Температурный режим при пожаре в помещении Производство связанное с обращением ГЖ (бензол)

Выписываем из приложения 2/1/ значения Qpн,= 40700кДж/кг;
V0г = 10,68 м3/кг; V0 = 10,20 м3/кг для бензола.
Рассчитываем среднее значение коэффициента избытка воздуха αm.
αm= Vд/ V0 = 16/10,2 = 1,57.
Рассчитываем приведенный объем продуктов горения Vг.
Vг = V°г +V0 (αm -1),
где V°г – объем продуктов горения, образующихся при сгорании 1 кг горючей жидкости и теоретически необходимом количестве воздуха, м³/кг ;V0 – количество воздуха, необходимого для полного сгорания 1 кг горючей жидкости, м³/кг; αm - коэффициент избытка воздуха.
Vг = V°г +V0 (αm -1) = 10,68 + 10,2*(1,57 – 1) = 16,5 м3/кг.
Дальнейшие расчёты ведём для различного времени развития пожара.
1). Время развития пожара τ1 = 2 мин.
Средний расход горючей жидкости В1:
В1 = Мо(0,3+0,7(τ1 /30)0,5 )ƒ,
где Мо = 7,17*10-2 кг/(м²∙с) – массовая скорость выгорания жидкости, кг/(м²∙с) (приложение 2/1/);
τ – время, отсчитываемое от начала пожара, мин.
В1 = 7,17*10-2* (0,3+0,7(2 /30)0,5 )160 = 5,52 кг/с.
А).Задаёмся значением среднеобъемной температуры в помещении для
τ = 2 мин развития пожара Tm,τ = 373К.
Рассчитываем удельную объемную изобарную теплоемкость среды Ср в помещении при пожаре:
Ср = 1250 + [0,12 + 0,1/(0,25 + αm )]Тm,τ.= 1250 + [0,12 + 0,1/(0,25+ +1,57)]*373
Ср = 1343 Дж/(м³∙К).
Рассчитываем значение приведенной степени черноты системы Епр:
Епр = 1/[1 + 0,0022(Тm,τ- 273)] = 1/[1 + 0,0022*(373- 273)] = 0,82.
Рассчитываем значение теоретической температуры горения жидкостиТа:
Ta= (η*Qpн/cpVг) + 273 = (40700000/(1343*16,5)) + 273 = 2980К.
где η – коэффициент полноты горения (η = 1);
Qpн - теплота сгорания жидкости, Дж/кг;
Vг – приведенный действительный объем продуктов горения, образующихся при сгорании 1 кг жидкости.
Рассчитываем значение среднеобъемной температуры среды Тm,τ в помещении для τ = 2 мин развития пожара:
Tm,τ = 0,66 Ta(ηBcpVг/σ0ЕпрFT3a)0,17,
где σ0 = 5,7∙10-8 - константа излучения абсолютного черного тела, Вт/(м²∙К);
F = 2(α + b)H + 2ab = 2*(58 + 60)*15 + 2*58*60 = 10500 м2 - площадь поверхностей теплообмена.
Tm,τ = 0,66*2980*(5,52*1343*16,5/5,7∙10-8 *0,82*10500*29803)0,17 = 613 К.
Сравниваем полученное расчетом значение среднеобъемной температуры с принятым ранее значением ее для нахождения величин.
((613 – 373)/373)*100% = 64 %.
Так как расхождение более 10% задаёмся новым значением Тm,τ и расчет выполняем в следующем приближении. Результат расчета температуры в первом приближении берём за исходную величину.
Б). Задаёмся значением среднеобъемной температуры в помещении для
τ = 2 мин развития пожара Tm,τ = 613 К.
Рассчитываем удельную объемную изобарную теплоемкость среды Ср в помещении при пожаре:
Ср=1250+ [0,12 + 0,1/(0,25 + αm )]Тm,τ= 1250 + [0,12 + 0,1/(0,25 +1,57)]*613
Ср = 1371 Дж/(м³∙К).
Рассчитываем значение приведенной степени черноты системы Епр:
Епр = 1/[1 + 0,0022(Тm,τ- 273)] = 1/[1 + 0,0022*(613 - 273)] = 0,57.
Рассчитываем значение теоретической температуры горения жидкостиТа:
Ta= (η*Qpн/cpVг) + 273 = (40700000/(1371*16,5)) + 273 = 2924 К.
Рассчитываем значение среднеобъемной температуры среды Тm,τ в помещении для τ = 2 мин развития пожара:
Tm,τ = 0,66 Ta(ηBcpVг/σ0ЕпрFT3a)0,17,
Tm,τ = 0,66*2924*(5,52*1381*16,5/5,7∙10-8 *0,

Температурный режим при пожаре в помещении
Производство, связанное с обращением ГЖ (бензол), размещено в помещении размерами в плане a*b = (58*60) м и высотой Н = 15м. При аварии технологических аппаратов возможны и розлив жидкости на пол и возникновение пожара. Предусмотрены устройства, ограничивающие растекание жидкости на полу на площади квадрата f = 160 м2 Расстояние от границы горения до стены с оконными и дверными проемами, через которые будет происходить газообмен при пожаре в помещении с внешней средой, l = =26 м .
Механическая вентиляция при возникновении пожара выключается. За счет естественного газообмена в помещение поступает такое количество воздуха, что на 1 кг горящей жидкости в среднем приходится Vд = 16м3 воздуха.
Рассчитайте возможную температуру среды в помещении при возникновении пожара:
а) среднеобъемную через 5, 15 и 30 мин его развития;
б) локальную в точке над факелом под перекрытием через 5, 15 и 30 мин его развития;
в) локальную в точках, находящихся на высоте 1,5 м от пола и расстояниях от границы горения 0,25 l, 0,5 l, 0.75 lи l, через 2 мин его развития.
Постройте графики:
а) изменения среднеобъемной температуры среды в помещении при пожаре во времени;
б) изменения температуры среды в точке над факелом под перекрытием во времени;
в) изменения температуры среды на высоте 1,5 м в зависимости от расстояния от границы горения для 2 мин развития пожара.
По графику установите, на каком расстоянии от выхода значение температуры среды достигает 700С.