Пределы распространения пламени концентрационные

Обобщенные данные [60] по концентрационным пределам распространения пламени углеводородных топлив в смеси с воздухом приведены на рис. 4.17 ив табл. 4.6. Из приведенных данных следует, что для углеводородно-воздушных смесей разность коэффициентов избытка воздуха, соответствующих нижнему и верхнему концентрационным пределам, составляет Он—ав 1,42 и что концентрационные пределы распространения пламени смещаются в область более богатых смесей при увеличении стехиометрического коэффициента. Концентрацию топлива, соответствующую нижнему пределу распространения пламе- [c.130]

В качестве основных показателей пожаро- и взрывоопасности используют температуру вспышки и воспламенения паров твердых веществ и жидкостей в воздухе. Термином вспышка обозначают явление быстрого сгорания смеси горючих паров и воздуха по месту зажигания, не сопровождающееся распространением пламени по всему объему. За температуру вспышки принимают самую низкую температуру твердого или жидкого вещества, при которой над его поверхностью образуется достаточное для вспышки от источника зажигания количество пара. Выделяющейся при этом энергии в области зажигания не хватает для прогрева близлежащей зоны до температуры воспламенения, поэтому пламя не распространяется по всему объему. За температуру воспламенения принимают минимальную температуру твердого или жидкого вещества, при которой над его поверхностью выделяется достаточное для устойчивого горения после удаления источника зажигания количество пара. Таким образом, температура воспламенения компактного вещества связана с достижением над его поверхностью нижнего концентрационного предела воспламенения пара этого вещества. Нижние и верхние концентрационные пределы воспламенения и температура самовоспламенения (см. раздел 1.2.9) служат показателями взрыво- и пожароопасных свойств газообразных и аэродисперсных систем. [c.77]

Если увеличивать размеры зажигающей поверхности вплоть до полного окружения ею объема горючей смеси, то получится непрерывный переход от зажигания к воспламенению. Если же увеличивать мощность местного зажигающего импульса, то возникает переход к другому типу критических условий, которые принято называть концентрационными пределами. Концентрационным пределом называется такой состав смеси, при котором становится невозможным зажигание от сколь угодно мощного импульса. Эти пределы хотя и зависят от начальной температуры смеси, но лишь весьма слабо, почему они и называются концентрационными. По существу концентрационный предел есть предел распространения пламени. Горючую смесь нельзя зажечь сколь угодно мощным импульсом в том и только в том случае, если пламя вообще не может в ней распространяться. Для распространения пламени существенна не начальная температура, а температура, развивающаяся при горении при большом тепловом эффекте реакции она весьма слабо зависит от начальной температуры. Именно поэтому пределы распространения пламени лишь сравнительно слабо зависят от начальной температуры. [c.262]

Измерение пределов взрываемости. Измерение концентрационных пределов распространения пламени иногда связано со значительными методическими трудностями. Необходимо составить однородную смесь заданного состава, ввести ее при определенном давлении и температуре во взрывной реактор, форма и размеры которого должны исключать заметную теплоотдачу в стенки при горении и гарантировать его стационарность. Далее необходимо поджечь исследуемую смесь достаточно сильным импульсом, энергия которого заведомо больше mm возникшее пламя должно распространяться снизу вверх. Методические трудности при выполнении этих задач тем больше, чем выше обш,ее давление исследуемой смеси, а нри работе с паро-газовыми смесями — чем выше температура, при которой давление насыщенного пара наименее летучего компонента достигает его парциального давления в исследуемой смеси, т. е. чем выше его точка росы. [c.53]

Поскольку горение однородной газовой смеси происходит за счет нормального распространения пламени, устойчивое пламя можно получить при сжигании смесей, которые находятся в концентрационных пределах воспламенения. Если содержание горючего газа в смеси выше верхнего предела, голубой конус не образуется и имеет место чисто 11 163 [c.163]

Значения концентрационных пределов несколько зависят от формы и пространственного расположения прибора, в котором изучается горение. При поджигании у верхнего конца вертикальной трубы пламя может распространиться в несколько более узком интервале концентраций, чем при поджигании у нижнего конца. Это обусловлено возникновением конвективных потоков, поднимающих вверх нагретые газы такой процесс несколько облегчает распространение неустойчивого пламени в смесях подкритического состава. [c.146]

Область существования горючей среды определяют концентрационные пределы распространения пламени (или пределы воспламенения), т. е. граничные концентрации горючих паров в воздухе, при которых пламя, возникающее от постороннего источника зажигания, способно самостоятельно распространяться по смеси сколь угодно далеко от источника. [c.16]

В смесях пара с воздухом, находящихся над жидкостью, которые образуются при температурах жидкости, лежащих ниже температуры вспышки и выше верхнего предела вспышки, пламя не может распространяться и охватывать всю смесь. Таким образом, температуры вс и вс связаны с концентрационными пределами воспламенения смесей пара и воздуха или, иначе, пределами распространения пламени в смесях. Нетрудно установить соотношение, связывающее и две и пределы воспламенения к. [c.7]

Как мы видели, при изменении состава горючей смеси изменяется и скорость распространения пламени. При некотором оптимальном составе смеси скорость горения имеет максимальное значение и уменьшается как в сторону бедной, так и в сторону богатой смеси. Начиная с некоторого предельного состава, пламя не распространяется иными словами, в таких смесях Мц = 0. Этот предельный состав, выражаемый содержанием горючего в смеси или соответствующей величиной а, характеризует концентрационные пределы распространения пламени. Опыт показывает, что при переходе за концентрационный предел распространение пламени прекращается при некотором конечном значении и . [c.501]

Для того чтобы пламя начало распространяться по смеси, должны соблюдаться следующие условия. Во-первых, энергия начального очага пламени (мощность искры) должна быть достаточно высокой. При недостаточной мощности искры тепло, выделившееся в начальном очаге пламени, рассеивается в объеме свежей смеси и распространения пламени не происходит. Во-вторых, содержание топлива в смеси должно находиться в определенных пределах, ниже и выше которых распространения пламени не происходит при любой мощности поджигающей искры. Различают верхнюю границу зажигания, получаемую при наибольшем содержании горючего в смеси, и нижнюю — при наименьшем содержании горючего в смеси. В табл. 16 приведены значения концентрационных границ зажигания (пределов распространения пламени) для смесей некоторых горючих с воздухом. [c.98]

Это означает, что при данной начальной температуре пламя распространяется лишь в смесях, состав которых близок к стехиометрпческому. Вблизи концентрационных пределов распространения пламени изменение скорости движения пламени сильно зависит от состава смеси. [c.208]

Известно, что для воспламенения газов и жидкостей необходима достаточная концентрация горючих газов и паров жидкостей в воздухе. Минимальная концентрация горючих газов и паров в воздухе, при которой они способны загораться и распространять пламя, называется нижним концентрационным пределом воспламенения максимальная концентрация горючих газов и паров в воздухе, при которой еще возможно распространение пламени, называется верхним концентрационным пределом воспламенения. Концентрационным пределам воспламенения, соответствуют минимальные скорости распространения пламени. [c.37]

Вблизи пределов распространения пламени наблюдаются явления, свидетельствующие о неустойчивости процесса горения, прогрессирующей по мере приближения к пределам. Эти явления, выражающиеся в зависимости концентрационных пределов распространения пламени в вертикальных трубах от направления распространения (сверху вниз пламена распространяются в более узких пределах концентрации, чем снизу вверх, т. е. труднее [1666]), в искажениях или в неустойчивости сплошного плоского фронта пламени [162], наиболее, резко выражены в смесях газов, сильно различающихся по молекулярному весу. Количественное рассмотрение вопроса о неустойчивости пламен вблизи пределов распространения принадлежит Лейзеру [1135]. См. также [1524]. [c.502]

Согласно теории пределов распространения пламени, гашение в узких каналах обусловлено тепловыми потерями из зоны реакции пламени к стенкам канала [4.14]. В трубах диаметром более 50 мм теплоотдача от пламени к стенкам незначительна. Если передача тепла из фронта пламени в исходную горючую смесь является основным процессом, с помощью которого пламя распространяется по холодной смеси, то отдача тепла непосредственно из зоны реакции к стенкам канала и отвод тепла в охлаждающиеся продукты сгорания являются для процесса гор.ения теплопотеря-ми. Потери тепла в узких как. лах понижают температуру горения в зоне реакции, увеличивают время реакции, сужают концентрационные пределы поджигания расширяют зону реакции и уменьшают скорость распространения пламени. Уменьшение диаметра, канала приводит к увеличению теплопотерь стенки на едийицу объема горючей смеси, так как при этом возрастает отношение поверхности канала к объему находящегося в нем газа. Когда потери из зоны реакции достигают некоторой критической величины, скорость реакции в пламени настолько уменьшается, что дальнейшее его распространение в узком канале становится невозможным. Действие сухих огнепреградителей основано на явлении гашения пламени в узких каналах, по которым горючая газовая смесь свободно проходит при нормальных условиях эксплуатации. [c.209]

В первый момент после поджигания смеси пламя медленно распространяется по трубе, затем его скорость возрастает до очень большого значения, которое в дальнейшем не изменяется. Максимальная скорость, с которой распространялось пламя, была постоянной для каждой смеси газов и достигала 1500—3500 м1сек. Явление распространения пламени с такой высокой скоростью получило название детонации или детонационного распространения пламени. Дальнейшие исследования дали возможность установить ряд специфических особенностей этого явления. Так, детонационное распространение пламени наблюдалось только в смесях, характеризув щихся высокой нормальной скоростью распространения пламени. Скорость детонации изменялась с изменением состава смеси. Отмечались предельные значения состава смеси, выше и ниже которых смесь не детонировала (табл. 19). При этом концентрационное пределы детонации или детонационные границы были более узкими, чем границы зажигания. Скорость детонации практически не изменялась при изменении диаметра труб (если он больше некоторого малого значе-вия), кривизны труб, начального давления, температуры смеси и условий позади фронта. [c.118]

В предыдущей главе было показано, что искра приводит к возникновению распространяющегося по всему объему пламени лишь в том случае, если выполнены некоторые критические условия. Зажигающая способность определяется как источником зажигания, так и свойствами смеси. При изменении состава смеси могут быть достигнуты некоторые границы, вне которых даже самая мощная искра не способна вызвать распространение пламени. Наилучшим образом это положение можно проиллюстрировать на классическом примере горения шахтерской лампочки в атмосфере, содержащей горючий газ. На фиг. 7 приведены фотографии, показывающие влияние увеличения содержания метана в воздухе [1]. Вокруг первоначального маленького пламени возникает значительно больший по размеру колпачок несмотря на то, что в нем происходит горение, пламя не может распространиться далее, чем на некоторое определенное расстояние. Иными словами, в той части объема, которая подогревается лампой, бедная смесь реагирует очень быстро. Выделяющегося при этом тепла недостаточно, однако, для того, чтобы вызвать реакцию в близлежащих слоях газа. С увеличением процента метана в смеси колпачок удлиняется, но распространение пламени все же еще не может иметь места. Током воздуха колпачок может быть сдут со своего места и пройти некоторое расстояние до того oмeнтa, когда он потухнет. Если концентрация метана превысит некоторую критическую величину, то колпачок оторвется от лампы, причем в этом случае он не потухнет, а приведет к воспламенению смеси. Эта критическая концентрация обычно называется нижним концентрационным пределом. При дальнейшем увеличении содержания метана будет достигнуто другое критическое значение, именуемое обычно верхним концентрационным пределом. В более богатых смесях распространение пламени опять невозможно. [c.155]

При перемешивании горючей смеси (например, вентилятором) пределы несколько расширяются. Если сгорание смеси, близкой по составу к предельной, происходит в адиабатических условиях, то развиваемая при горении температура обычно столь высока, что скорость реакции тоже должна быть очень большой. Исключение составляет нижний концентрационный предел для водородо-воздушных смесей. При распространении сннзу вверх он равен 4,1% водорода. При адиабатическом сгорании такой смеси температура примерно равна 350°С, что значительно нижее температуры теплового самовоспламенения такой смеси в замкнутом сосуде при атмосферном давлении. Кроме того, следует отметить, что поднимающееся вверх пламя в смеси, близкой к предельной, приводит к выгоранию лишь некоторой доли полного количества водорода. Только в смесях, содержащих больше 10% водорода, что примерно соответ- [c.157]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология