15.Температура воспламенения и пределы воспламеняемости

15.Температура воспламенения и пределы воспламеняемости

 

Самая низкая температура смеси газа и воздуха, при которой выделение тепла за счет реакций горения топлива несколько превышает теплоотдачу, называется температурой воспламенения. Превышение выделяющегося тепла должно не только превышать потери тепла в окружающую среду, но и быть достаточным для нагревания частиц газа и воздуха до температуры воспламенения. Температура воспламенения -  величина, характерная для данного вида топлива.

Таблица 1.

Температура воспламенения горючих газов

Газ	Метан	Этан	Этилен	Пропан	Пропилен	n-Бутан	Бутилен
С воздухом	695	530	540	540	455	490	440
С кислородом	640	485	500	490	420	460	400

Температура воспламенения зависит от содержания газа в газовоздушной смеси. С повышением концентрации газа в смеси температура воспламенения уменьшается. Температура воспламенения в воздухе выше, чем в кислороде. Увеличение содержания в горючих газах балластных компонентов приводит к повышению температуры воспламенения.

Нижний предел воспламеняемости - минимальное содержание горючего компонента, при котором смесь еще остается горючей. Верхний предел воспламеняемости - максимальное содержание горючего компонента, при большем содержании смесь теряет способность воспламеняться и гореть.

 Существование нижнего и верхнего пределов воспламеняемости объясняется тепловыми потерями при горении. По мере уменьшения горючего компонента в смеси увеличивается расход тепла на нагрев негорючей части смеси, скорость распространения пламени уменьшается, и наступает момент, когда горение прекращается. С увеличением содержания горючего компонента в смеси наступает такой момент, когда происходит неполное сгорание горючих компонентов из-за недостатка кислорода. При этом расход тепла на нагрев несгоревших компонентов будет все время увеличиваться, скорость распространения пламени уменьшается, и наступает момент, когда горение прекращается.  

Таблица 2

Пределы воспламеняемости газов

Газ	Метан	Этан	Этилен	Пропан	Пропилен	n-Бутан	Изо-Бутан	Н2	СО	Н2S
Нижний,%	5,3	3	2,8	2,2	2,4	1,9	1,8	4,1	12,5	4,3
Верхний, %	15	12,5	28,6	9,5	10,3	8,5	8,4	74,6	74,2	45,5

С повышением содержания балластных примесей верхний и нижний предел воспламеняемости растут, растет разность между их значениями. Увеличение температуры газовоздушной смеси, обогащение ее кислородом приводит к расширению пределов воспламеняемости. При повышении давления сужаются  пределы воспламеняемости.