Самовоспламенение тепловое

Самовоспламенение. Тепловое самовоспламенение (Т. с.) характерно для р-цнй с сильной зависимостью скорости от т-ры и значит, тепловым эффектом. Выделяемое в ходе р-ции тепло частично рассеивается в окружающую среду путем теплоотвода, частично остается в системе. Если тепловыделение больше теплоотвода, т-ра системы прогрессивно повышается, что приводит к очень быстрому хим. превращению всего исходного в-ва. Поэтому часто вместо термина самовоспламенение употребляют термин тепловой взрыв . [c.426]

Наличие двух механизмов самовоспламенения — теплового и цепного, которые в реальных условиях неотделимы друг от друга, приводит к сложной зависимости самовоспламенения от давления, состава смеси и различных примесей. [c.98]

Регламентация огневых работ, ограничение нагрева оборудования до температуры ниже температуры самовоспламенения, применение средств, понижающих давление на фронте ударной волны, материалов, не создающих при соударении искр, способных инициировать взрыв взрывоопасной среды, средств защиты от атмосферного и статического электричества, блуждающих токов, токов замыкания на землю и т. д., применение взрывозащищенного электрооборудования, быстродействующих средств защитного отключения, ограничение мощности электромагнитных и других излучений, устранение опасных тепловых проявлений химических реакций и механических воздействий позволяют предотвратить появление источников инициирования взрыва. [c.21]

Этот механизм теплового взрыва принципиально отличен от цепного самовоспламенения, обусловленного разветвлением цепей. [c.372]

Выше 400° скорость образования воды становится большой (выше 100 мм рт. ст. общего давления), и при температурах от 400 до 600° реакция характеризуется цепным самовоспламенением и областью теплового взрыва. Рис. XIV.4, взятый из работы Льюиса и Эльбе, иллюстрирует такое поведение смеси (2Н2 О2) в сосуде из стекла пирекс диаметром 7,4 см, покрытом КС1 (объем 220 см ). [c.390]

Источниками воспламенения этой смеси могут быть электростатический заряд полиэтиленовой пыли и сажи, горячие поверхности выброшенных твердых частиц, искры и др. Однако наиболее вероятным является самовоспламенение при залповом выбросе и смешении с воздухом горячих газов и твердых частиц, температура которых зависит от теплового режима процесса. [c.107]

Дальнейший шаг в развитии представлений о механизме распространения пламени был сделан с появлением диффузионных теорий. В основе этих теорий лежит предположение, что скорость распространения пламени является функцией скорости диффузии активных центров из зоны горения в свежую смесь. При этом считают, что по аналогии с самовоспламенением горение является цепным процессом, скорость которого должна существенно зависеть от концентрации активных центров. В диффузионных теориях, как и в тепловых, считается, что на скорость распространения пламени определяющее влияние оказывают физические свойства смеси. Роль химических факторов в этих теориях учитывается лишь введением члена с аррениусовской зависимостью скорости горения от температуры пламени. [c.120]

Существуют два подхода к теоретическому рассмотрению процесса самовоспламенения. Первый связывает процесс самовоспламенения с превышением скорости выделения тепла в результате химических реакций над скоростью отвода тепла из смеси. В этом случае благодаря экспоненциальной зависимости скорости химической реакции от температуры происходит самоускорение химических реакций, проявляющееся в виде взрыва. Подобное самовоспламенение принято называть тепловым взрывом. [c.128]

В реальных условиях на процесс самовоспламенения оказывают влияние оба фактора — и тепловое, и цепочное ускорение. В этом случае самовоспламенение называют цепочно-тепловым. Считают, однако, что вклад теплового эффекта в процессе самовоспламенения является определяющим. На этом основании ограничимся рассмотрением общей модели теплового взрыва и вытекающей из нее теории. [c.128]

Теория теплового взрыва. Подробное изложение современного состояния теории теплового взрыва дано в работе [152]. Рассмотрим простейший случай. В нагретый сосуд объемом V, температура стенок которого поддерживается постоянной и рав-иой То, помещена при давлении Р равномерно распределенная горючая смесь. Сделаем следующие допущения. Температура внутри сосуда везде одинакова и равна Т. Постоянной до момента самовоспламенения является и концентрация реагирующих веществ. [c.128]

Графически соотношение между dQ dx и dq dx при разных давлениях показано на рис. 3.13. Из этих соотношений можно определить критические условия теплового взрыва. Если при постоянном значении То изменять начальное давление реагирующего газа, то изменение dQ/dx и dq dx происходит так, как показано на рис. 3.13, а. При изменении dQ dx по кривой 1 скорость тепловыделения будет возрастать до достижения температуры Г/. Выше этой температуры скорость теплоотдачи превышает скорость тепловыделения и рост температуры смеси прекратится. Если dQ/dx изменяется по кривой 3, то количество выделившегося тепла будет превышать количество тепла, отведенного стенками. Смесь будет непрерывно разогреваться и, в свою очередь, повышать скорость реакции. В результате произойдет самовоспламенение смеси. При изменении dQ dx по кривой 2 температура будет возрастать до Гь В точке касания кривой dQ dx и прямой dq dx наблюдается равенство скоростей тепловыделения и теплоотвода. Система находится в неустойчивом равновесии. Незначительное повышение температуры в точке Ту приведет к самопроизвольному воспламенению смеси. Температура Ти таким образом, является температурой самовоспламенения смеси. [c.129]

Предлагались другие, более строгие варианты теории теплового взрыва. Так, например, Д. А. Франк-Каменецким была решена задача теории теплового взрыва с учетом стационарного распределения температур внутри сосуда [133] О. М. Тодес учитывал изменение распределения температур внутри сосуда со временем — нестационарная задача теории теплового самовоспламенения [153]. [c.130]

Окисление распыленного жидкого топлива с аномально высокой скоростью и установление влияния этого процесса на самовоспламенение топлива требуют уточнения существующих схем теоретического расчета рабочего процесса тепловых двигателей. [c.137]

Скорость взрывного горения в факеле турбулентного пламени много больще скорости нормального распространения пламени в свежей смеси. При создании тепловых двигателей конструкторы стремятся к достижению максимальной удельной мощности (мощности, приходящейся на единицу расхода топлива). По этой причине они вынуждены увеличивать долю топлива, сгорающего в турбулентном факеле вследствие взрыва, до допустимого предела, определяемого требованием обеспечения надежности и безопасности работы двигателя. В дизелях, например, доля топлива, сгорающего вследствие самовоспламенения, ограничивается допустимой скоростью нарастания давления, которая не должна превышать 1,2—1,5 МПа на 1° угла поворота коленчатого вала (на 1° ПКВ). [c.139]

Опыт показывает, что в ряде случаев наблюдаются не два, а три предела самовоспламенения или взрываемости. Например, на рис. УП1,5 показаны пределы самовоспламенения для реакции окисления сероводорода (теоретическая кривая и экспериментальные точки для о=4,6 мм и мольной доли Ог, равной 0,6). Ветвь АВ соответствует нижнему (первому) пределу самовоспламенения, ветвь ВС — верхнему (второму) пределу самовоспламенения и СО — третьему пределу самовоспламенения. После перехода через этот третий предел снова начинается интенсивное самовоспламенение. В большинстве случаев третий предел имеет чисто тепловую природу (см. стр. 45, Тепловой взрыв ), В. некоторых случаях и, в частности, в [c.216]

Распространение холодного пламени по рабочей смеси, в отличие от нормальных горячих пламен, осуществляется исключительно диффузией в свежую смесь активных частиц, радикалов, образующихся при распаде перекисей. Результатом холоднопламенной стадии является замена исходного, относительно инертного углеводорода химически активной смесью органических перекисей, альдегидов и свободных радикалов. Эта активная смесь подвергается дальнейшему окислению и после некоторого периода индукции происходит новый взрывной распад перекисных соединений, аналогичный прежнему, но с вовлечением большей массы исходной смеси и с участием большего количества перекисных соединений. При этом возникает особый тип пламени, промежуточный между холодным и горячим, названный А. С. Соколиком [27] вторичным холодным пламенем . Реакция идет в нем так же, как в холодном пламени, не до конечных продуктов СО2 и НаО, а до СО, но степень разогрева в этом пламени уже велика и соответствует выделению примерно половины полной энергии сгорания, поэтому вторичное холодное пламя распространяется с большей скоростью не только за счет диффузии активных центров, но и за счет теплопередачи. После прохождения вторичного холодного пламени остается нагретая до высокой температуры смесь СО и неиспользованного кислорода. При достаточно высокой концентрации активных центров происходит цепочечно-тепловой взрыв этой смеси, рождающий настоящее горячее пламя, т. е. происходит самовоспламенение [27]. [c.67]

Критическая интенсивность облучения для легковоспламеняющихся и горючих жидкостей определялась экспериментально по температуре самовоспламенения [10]. Опыты показали, что длительность теплового облучения оказывает существенное влияние на кр- [c.26]

Тепловое проя вление химических реакций, протекающих с выделением тепла, может приводить к возникновению пожара или взрыва при разогреве реагирующих или находящихся рядом горючих веществ до температуры их самовоспламенения. [c.84]

Температура, после достижения которой нарушается тепловое равновесие, называется температурой самовоспламенения она служит характеристикой жидкого и газообразного топлива. [c.13]

И. Воспламенение. Для воспламенения исходных горючих материалов необходим начальный энергетический импульс. Различают два способа воспламенения самовоспламенение и зажигание. Тепловое самовоспламенение возникает при экзотермической реакции и нарушении теплового равновесия, когда выделение теплоты при химической реакции становится больше теплоотдачи. При медленном протекании реакции окисления теплота успевает отводиться в окружающее пространство и температура в зоне реакции окисления лишь немного выше температуры окружающей среды. При быстром протекании экзотермических реакций теплота не успевает отводиться в окружающую среду и температура в зоне реакции начинает повышаться. По мере нагревания реагирующих веществ скорость реакции быстро увеличивается, а вместе с этим возрастает и скорость выделения теплоты. Одновременно растет и скорость теплоотдачи, но медленнее, чем скорость выделения теплоты. Выделение теплоты возрастает с повышением температуры по экспоненциальному закону (уравнение Аррениуса). [c.30]

Тепловое самовоспламенение. Согласно этой теории, решающим условием возникновения процесса горения является превышение (или равенство) скорости выделения тепла химической реакции над скоростью отдачи тепла реагирующей системой в окружающую среду (в случае газовой горючей системы, например, к стенкам реакционного сосуда). [c.125]

Обычно процесс рассматривается в условиях зажигания горючей смеси при локальном ее разогреве до температуры воспламенения с последующим устойчивым горением с пламенем. Для начала быстрой высокотемпературной реакции возможен другой режим одновременное нагревание до умеренной температуры всего объема горючей смеси (горючий газ и тот или иной окислитель), заключенной внутри некоторого сосуда. По мере повышения температуры смеси в сосуде начинается реакция окисления со сравнительно небольшой скоростью. За счет выделяющегося тепла смесь разогревается, и скорость реакции увеличивается, что в свою очередь приводит к нарастающему разогреву газа. При этом скорость реакции и разогрев увеличиваются очень быстро происходит неограниченное ускорение реакции, именуемое тепловым взрывом или самовоспламенением. [c.125]

Установлено, что температура, при которой возможно зажигание взрывчатых воздушных смесей, действительно значительно выше температуры самовоспламенения, что соответствует требованиям тепловой теории. Однако для некоторых горючих веществ наблюдаются аномально низкие температуры зажигания особенно низкие температуры (до 180—200 °С) зафиксированы для смесей сероуглерода и диэтилового эфира с воздухом. [c.149]

Температуру самовоспламенения твердых веществ учитывают при сравнении веществ друг с другом, экспертизе причин пожаров и в других случаях. Температуру самовоспламенения твердых веществ нельзя использовать для определения допустимых температур безопасного нагрева технологического оборудования. Для этого используют температуру самонагревания с учетом условий теплового самовозгорания. [c.194]

Импульсы воспламенения характеризуются продолжительностью воздействия и энергией зажигания. Наибольшая продолжительность воздействия характерна для процессов теплового нагревания горючих веществ до температуры самовоспламенения, особенно при их самонагревании и самовозгорании. Наименьшую продолжительность воздействия имеют искры и искровые разряды, включая разряды статического и атмосферного электричества, — обычно десятые доли секунды. [c.202]

Действие высоких температур как импульсов воспламенения может проявляться в процессе разогрева посторонними тепловыми источниками, в том числе нагретыми поверхностями оборудования. выделяющимся теплом химических процессов и др. Это связано со способностью большинства горючих веществ к самовоспламенению при достижении определенных температур. [c.203]

Еще больший температурный запас относительно температуры самовоспламенения принимают, когда высокая температура создается не на поверхности, а в оборудовании, например, при химическом взаимодействии веществ, при наличии теплового источника в самом аппарате. В этом случае резко снижается теплоотдача, и условия теплового самоускорения реакции становятся более благоприятными. Поэтому для перехода к режиму нестационарного прогрессивного самоускорения реакции и воспламенения продуктов требуется нагрев до гораздо менее высокой температуры, чем при самовоспламенении горючей смеси от нагретой поверхности. [c.203]

Реакция окисления экзотермическая и при определенных услоииях может самоускоряться. Этот процесс самоускорения реакции окисления с переходом ее в горение и называется самовоспламенением. Различают самовоспламенение тепловое [c.125]

Источниками инициирования взрыва могут быть искрение, возникающее вследствие неправильного выбора электрооборудования или образования высоких потенциалов статического электричества, нагрев рабочей среды выше температуры самовоспламенения, тепловые проявления химических реакций, применение материалов, дающих искру при oyларенш. Для устранения источников инициирования взрывов следует использовать электрооборудование, выбранное в соответствии с рекомендациями, изложенными в п. 6.3, и средства защиты от статического электричества [35], применять коррозионно-стойкие материалы, не искрящие при соударении [55, ограничивать нагрев аппаратов температурами, указанными в табл. 6.2. [c.130]

Эти теории построены на трех видах механизма самовоспламенения тепловом, автокаталитически-тепловом и цепном самоускорении. [c.292]

В течение первой, предпламепной, стадии самовоспламенения в смеси происходит накопление нестойких промежуточных продуктов, а также имеет место некоторый дополнительный разогрев, в результате чего создаются условия для развития следующей стадии самовоспламенения — теплового взрыва. Из-за неизбежной, однако, значительной неоднородности смеси в цилиндре двигателя (как по составу, так и по температуре) самовоспламенение никогда не происходит одновременно в значительной части объема заряда, а всегда начинается лишь в одном или нескольких отдельных очагах. Как показывают приводимые ниже фоторегистрации, от этих очагов происходит распространение особого типа пламен с весьма высокими скоростями, достигающими на отдельных участках [c.224]

Реакция окисления экзотермическая и прн определенных условиях может самоускоряться. Этот процесс самоускорения реакции окисления с переходом ее б гореиис и назизается самовоспламенением. Различают самовоспламенение тепловое и цепное. [c.125]

Нитрофоска представляет собой продукт светло-серого цвета с температурой теплового разложения 198—200 °С. Разложение нитрофоски в изотермических условиях при 170—240 °С протекает с автокаталитическим ускорением (после некоторого индукционного периода скорость разложения резко возрастает). В период автокаталптического разложения из нитрофоски выделяется 35— 40% газообразных продуктов. При горении из нитрофоски в газовую фазу удаляется 94—96% азота, 40% хлора и 30% фосфора нитраты и NH4 I разлагаются полностью. Температура самовоспламенения аэровзвеси нитрофоски влажностью 0,4% для фракции 0,5—0,25 мм составляет 550—540 С и для фракции 0,25 мм она равна 380—390°С. [c.57]

Пожары могут возникнуть также при нагреве деревянных строений или других сооружений, выполненных из горючих неметаллических материалов с низким коэффициентом теплопроводности до температуры их самовоспламенения. Например, деревянные строения могут воспламеняться в зоне с интенсивностью тепла 33— 45 МДж7(м2-ч) [8—10 Мкал/(м2-ч)]. Воздействию радиационного теплового излучения от горящего факела может подвергаться производственный персонал, находящийся вблизи факельного ствола. Опасное воздействие горящего факела на производственный персонал определяется не только общим количеством воспринятого тепла, но и интенсивностью теплового излучения. Это особенно важно учитывать при расчетах периодически действующих факелов, на которых могут неожиданно сжигаться большие объемы газов при аварийных сбросах, а следовательно, и интенсивность излучения при этом может достигать опасных для персонала пределов. [c.201]

Приведенная теория теплового взрыва была разработана И. Н. Семеновым в 1928 г. Уравнения (3.49) и (3.50) — соотношения Семенова — Загулина — определяют область, в которой горючая смесь самовоспламеняется (рис. 3.14). Таким образом, теоретическое рассмотрение теплового взрыва приводит к существованию так называемых предельных или критических значений параметров Р и Г, за пределами которых не происходит самовоспламенения смеси. [c.130]

Самовоспламенение углево-дородо-воздушных смесей. Предпламенные реакции, приводящие к самовоспламенению углево-дородо-воздушных смесей, являются реакциями с вырожден-ными разветвлениями цепей, т. е. такими, в которых разветвление цепей обусловливается стабильными промежуточными продуктами-пероксидами и альдегидами. В зависимости от условий (Т, Р) механизм разветвления цепей может быть разным. Это обстоятельство служит причиной того, что экспериментально определенный характер зависимости критических параметров самовоспламенения (T a, Ркр) Для углеводородо-воздушных смесей (рис. 3.15) существенно отличается от полученного в теории теплового взрыва (см. рис. 3.14). Область самовоспламенения горючей смеси можно подразделить на три зоны — низкотемпературную, переходную и высокотемпературную. Зоны самовоспламенения различаются по характеру реакций, приводящих к разветвлению цепей (табл. 3.3). [c.131]

Горючая смесь может быть подожжена в результа те воздействия теплового импульса (электрическа искра, пламя, плавление накаленной проволоки и т. п. или при самовоспламенении. [c.20]

Кроме теплового воспламенения газовых смесей возможно также самоускорение реакции горения, свя занное с развитием цепной реакции. Процесс самовоспламенения реальных горючих смесей имеет цепной характер. Самовоспламенение горючей смеси может произойти только в случае превышения некоторой определенной температуры, называемой температурой самовоспламенения. В отличие от таких характеристик, как нор.мальная скорость и концентрационные пределы, температура самовоспламенения не является физикохимической константой горючей газовой смеси и зависит от габаритов сосуда или аппарата, в котором находится смесь, и от ряда других факторов. [c.22]

При оценке склонности нагаромасляных отложений к самовозгоранию с помощью дериватографии надо учитывать, что в реальных пневмосистемах процесс са-моразогрева и самовоспламенения отложений определяется тепловым балансом между суммарным тепловым эффектом реакции и теплоотводом. Поэтому самовоспламенение тонких слоев отложений, имеющих малую массу, а следовательно, генерирующих небольшое количество тепла, практически невозможно. Существует определенная оптимальная толщина слоя отложений, при которой нарушение баланса между тепловыделением и теплоотводом может вызвать самовозгорание отложений. В реальной пневмосистеме всегда существуют условия резкого нарушения равновесного состояния, например поломка клапанов, перевод компрессора на холостой ход, выход из строя системы продувки, отдельные режимы регулирования производительности и г. п. В этих случаях увеличивается температура сжатого воздуха или резко уменьшается теплоотвод, что может способствовать переходу процесса саморазогрева отложений к самовоспламенению. [c.27]

Ускоренный износ деталей ГМК ЮГКН, оборудованных системой испарительного ВТО, происходит по следующим причинам ГМК ЮГКН, форсированный наддувом при /7к=1,7 кгс/см2, имеет 8=7,0 Ре=6,0 кгс/см . Повышенные показатели г я ре ГМК ЮГКН (сравнительно с аналогичными показателями ЮГК без наддува) и высокая температура охлаждающей воды tгo= = 120- 125°С при испарительном ВТО привели к росту тепловой напряженности деталей и возникновению самовоспламенения или детонационного сгорания топливного газа, разжижению масла на зеркале стенок цилиндров и увеличению износа деталей в 2—5 раз. [c.226]

Сложный химический процесс взаимодействия водорода с кислородом, представляемый брутто-уравнением (4.1), имеет ряд специфических особенностей. Его максимальный механизм относительно малоразмерен, а компоненты немногочисленны и имеют достаточно простое строение, что позволяет провести несложные оценки значений всех коэффициентов скорости элементарных стадий. Основные особенности процесса в той или иной мере присущи другим аналогичным процессам, и трудно назвать какую-либо особенность горения газов вообще, не присущую этому процессу в частности. В этом смысле универсальность процесса окисления водорода просто поразительна. Например, в зависимости от начальной температуры и стехиометрии ведущий механизм процесса может быть цепно-тепловым, цепным разветвленным, цепным неразветвленным и даже неценным (тепловым) в зависимости от начального давления процесс может иметь либо гомогенный, либо гомогенно-гетерогенный характер в зависимости от начальных температур и давления процесс может демонстрировать один, два, три и даже четыре предела самовоспламенения ( четвертый предел носит вы-роноденный характер) и т. д. [c.247]

Скорость теплоотдачи растет с повышением температуры линейно, так как тепловой поток прямо пропорционален градиенту температуры. Начиная с некоторой температуры, скорость теплоотдачи отстает от скорости теплообразования и реагирующая система саморазогревается, причем этот процесс идет ускоренно. В результате при повышении температуры реакция может закончиться воспламенением и взрывом. Температура, после достижения которой нарушается тепловое равновесие, называется температурой самовоспламенения она служит характеристикой жидкого и газового топлива. Температуру воспламенения Твоспл определяют по уравнению [c.30]

Соотношение, связываюшее минимальное давление с температурой самовоспламенения, было подтверждено многочис-лениыми экспериментами и оказалось ненным при изучении кинетики процессов горения, а также в пожарной профплак-т 1ке. Вместе с тем тепловая теория самовоспламенения не в состоянии объяснить ряда особенностей, наблюдаемых нри горении положительный или отрицательный катализ при введении в реагирующую систему малых примесей отдельных ве-и еств, пределы воспламенения в зависимости от давления и др. Эти особе1П10сти объясняет теория ценных реакций. [c.126]

Тепловое самовоспламенение. До сих пор мы рассматривали процесс горения в условиях поджигания холодной горючей среды путем ее локального разогрева до очень высокой температуры (большей Ть), заведомо создающего очаг пламени. Возможен, однако, и другой режим возникновения быстрой высокотемпературной реакции при одновременном нагревании до умеренной температуры всего объема горючей среды, заключенной внутри некоторого реактора. Происходящие при этом процессы посят совсем иной характер. [c.22]