燃烧所需理论空气需求量

燃烧所需理论空气需求量


发布日期: 2016-10-24 更新日期: 2016-12-15 编辑:xuzhiping 浏览次数: 7794

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摘要: 一般燃料都是含有C及H元素,如果要精确计算理论空气量,需要按照化学方程式进行配平算,1个C原子需要2个O原子,2个H原子需要1个O原子,所以燃料含C量越大所需理论空气量就越大,而含C量大的燃料基本密度较高(不能包括所有),所以燃料的密度越大,燃烧1kg燃料所需...

一般燃料都是含有C及H元素,如果要精确计算理论空气量,需要按照化学方程式进行配平算,1个C原子需要2个O原子,2个H原子需要1个O原子,所以燃料含C量越大所需理论空气量就越大,而含C量大的燃料基本密度较高(不能包括所有),所以燃料的密度越大,燃烧1kg燃料所需的理论空气量是越大。

一、闪燃

(一)闪燃的概念

在一定温度下,易燃、可燃、可燃液体(也包括能蒸发出蒸气的少量固体,如石蜡、樟脑、萘等)表面上产生的蒸气,当与空气混合后,一遇着火源,就会发生一闪即灭的火苗或火光,这种现象就称为闪燃。闪燃是一种瞬间燃烧现象,往往是着火的先兆。

(二)闪点

在规定的试验条件下(采用闭杯法测定),液体挥发的蒸气与空气形成的混合物,遇火源能够闪燃的液体最低温度,称为闪点(又称闪火点)。闪点,是评价液体火灾危险性大小的主要依据。

如下表几种常见易燃和可燃液体的闪点

液体名称 闪点(℃)
液体名称 闪点(℃)
汽油 -46 煤油 28
酒精 9-11 -14
二硫化碳 -45 乙醚 -45
原油 6-32 松节油 35
甲醇 11.1 甲苯 4
菜籽油 163 柴油 60-110

二、着火  (一)着火的概念  可燃物质在空气中与火源接触,达到某一温度时,开始产生有火焰的燃烧,并在火源移去后仍能持续燃烧的现象,称为着火。  (二)燃点 

可燃物质开始发生持续燃烧所需要的最低温度,称为燃点(也称火点)。  物质的燃点越低,越容易着火,火灾危险性就越大。

部分常见可燃物的燃点,如下表所示。

物质名称 燃点(℃)
液体名称 燃点(℃)
木材 250-300 布匹 200
纸张 9-11 橡胶 120
棉花 210-255 150
烟叶 222 灯油 86
黄磷 34 松花油 53
蜡烛 190 无烟油 280-500

三、自然 

(一)自然的概念 

可燃物质在没有外部火花、火焰等热源的作用下,因受热或自身发热积热不散引起的燃烧,统称为自然。 

(二)自燃点 

在规定的条件下,物质发生自燃的最低温度,称为自燃点。在这一温度时,物质与空气(氧)接触,不需要明火的作用,就能发生燃烧。物质的自燃点越低,发生自燃火灾的危险性就越大。

几种常见物质的自燃点,如下表所示。

物质名称 自燃点(℃)
液体名称 自燃点(℃)
汽油 280 煤油 240-290
柴油 250-380 石油沥青 270
乙炔 335 乙醚 180
硫磺 207 涤纶纤维 390

四、爆炸

(一)爆炸的概念

凡是物质急剧氧化或分解反应产生温度、压力增加或两者同时增加的现象,称为爆炸。从广义上讲,物质从一种状态迅速地转变为另一种状态,并在瞬间以机械功的形式释放出巨大能量,或是气体、蒸气在瞬间发生剧烈膨胀等现象,称为爆炸。

(二)爆炸的分类

从消防角度讲,爆炸通常分为物理爆炸和化学爆炸两大类。 1、物理爆炸。装在容器内的液体或气体,如果受热引起体积迅速膨胀,使容器压力急剧增加,由于超压力和(或)应力变化使容器发生爆炸,并且爆炸前后物质的化学成分均不改变的现象,称为物理爆炸。2、化学爆炸。由于物质发生急剧的化学反应,产生出大量气体和较高温度,使温度,压力增加或两者同时增加而形成的爆炸现象,称为化学爆炸。 

(三)爆炸浓度极限

可燃气体、蒸气或粉尘与空气(氧)的混合物,必须在一定的浓度范围内,遇引火源才能发生爆炸,这个浓度范围,称为爆炸浓度极限(简称爆炸极限),遇火源能够发生爆炸的最低浓度,称为爆炸下限(也称为爆炸浓度下限);遇火源能发生爆炸的最高浓度,称为爆炸上限(也称为爆炸浓度上限)。

以下几种常见可燃气体、蒸气或粉尘的爆炸极限如下表所示

物质名称 在空气中(%) 在氧气中(%) 
下限 上限 下限 上限
氢气 4.0 75.0 4.7 94.0
乙炔 2.5 82.0 2.8 93.0
甲烷 5.0 15.0 5.4 60.0
乙烷 3.0 12.5 3.0 66.0
15.0 28.0 13.5 79.0

(四)爆炸温度极限 

可燃液体除了爆炸浓度极限外,还有一个爆炸温度极限,因为液体的蒸气浓度是在一定温度下形成的。可燃液体在一定温度下,由于蒸发而形成的等于爆炸浓度极限的蒸气浓度,这时的温度称为爆炸温度极限。 

爆炸温度极限也有下限、上限之分。液体在该温度下蒸发出等于爆炸浓度下限的蒸气浓度,此时的温度称为爆炸温度下限。液体的爆炸温度下限实际上就是液体闪点。 

液体在该温度下蒸发出等于爆炸浓度上限的蒸气温度,此时的温度称为爆炸温度上限。 

通常所说的爆炸极限,如果没有标明,就是指爆炸浓度极限。几种常见液体爆炸浓度极限与爆炸温度极限比较,如下表所示:

爆炸浓度极限(℃)  液体名称 爆炸温度极限(℃)
下限 上限 下限 上限
3.0 18.0 酒精 +11 +40
1.5 7.0 甲苯 +5.5 +31
0.8 62.0 松节油 +33.5 +53
1.7 7.2 车用汽油 -38 -8

爆炸极限,在消防管理中可用于评定气体(蒸气)或粉尘的火灾危险性大小。爆炸下限愈低,爆炸浓度范围愈大,发生火灾爆炸的危险性就越大。

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