Категории: ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Удельная теплота сгорания некоторых видов топлива
Теплота, идущая на нагревание воздуха в помещении объема W (м2), 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 — (τнб) – 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, мЗ/м3), 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 = nFгорtКд . (12.29)
Значения Кд представлены в табл. 12.2. Таблица 12.2 Значения коэффициента дымообразования (Кд)
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
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
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... |