气体和液体的燃烧.ppt

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1、2.4.1气体燃烧过程可燃气体氧化剂扩散可燃混合气体火源断键、活化分子碎片、游离基火焰连续氧化、燃烧产物、热量2.4气体燃烧2.4.2气体燃烧速度常见可燃气体的火焰传播速度气体火焰最高传播速度（m·s-1）可燃气体含量（%）气体火焰最高传播速度（m·s-1）可燃气体含量（%）氢4.8338.5丙烷0.324.6一氧化碳1.2545丁烷0.823.6甲烷0.679.8乙烯1.427.1乙烷0.856.5炉煤气1.7017水煤气3.143焦炉发生煤气0.7348.5测试条件：管径25.4mm，空气混合物2.4.2气体燃烧速

2、度影响因素浓度：稍高于化学计量浓度时燃烧速度最大。初始温度：温度高速度大。惰性气体：有影响。管径、材质、方向管径：越小速度越慢。材质：有影响。方向：例如：10%甲烷空气混合物的燃烧速度：垂直下点火：75cm/s水平：65cm/s垂直上点火：59.5cm/s2.4.2气体燃烧速度2.4.2气体燃烧速度2.4.2气体燃烧速度火焰传播速度与初温的关系2.4.2气体燃烧速度火焰传播速度与初温的关系2.4.2气体燃烧速度惰性气体浓度对火焰传播速度的影响2.4.2气体燃烧速度管径对燃烧速度的影响（甲烷/空气混合）燃烧速度随管径增大

3、而增大，并趋于恒定；管径缩小，速度变慢；管径小至某一直径，火焰不能传播，此为阻火器原理。管径燃烧速度2.5液体燃烧2.5.1液体燃烧过程热热、氧化剂燃烧液体蒸气氧化、分解中间产物产物+热量2.5.2液体燃烧速度液体燃烧速度取决于液体的蒸发速度两种表示方法：液体燃烧直线速度，单位mm/min或cm/h液体燃烧质量速度，单位g/(cm2·min)或kg/(m2·h)2.5.2液体燃烧速度可燃液体的燃烧速度2.5.2液体燃烧速度影响液体燃烧速度的因素液体燃烧速度取决于液体的蒸发速度。蒸发所需热量主要来自燃烧的辐射热，所有影响

4、蒸发的因素均影响液体燃烧速度。液体热容、蒸发潜热、火焰辐射能力；初温：温度高燃烧速度快；风速：一般风速大加快燃烧；含水量：含水石油产品较不含水石油产品燃烧慢；罐内燃烧：罐直径：液位：液位低燃烧快。2.5.2液体燃烧速度初温对液体燃烧速度的影响2.5.2液体燃烧速度储罐直径对燃烧速度的影响10cm80cm2.5.2液体燃烧速度含水对燃烧速度的影响2.5.2液体燃烧速度风速对液体燃烧速度的影响单组分液体燃烧时热量在液层的传播特点单组分液体(如甲醇、丙酮、苯等)和沸程较窄的混合液体(如煤油、汽油等)，在自由表面的燃烧，很短时

5、间内就形成稳定燃烧，燃烧速度基本不变。燃烧时火焰的热量通过辐射传入液体表面，然后通过导热向液面以下传递，由于受热液体比重减小而向上运动，所以热量只能传入很浅的液层内。液面温度接近但稍低于液体的沸点液面加热层很薄单组分液体燃烧时热量在液层的传播特点丁醇和汽油燃烧时的温度分布2.5.3油罐火灾原油的热波特性原油的性质原油是不同沸点和比重的烃类的混合物，此外还有部分的高分子物质及少量的水。初沸点：原油中最轻的烃类沸腾时的温度。终沸点：原油中最重的烃类沸腾时的温度。沸程：不同沸点的所有馏分转变为蒸气的最低和最高沸点范围。轻组分

6、：原油中比重最小、沸点最低的很少一部分烃类组分。重组分：原油中比重最大、沸点最高的很少一部分烃类组分。原油的热波特性热波：宽沸程原油燃烧时，沸点较低的烃类离开油品表面，沸点较高的烃类则沉向底部形成一个热的锋面，让燃烧继续时，此热锋面逐渐深入加热冷油，使被加热层不断增厚，这一现象称之为热波。2.5.3油罐火灾原油储罐火灾特性原油燃烧时热量的传递规律热波特性在下降过程中温度逐渐升高（150℃~315℃）热波下降速度大于液体的燃烧速度热波的破坏作用使油品中水大量蒸发，发生沸溢和喷溅。热波传播速度与直线燃烧速度的比较油品种类热

7、波传播速度(mm/min)直线燃烧速度(mm/min)轻质油品含水<0.3%7~151.7~7.5含水>0.3%7.5~201.7~7.5重质燃油及燃料油含水<0.3%~81.3~2.2含水>0.3%3~201.3~2.3初镏分（原油轻镏分）4.2~5.82.5~4.2热波的传播速度：热波在液层中向下移动的速度称为热波的传播速度。影响热波速度的因素：油品的组成：轻组分越高，热波速度越快油品含水量：粘度的影响油灌的直径：<2.5m随直径升高而增大灌内的油品液位：液位越高，燃烧越快，热波速度越大2.5.3油罐火灾重质油品的

8、沸溢和喷溅沸溢定义：热波在油品中传播时，乳化水或自由水蒸发，形成大量油包气气泡，最后发生向外溢出的现象。发生条件：原油具有形成热波的特性；原油中含有乳化水或自由水；原油的粘度较大。重质油品的沸溢和喷溅沸溢发生的时间发生沸溢的时间与原油的种类、水分含量有关。根据实验，含有1%水分的石油，经45~60分钟燃烧就会发生沸溢。发生沸溢的征