部分預混可燃氣的著火(編輯修改稿)
2025-06-19 23:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 范圍越寬。 一定的溫度 TC下，散熱條件加強，自燃著火的范圍將變窄。 煤粉制備過程中煤粉與空氣的混合物容易自燃著火，采用措施：保證煤粉溫度低于臨界著火溫度；在煤粉干燥過程中使用熱煙氣以降低氧氣含量；避免煤粉沉積，使之在小于 孕育時間的情況下離開煤倉。 2021/6/16 河北工業(yè)大學能源與環(huán)境學院 18 孕育時間－感應期 感應期 ：滿足臨界著火條件下，可燃混合物從開始反應到出現(xiàn)火焰所需要的時間，其物理意義為從環(huán)境溫度 T0升高到著火溫度 TC所需要的時間。 ?? ddTcsf ??系統(tǒng)的溫度變化與反應放熱與系統(tǒng)散熱的差值有關(guān) 對于 I、 II而言，熱量之差越來越接近于零，系統(tǒng)溫度逼近漸近線 TC 對于 III， 系統(tǒng)溫度不斷提高，在 T時溫度～時間曲線出現(xiàn)拐點；拐點之前，曲線下凹，溫度減速上升；拐點之后，上凹，溫度加速導致自燃著火。拐點之前的那段時間就是感應期。 提高初溫相當于縮短感應期；當初溫高于臨界溫度時依然存在，此圖無法示出。 2021/6/16 河北工業(yè)大學能源與環(huán)境學院 19 第三節(jié)鏈鎖自燃理論 ? 很多燃燒反應都屬于鏈鎖反應，因此有必要探討鏈鎖自燃的理論。為了便于闡明分枝鏈鎖自然理論，一般是假定反應在 等溫條件 下進行。 ? 由于分枝反應中同時存在活性中心的繁殖與鏈的銷毀，因此反應速度有可能存在以下三種情況： 鏈分枝速度高于銷毀速度，反應將加速到自燃著火。 鏈分枝速度等于銷毀速度，反應處于臨界狀態(tài)，著火臨界條件。 鏈分枝速度低于銷毀速度，反應將不能達到自燃著火。 如果活性中心由于鏈分枝增長的速度 W1=fC； 銷毀速度W2=gC； g、 f分別為使活性中心銷毀、增加的速度常數(shù)。f=g就是自燃著火臨界條件 2021/6/16 河北工業(yè)大學能源與環(huán)境學院 20 氫氧混合物自然著火界限－著火半島 氫氧自燃著火界限 PC~TC曲線倒 S形 低溫時無論壓力多高都不能自燃 中溫時只能在壓力 Pa～ Pb之間可以自燃 ,形成著火半島 存在三個自燃著火界限 實驗證明：鏈銷毀速度常數(shù) g與壓力有關(guān)； 而鏈分枝速度常數(shù)與壓力無關(guān)。 壓力越低，活性中心擴散速度越高，碰壁的可能性越大，故 gf； 出現(xiàn)低界限 提高壓力，活性中心濃度增加，相互碰撞的可能性增大，故 gf； 出現(xiàn)高界限 第三界限是由于熱量積累造成的，熱自燃理論 2021/6/16 河北工業(yè)大學能源與環(huán)境學院 21 第四節(jié)開口系統(tǒng)（燃燒室）熱自燃理論 柴油機燃燒室 蘇 30尾噴 焚燒爐 多數(shù)燃燒裝置都是源源不斷送入可燃物與氧化劑，燃燒產(chǎn)物連續(xù)排出；因此燃料在燃燒室內(nèi)的逗留時間使有限的，而著火、燃燒過程需要一定時間，因此需要引出 開口系統(tǒng) 來討論自然著火理論。 2021/6/16 河北工業(yè)大學能源與環(huán)境學院 22 開口系統(tǒng)零維模型與基本假設(shè) 設(shè)系統(tǒng)是一兩端開口體極為 V的圓柱形容器，流入可燃混合物具有均勻的初始溫度 T0和初始濃度 C0； 可燃混合物進入系統(tǒng)后迅速反應，使其溫度升高為 T、 濃度降低為 C； 且 T、 C處處相等。故稱零維模型。 容器是絕熱的，對外無散熱。 所進行的反應是一級反應。 ? ?00 e xp TTmcRTECV qk p ???????? ?能量平衡：反應物放熱全部被生成物帶走 ? ?00 e xp CCmRTECVk ???????? ? ?質(zhì)量平衡：反應物消耗等于生成物增加 2021/6/16 河北工業(yè)大學能源與環(huán)境學院 23 無量綱數(shù)的引入 0101CCC ???無量綱放熱率： 1m3可燃物中已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃康牟糠终蓟旌衔锼心芰康谋壤? 無量綱吸熱率： 1m3可燃物中用于加熱生成物并使之升溫的熱量占混合物所有能量的比例 ? ?QC TTc p002?? ??無量綱逗留時間：逗留時間與化學反應時間的比值 0211,kmVAmAVWL ???? ????mVk 021 ???? ??無量綱溫度 ERT??無量綱發(fā)熱量 ??pEcQRC 0?? ??????????????? 1e x p11
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