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

1. 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: η_sp = 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:

λ_s = 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.

2. Obliczenie wartości opałowej paliwa - W_u

3. Obliczenie teoretycznej masy powietrza potrzebnej do spalania 1kg materiału palnego - m_p

4. Obliczenie współczynnika nadmiaru powietrza dla spalania niezupełnego - λ

V_ss - objętość suchych gazów pożarowych powstających ze spalenia 1 kg materiału palnego.

V_m - objętość i kmola gazu doskonałego - V_m = 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 [ % ]

M_C - masa węgla - M_C = 12 [ kg/kmol ]

5. Obliczenie temperatury spalania w ognisku pożaru - T_sp

T_o - temperatura powietrza doprowadzana do miejsca spalania

- właściwa pojemność cieplna gazów pożarowych przy stałym ciśnieniu

6. Obliczenie temperatury gazów pożarowych w odległości L = 300m.

- temperatura pierwotna górotworu

- stopień geotermiczny masywu skalnego

---