Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Удельная теплота сгорания некоторых видов топлива

Вещество q, Дж/кг Вещество q,Дж/кг
Твердые топлива
Черный уголь 9,3 · 107 Каменный уголь:
Древесный уголь 2,97 · 107 марки А-1 2,05 · 107
Дрова сухие 6,3 ·106 марки А-2 3,03 · 107
Торф 1,5 · 107 Кокс 3,03 ·107
    Порох 3,06 · 106
Жидкие топлива
Бензин, нефть 4,6 · 107 Лигроин 4,33 · 107
Дизельное топливо 4,2 · 107 Мазут 4,0 · 107
Керосин 4,31 · 107 Спирт этиловый 2,7 ·107
Газообразные топлива (для 1 м3 при нормальных условиях)
Генераторный газ 5,5 · 106 Природный газ 3,55 · 107
Коксовый газ 1,64 · 107 Светильный газ 2,1 · 107

 

Теплота, идущая на нагревание воздуха в помещении объема W2), вычисляется по следующей формуле:

 

QB = WCв(tкр– tн) (12.5)

 

где Cв – теплоемкость воздуха;

Cр – изобарическая теплоемкость воздуха;

Сcv – изохорическая теплоемкость воздуха;

Cр = 3,41 кал/°С; Cр : Сcv = 1,41; кал/°С = 4,186 · 8 · 103дж/кгК;

tкр – критическая температура нагрева;

tн – температура воздуха в нормальных условиях.

Примечание

Поведение молекул идеального газа описывается уравнением Клайперона–Менделеева:

PV=nRТ : μ , (12.6)

 

где n – масса вещества;

Т– абсолютная температура вещества;

μ – молекулярный вес;

R – универсальная газовая постоянная, равная 8,31 Дж/моль К. = 8,31·107 эрг/моль К.

Основные процессы над газом

1. Изотермический – Т = Const (закон Бойля–Мариотта):

PV= Const (12.7)

 

2. Изобарический – Р = Const (закон Гей-Люссака):

V = Const T= mRT : μ · Р = V(1+at); (12.8)

 

где t – температура в градусах шкалы Цельсия;

3. Изохорический – V = Const (закон Шарля):

Р = Const Т = mRT : μV = Р0(1+at). (12.9)

 

Из уравнений (4) и (5) получаем выражение для вычисления необходимого времени эвакуации по теплу (по нагреванию):

 

τнб = (WCв(tкр – tн)) : ((1-φ) nFгор Qнр) . (12.10)

Из уравнения можно определить допустимое время эвакуации при неизменной площади горения. Такие процессы горения характерны для горения складов ЛВЖ и ГЖ при конструктивноограниченной площади разлива. Однако в большинстве случаев площадь горения меняется во времени, т. е. F = (t).

Тогда количество тепла, выделяемого при сгорании горючих материалов, определяется следующим образом:

Qпож = n Qнр (t)dt , (12.11)

 

где τ нб) – допустимое время эвакуации.

Рассмотрим частные случаи динамики развития площади возгорания.

1. Круговое развитие пожара:

F=n v2t2. (12.12)

 

В этом случае:

Qпож = n Qнр 2 2 dt ; (12.13)

 

(1-φ) n Qнр 2 2 dt =3 WCв(tкр– tн) ; (12.14)

 

τнб = WCв(tкр – tн) : ((1-φ) nQнр2)1/3 . (12.15)

2. При прямоугольном развитии пожара в две стороны

F=2vbt. (12.16)

 

В этом случае:

Qпож = n Qнр vbt2dt = n Qнр vbτнб2 ; (12.17)

 

(1-φ) n Qнр vbτнб2 =3 WCв(tкр – tн) ; (12.18)

 

τнб = WCв(tкр – tн) : (1-φ) nQнр1/3 , (12.19)

 

где v – скорость перемещения границы пожара;

b – ширина по каждой стороне площади пожара.

Расчет необходимого времени эвакуации по снижению содержания кислорода. Снижение содержания кислорода в атмосфере до 15% считается опасным для человека. Далее полагаем, что горение происходит без вентиляции помещения, где наблюдается процесс горения. Расход кислорода на поддержание горения вещества при пожаре вычисляется по формуле

W(O2) = nFгорtw(O2), м3, (12.20)

 

где w(O2) – удельный расход кислорода, т. е. расход кислорода на сго­рание 1 кг горючего вещества, м3/кг.

Предельный расход кислорода, т. е. количество кислорода, снижающее его содержание в атмосфере помещения до 15 %, где на­блюдается пожар, можно оценить соотношением:

W(O2) = (0,21 0,15) W ≈ 0,06 W, (12.21)

 

где W – объем помещения.

 

При постоянной площади горения Fгор, необходимое время для эвакуации, определяется соотношением

 

τнб = 0,06 W: nFгорtw(O2) . (12.22)

 

Аналогично предыдущему соотношению, но при круговом раз­витии пожара

τнб = [0,18 W: n2w(O2)]1/3 . (12.23)

 

При прямоугольном развитии пожара в две стороны

 

τнб = [0,06 W: nw(O2)]1/2 . (12.24)

Расчет необходимого времени эвакуации по появлению токсичных продуктов горения.Если известно количество вредных ве­ществ, выделяемых при сгорании 1 кг сгораемого вещества w(γ) (г/кг, м3/кг), и допустимая концентрация рассматриваемого вредного вещества, т. е. γ (г/м3/кг, мЗ3), тогда уравнение баланса данного вещества может быть представлено в виде

γW = nFгорtw(γ). (12.25)

 

При постоянной площади горения Fгор

 

τнб = W/ nFгорw(γ). (12.26)

 

При круговом развитии пожара:

 

τнб = [3γW: n2w(γ)]1/3 . (12.27)

 

При прямоугольном развитии пожара в две стороны:

 

τнб = [γW: n w(γ)vb]1/2 . (12.28)

Расчет необходимого времени эвакуации по снижению видимости.Практические наблюдения показали, что эвакуация затруднена, порой невозможна в условиях, когда видимость в помещении менее 10 м.

Если известен коэффициент ослабления видимости μ(ƒ) при задымлении (при видимости 10 м μ (ƒ) равен 0,46), уравнение баланса для расчета τнб может быть представлено в следующем виде:

 

μ(ƒ) W = nFгорд . (12.29)

 

Значения Кд представлены в табл. 12.2.

Таблица 12.2

Значения коэффициента дымообразования д)

Горящее при пожаре вещество Коэффициент дымообразования, м3/кгм
Древесина 50–70
Солома
Резина

 

При постоянной площади горения Fгор

 

τнб = μ(ƒ)W : n FгорКд . (12.30)

 

При переменной площади горения:

при круговом развитии пожара

 

τнб = [3μ(ƒ)W: n2]1/3 ; (12.31)

 

при прямоугольном развитии пожара вдве стороны

 

τнб = [μ(ƒ)W: n Кдvb]1/2. (12.32)

 

Примечание. Обычно при пожаре на организм человека действуютне один какой-то фактор, а весь комплекс опасных воздействий. В современных условиях, когда собрано еще недостаточно статистических данных по влиянию различных вредных факторов, рекомендуется в качестве τнб принимать минимальные значения по всему множеству факторов.

 

Порядок выполнения работы

1. Внимательно изучите основные расчеты.

2. Получите задание от преподавателя и выполните расчеты опасных факторов при пожаре:

а) в квартире

б) в гараже с бочкой бензина 200 л.

в) в магазине

3. Подготовьте отчет.


Практическая работа 13

Определение опасных зон

Цель работы: Освоить методику расчета опасных зон при работе.

Теоретические сведения

Границы опасной зоны башенных кранов определяются пло­щадью между подкрановыми путями, увеличенной в каждую сто­рону на (R + SH), т. е.

длина L = 1п +2(R + SH);

ширина В = b + 2(R + SH),

 

где lп – длина подкранового пути, м; b – ширина колеи, м; R – максимальный вылет крюка, м; SH – отлет груза при его падении с высоты (табл. 13.1).

Таблица 13.1

Границы опасной зоны SH в связи с падением предметов

Высота возмож­ного падения предмета п, м     Границы опасной зоны Sн, м
Вблизи мест переме­щения грузов Вблизи строящегося здания или сооруже­ния (от внешнего периметра)
До 20 20÷70 70÷120 120÷200 200÷300 300÷400

 

Границы опасной зоны, где проявляется потенциальное дей­ствие опасных производственных факторов, связанных с падением предметов, определяются наружными контурами строящегося объекта, увеличенными на Sн.

Отлет груза при падении с высоты h от точки его подвешива­ния может быть определен по формуле Sн = 0,32ωR√h, где ω – угловая скорость вращения стрелы, с-1.

Задача.Требуется оценить возможную опасную зону при ра­боте автомобильного крана на вылете R=11 м, при подъеме груза массой 2 т на высоту h =12 м, при угловой скорости вращения стрелы со = 0,1 с-1.

Решение

1. Отлет груза вычисляем по формуле для компактного груза

SH = 0,32·0,1·11· √12 =1,2 м.

 

2. Ветер и парусность груза могут значительно увеличить от­лет, поэтому по табл. 1 принимаем Sн= 7 м.

Таким образом, в зависимости от погодных условий и габари­тов груза опасную зону определяют

для компактных грузов при безветренной погоде

SH1 =R(l + 0, 32ω√h = 12,6 м;

для плит и панелей высокой парусности при ветреной погоде

Sh2 = R + Sh = 11 + 7 = 18 м.

Границы опасных зон вблизи движущихся частей и рабочих органов определяются расстоянием в пределах 5 м, если другие повышенные требования отсутствуют в паспорте и инструкции завода-изготовителя.

Граница опасной зоны в местах прохождения временных электрических сетей определяется пространством, в пределах ко­торого рабочий может коснуться проводов монтируемыми длин­номерными деталями. Опасная зона в этом случае определяется максимальной длиной детали плюс 1 м.

Границы опасной зоны высоковольтных линий электропере­дач, проходящих через территорию строительной площадки, уста­навливают в зависимости от напряжения сети в обе стороны от крайних проводов: при напряжении до 20 кВ – 10, до 35 кВ – 15, до 110 кВ – 20, до 220 кВ – 25 м.

Граница опасной зоны вблизи выемок с откосами, разрабаты­ваемых без механических креплений, связана с выходом следа по­верхности скольжения от возможной призмы обрушения грунта на берму.

Положение границы опасной зоны относительно подошвы выемки в случае отсутствия пригрузки бермы можно определить по формуле

1H=1,2hα + l, (13.1)

где h – глубина выемки, м;

α – коэффициент заложения откоса, который принимается по данным табл. 13.2.

Таблица 13.2

Коэффициент заложения откоса, α

Грунт     Коэффициент заложения откоса, а при глубине выемки, не более, м
1,5
Насыпной неуплотняемый Песчаный и гравийный Смесь Глина Лесс и лессовидный 0,67 0,5 0,25 0,67 0,5 0,25 1,25 0,85 0,5 0,5

Положение границы опасной зоны относительно подошвы выемки в случае пригрузки бермы весом строительных машин может быть определено через наименьшее допустимое приближе­ние опоры крана 1н (конца шпалы, гусеницы, колеса) к основанию откоса по табл. 13.3.

Таблица 13.3

Последнее изменение этой страницы: 2017-09-13

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...