, оказывается не первичное топливо, а этот топливный газ—продукт газификации летучих и твердый углерод кокса. Механизм горения этих конечных топлив совершенно различен, и самый процесс их сгорания происходит либо неодновременно в одном и том же месте очага горения (неподвижный слой), либо одновременно, но в различнь1х зонах очага горения (подвижный слой). Твердый углерод также подвергается если не полной, то во всяком случае частичной предварительной газификации. [c.139]

Пятая глава посвящена исследованию напряженного состояния геометрически неоднородного сварного соединения на некоторых экстремальных стадиях технологического процесса. К таким стадиям прежде всего относится паровыжиг кокса, отложившегося на внутренней поверхности труб змеевика печи пиролиза. Несмотря на то, что используются различные ингибиторы коксоотложения, на практике не удается избежать этого эффекта. Периодически процесс останавливается и проводится выжиг кокса, который заключается в нагреве змеевика работающими горелками до определенной температуры и подаче водяного пара. Происходит локальное воспламенение кокса, после чего фронт пламени движется вдоль трубы. В процессе выжига пирометром зафиксированы температуры в зоне локального горения, достигающие 950-1000 °С. Чирковой А.Г. с использованием моментной теории оболочек показана концентрация напряжений в зонах локальной потери устойчивости формы в зонах горения кокса. Условные эквивалентные напряжения существенно превышают предел прочности материала, и мгновенное разрушение не происходит только вследствие малого времени горения. Однако моментная теория оболочек позволяет решать осесимметричные задачи, что в случае сварных швов с дефектами геометрии не [c.17]

Особенностью первой стадии горения сплава является постоянство размеров частицы и зоны пламени. Это означает, что жидкая капля сплава заключена внутри твердой окисной оболочки. В окисной пленке пр еобладает окись магния [61]. Через дефекты пленки происходит истечение магния, сгорающего в парофззном диффузионном пламени. [c.259]

На второй стадии горения частицу окружает однородная, более яркая зона свечения, которая уменьщается по мерв1 выгорания металла. Однородность и сферичность зоны пламени показывают, что окисная пленка на поверхности частицы расплавлена. Диффузия металла через пленку обеспечивается низким диффузионным сопротивлением жидкого окисла. Размер зоны пламени значительно превышает размер частицы, что говорит о горении металла в паровой фазе. Сравнение характера второй стадии горения с известной картиной горения алюминия [6, 14, 36] указывает на большое сходство, вероятно, на этой стадии процесса горит алюминий. По мере его выгорания происходит уменьшение размеров пламени, а следовательно, и горящей капли. Сгоревшая частица длительное время светится. [c.259]

Механизм и параметры процесса горения, алюминиево-магниевых сплавов существенно зависят от состава сплава. Со снижением содержания магния в сплаве уменьшается размер зоны свечения во время первой стадии горения и продолжительность этой стадии. При содержании магния в сплаве менее 30% процесс остается двухстадийиым, но становится прерывистым. В конце первой стадии зона свечения уменьшается до размера самой частицы, процесс горения прекращается, и выгорание алюминия происходит только после повторного воспламенения частицы. Частицы, которые повторно не воспламеняются, представляют собой полые пористые окисные оболочки, содержащие внутри капли несгоревшего алюминия. [c.260]

Новые данные о связи между скоростью турбулентного горения и температурой горения заставляют по-новому подойти и к интерпретации результатов измерений в двигателе. В частности, наблюдаемую независимость длительности основной стадии горения от состава смеси следует отнести за счет специфических услови распространения турбулентного пламени при непосредственном сонрикос1КЛ1ении со стенками камеры и днищем поршня. В этих условиях возрастание теплоотвода из зоны реакции с повышением темнературы горения может в некоторых пределах ее изменения компенсировать увеличение адиабатической скорости горения. [c.296]

Процесс горения, обусловливающий развитие пожара, характеризуется тремя основными зонами или стадиями подготовительной, зоной собственно горения (пламенем) и зоной продуктов горения. Горение является чрезвычайно сложным процессом, зависящим от условий образования горючей среды, теплообмеиа с окружающей средой, отвода продуктов горения и др. Это объясняет многообразие видов горения. [c.7]

Наиболее суш,ествеыные изменения сое.динений серы происходят в зоне интенсивного горения пыли, т. е. на протяжении 3—4 м от устья горелки, когда большая часть серы переходит в газообразное состояние. При этом стадию окисления претерпевают колчеданные и органические соединения серы. Количество сульфатной ссры по длине факела меняется незначительно. [c.52]

Существуют концентрационные пределы, т. е. минимальное и в некоторых случаях максимальное содержание гетероатома в полимере, ниже или выше которых полимеры являются горючими. При введении небольшого количества галогена в материал горючесть последнего может даже возрасти за счет уменьшения теплоты газификации и образования трещин и пор в материале [67]. Наличие указанных пределов связано со скоростью образования горючих газов на различных стадиях горения. Известно, что горючесть полимеров зависит от того, на какой стадии выделяется в предпламенную зону достаточное число галогенсодержащих частиц. Обычно для трудновоспламеняемых полимеров значительное количество гало-генводорода испаряется уже на первой стадии горения, что позволяет уменьшить вероятность воспламенения и нередко даже снизить скорость последующего горения. [c.53]

Считают [24], что антипирены способствуют снижению горючести различным образом 1) ингибируют реакцию горения 2) уменьшают долю возвращенной теплоты горения 3) приводят к получению менее горючих продуктов пиролиза 4) снижают скорость диффузии горючих продуктов пиролиза к фронту пламени. Сопоставляя действие различных антипиренов, можно прийти к выводу о его селективности на разных стадиях и в различных зонах горения. Так, одни антипирены эффективны на первой стадии горения, поскольку предотвращают разогрев материала до температур разложения, другие ингибируют процессы деструкции материала, направляя их в сторону преимущественно структурирования, коксования, третьи препятствуют взаимодействию активных радикалов с полимером или продуктами его деструкции, снижают концентрацию горючих газов в предпламенной зоне. Исходя из этого антипирены делят на три группы [c.58]

Накопленный экспериментальный материал по снижению горючести полимеров свидетельствует о том, что наиболее эффективными и практически универсальными антипиренами являются фосфор- и галогенсодержащие соединения. В частности, галогенсодержащие антипирены наиболее эффективны как ингибиторы горения в поверхностной и предпламен-ной зонах, кроме того, они служат источником негорючих летучих продуктов. Разлагаясь, эти вещества выделяют галогенсодержащие частицы, взаимодействующие с такими активными радикалами, как НО , Н , 0 , R0 . Обычно галогенсодержащие антипирены разрушаются при сравнительно низких температурах с образованием галогенводородов, галогенов и реже сложных соединений. Например, поливинилхлорид, который часто применяют как антипирен или как трудносгораемый полимер, теряет в условиях пиролиза практически весь хлор при температурах ниже 300°С [32]. На воздухе дегидрохлорирование происходит быстрее. Ему сопутствует термоокисление, термический гидролиз и структурирование. Указанные процессы протекают на первых стадиях горения в зоне пиролиза и в поверхностных слоях полимера. Образование галогенрадикала и затем галогенводорода может происходить по схемам, которые подробно рассмотрены в ряде источников [79, с. 224, 225 80, с. 111—113]. В частности, указывают на активирующее влияние полиеновых группировок в свободнорадикальном элиминировании НС1, что, возможно, сказывается на развитие процессов деструкции в зоне пиролиза. Считают [81], что процесс дегидрохлорирования ПВХ следует описывать двумя кинетическими параметрами ki и кщ и соответственно V и um. i и Vie — константа скорости и скорость реакции образования единичных двойных связей по закону случая, и uin — константа скорости и скорость роста по-лисопряженных систем за счет активации дегидрохлорирования связей, смежных с двойной связью. Тогда [c.59]

Видно, что протяженность зоны горения с увеличением доли продуктов сгорания возрастает.06 этом же свидетельствует и график (фиг.7Ь38), на котором протяженность зоны горения дана в безразмерном виде в функции доли продуктов сгорания для случая сохранения тепла первой стадии горения и изотермических условий. При изотермических условиях протяженность зоны [c.218]

Гексадекан при невысоких температурах 100—300° окисляется значительно с большей скоростью, чем пентан, а также значительно легче подвергается крекингу. Если горение перед фронтом пламени развивается через самовоспламенение микрообъемов топлива с воздухом, то оно более совершенно будет происходить с парафиновыми углеводородами, чем с ароматическими, так как парафиновые углеводороды имеют более низкие температуры самовоспламенения. Однако роль предпламенных процессов и промежуточных продуктов при сгорании углеводородных топлив в ВРД неизвестна. По-видимому, роль химического состава топлива и различных малых добавок сводится к стимулированию предпламенных процессов, т. е. реакций в сравнительно низкотемпературной области (ниже температуры горения). Может оказаться, что в результате плохого смесеобразования или низкого давления такие процессы в предпламенной зоне, как реакции окисления, самовоспламенения и поджигания паро-воздушной горючей смеси, будут растянуты, и, следовательно, это будет являться наиболее медленной стадией, тормозящей весь процесс в целом. В этом случае сгорание топлива будет в значительной степени зависеть от химического состава топлива (поскольку большее значение приобретут реакции в предпламенной зоне, ко- торые зависят от состава топлива и добавок), а также будет заметно действие присадок, стимулирующих начальные стадии горения. [c.149]

Процесс термического окисления H S осуществляют в основ — Hof топке, смонтированной в одном агрегате с котлом — утилизато — ром. Объем воздуха, поступающего в зону горения, должен быть строго дозирован, чтобы обеспечить для второй стадии требуемое соотношение SO и H S (по стехиометрии реакции 2 оно должно быть 1 2). Температура продуктов сгорания при этом достигает 1100 — 1300 °С в зависимости от концентрации H S и углеводородов в газе. [c.165]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология