Politechnika Wrocławska 1999-06-12
Wydział Górniczy EOP
Rok IV semestr VIII
Projekt nr 3. z Pożarów Kopalnianych
Bilans ciepła w ognisku pożaru.
Temperatura gazów pożarowych.
Wykonał: Andrzej Majocha
Dane
rodzaj paliwa : drewno
skład paliwa:
udział masowy w paliwie węgla: c = 0,250
udział masowy w paliwie wodoru: h = 0,060
udział masowy w paliwie siarki: s = 0,040
udział masowy w paliwie tlenu: o = 0,430
udział masowy w paliwie azotu: n = 0,001
udział masowy w paliwie wilgoci: w = 0,060
udział masowy w paliwie popiołu: z = 0,159
skład gazów pożarowych ( w % obj.):
CO2 = 5,80 [ % ],
CO = 0,18 [ % ],
O2 = 15,21 [ % ],
CH4 = 0,90 [ % ],
N2 = 77,91 [ % ].
dane charakteryzujące pożar i wyrobisko
temperatura powietrza dopływającego do pożaru: t0 = 28,8 [ °C ]
sprawność spalania: ηsp = 0,82
współczynnik będący stosunkiem ilości ciepła odbieranego w miejscu spalania materiału palnego do całkowitego ciepła wydzielonego w procesie spalania: σ = 0,05
obwód przekroju poprzecznego wyrobiska: B =14 [ m ]
współczynnik przejmowania ciepła: α = 5,87 [ W/(m2⋅K) ]
współczynnik przewodzenia ciepła w masywie skalnym:
λs = 1,74 [ W/(m⋅K) ]
współczynnik wyrównywania temperatury skał: a = 0,80⋅10-6 [ m2/s ]
czas liczony od powstania pożaru: τ = 40 [ h ]
strumień masy gazów pożarowych:
= 180 [ kg/s ]
głęgokość ogniska pożaru mierzona od powierzchni kopalni: z = 800 m.
Obliczenie wartości opałowej paliwa - Wu
Obliczenie teoretycznej masy powietrza potrzebnej do spalania 1kg materiału palnego - mp
Obliczenie współczynnika nadmiaru powietrza dla spalania niezupełnego - λ
Vss - objętość suchych gazów pożarowych powstających ze spalenia 1 kg materiału palnego.
Vm - objętość i kmola gazu doskonałego - Vm = 22,42 [ m3/kmol ]
[ N2 ] - udział objętościowy azotu w gazach pożarowych
- masa cząsteczkowa azotu -
N2, O2 - udziały objętościowe azotu i tlenu w suchym powietrzu - N2 = 78 [ % ],
O2 = 21 [ % ]
MC - masa węgla - MC = 12 [ kg/kmol ]
Obliczenie temperatury spalania w ognisku pożaru - Tsp
To - temperatura powietrza doprowadzana do miejsca spalania
- właściwa pojemność cieplna gazów pożarowych przy stałym ciśnieniu
Obliczenie temperatury gazów pożarowych w odległości L = 300m.
- temperatura pierwotna górotworu
- stopień geotermiczny masywu skalnego