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爆炸極限是怎么算出的?

待解決 懸賞分:0 - 離問題結(jié)束還有
   1 根據(jù)化學(xué)理論體積分數(shù)近似計(jì)算
爆炸氣體完全燃燒時(shí),其化學(xué)理論體積分?jǐn)?shù)可用來確定鏈烷烴類的爆炸下限,公式如下:
L下≈0.55c0
式中 0.55——常數(shù);
c0——爆炸氣體完全燃燒時(shí)化學(xué)理論體積分?jǐn)?shù).若空氣中氧體積分?jǐn)?shù)按20.9%計(jì),c0可用下式確定
c0=20.9/(0.209+n0)
式中 n0——可燃?xì)怏w完全燃燒時(shí)所需氧分子數(shù).
如甲烷燃燒時(shí),其反應(yīng)式為
CH4+2O2→CO2+2H2O
此時(shí)n0=2
則L下=0.55×20.9/(0.209+2)=5.2由此得甲烷爆炸下限計(jì)算值比實(shí)驗(yàn)值5%相差不超過10%.
2 對(duì)于兩種或多種可燃?xì)怏w或可燃蒸氣混合物爆炸極限的計(jì)算
目前,比較認(rèn)可的計(jì)算方法有兩種:
2.1 夏特爾定律
對(duì)于兩種或多種可燃蒸氣混合物,如果已知每種可燃?xì)獾谋O限,那么根據(jù)萊?夏特爾定律,可以算出與空氣相混合的氣體的爆炸極限.用Pn表示一種可燃?xì)庠诨旌衔镏械捏w積分?jǐn)?shù),則:
LEL=(P1+P2+P3)/(P1/LEL1+P2/LEL2+P3/LEL3) (V%)
混合可燃?xì)獗ㄉ舷蓿?br style="content: " /> UEL=(P1+P2+P3)/(P1/UEL1+P2/UEL2+P3/UEL3) (V%)
此定律一直被證明是有效的.
2.2 查特里公式
查特里認(rèn)為,復(fù)雜組成的可燃?xì)怏w或蒸氣混合的爆炸極限,可根據(jù)各組分已知的爆炸極限按下式求之.該式適用于各組分間不反應(yīng)、燃燒時(shí)無催化作用的可燃?xì)怏w混合物.
Lm=100/(V1/L1+V2/L2+……+Vn/Ln)
式中Lm——混合氣體爆炸極限,%;
L1、L2、L3——混合氣體中各組分的爆炸極限,%;
V1、V2、V3——各組分在混合氣體中的體積分?jǐn)?shù),%.
例如:一天然氣組成如下:甲烷80%(L下=5.0%)、乙烷15%(L下=3.22%)、丙烷4%(L下=2.37%)、丁烷1%(L下=1.86%)求爆炸下限.
Lm=100/(80/5+15/3.22+4/2.37+1/1.86)=4.369
3 可燃粉塵
許多工業(yè)可燃粉塵的爆炸下限在20-60g/m3之間,爆炸上限在2-6kg/m3之間.
碳?xì)浠衔镆活惙蹓m如能完全氣化燃盡,則爆炸下限可由布爾格斯-維勒關(guān)系式計(jì)算:
c×Q=k
式中c——爆炸下限濃度;
Q——該物質(zhì)每靡爾的燃燒熱或
每克的燃燒熱.
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