109658

dok ładny, gdyż nie uwzględnia tego, że pierwiastki nie występują w paliwie w postaci różnorodnych związków', które mają swoje wartości opałowe upływające na wartość opałową paliwa.

Jeżeli cłice się uzyskać poprawne wyniki, należy przyjmować odpowiednio dobrane wartości opałowe składników paliwa poprawione w tym kierunku, aby dawały wartość opałową złożonego związku chan.. a nie czystego pierwiastka, który wyst. w wyniku analizy chan. paliwa.

Najbardziej rozpowszechniona jest metoda oparta na tzw. wzorze związkowym :

W„ = 33900c+121000(h-o/8 H-10500s-2500( f_p+(9/8)*o)

Gdzie: c. h. o. s - odpowiednio udziały masowe w paliwie: węgla, wodoru, tlenu i siar ki: f_p - zawartość wilgoci w paliwie wyrażona ułamkiem dziesiętnym.

Powyższy wzór daje najbardziej poprawne wyniki dla w’.kamiennego, dla paliw' natomiast o małej w^rartości opałowej, jak np. dr ewna i torfu, wyniki są ze znacznym błędem

Gazy palne mogą ulegać spalaniu kinetycznanu (gdy są wcześniej wymieszane z powietrzem) lub dyfuzyjnanu (gdy proces mieszania przebiega równocześnie ze spalanian).

Szybkość procesu spalania zależy od:

-    r odzaju ruchu ośrodka: -ilości wydzielanego ciepła: -rodzaju powstających związków' chemicznych.

W zależności od rodzaju ośr odka rozróżnia się spalanie w przepływie laminaniym i turbulentu)’m.

Jeśli spalanie przebiega z dużą prędkością, mamy do czynienia ze zjawiskiem wybuchu lub detonacji.

W kopalniach węgla, rud lub soli zagrożone pożarowe wynika z obecności w wyrobiskach góm. wielu palnych

subs.

ciekłych i stałych oraz gazów palnych. Wśród sirbst. stałych szczególną rolę odgrywa subst. węglowa.

Proces spalania węgla jest wieloetapowy i obejmuje kolejno: podgrzewane. w czasie którego następuje odparowanie wody. wydzielanie części lotnych w fazie gazowej, przaniany składników minaahrycłi paliwa oraz spalanie koksu. W czasie spalania węgla popiół i azot tworzą tzw. balast.

Spalanie nazywamy całkowitym, jeśli wszystkie palne składniki paliwa ulegają spalaniu, zupełne natomiast, gdy spaliny nic zawia ają składników palnych.

2.2 .Ilość materiału spalonego w ognisku pożaru

Gazy pożarowe występujące w wyrobiskach górniczych w czasie pożaru podziemnego są produktan spalania określonych mata iałów palny ch. Mata iały te mogą mieć różny skład chaniczny. przy czym przyjęło się skład ten podawać dla paliw' stałych i ciek tych w postaci udziałów masowych, dla paliw gazowycli w postaci udziałów molowych lub objętościowych w ściśle określonych warunkach, tzn. w ściśle określonej temperaturze T_n i ciśnieniu p„. nazywanych warunkami normalnymi, przy czym przyjmuje się T„=273.15+t„=273.l5+0=273.l5 K i p„= I atm = 101325 Pa.

Udziały masowe węgla c. wodoru h, siarki s, tlaiu o. azotu n. wilgoci w popiołu z w 1 kg materiału palnego równe są jedności. c+h+s+o+n+w+z=l

Suche gazy pożarowe są charakteryzowane stężaiiami objętościowymi wyrażonymi w °/a Suma stężeń objętościowych 0_:, CO>, CO,CH₄. H_: i N> w suchych gazach pożarowych jest równa 100°/a Wychodząc z równania stanu gazów doskonałych i półdoskonatych dla dwóch różnych stanów powietrza kopalnianego, tj.:

-    powietrza świeżego pV=mRT gdzie: p -ciśnienie statyczne powietrza świeżego dopływającego do ogniska pożaru. Pa. V -strumień objętości powietrza świeżego, rnVs. m -stmmiai masy tego powietrza, kg/s. R -indywidualna stała gazowa powietrza świeżego. J/(kg* K). T - temperatura powietrza. K.

-    powietrza kopalnianego w warunkach normalnych P.V_n = mRT„

dzieląc stronami wyrniańone równania, uzyskuje się znany wzór redukcyjny

Stopiai zawilżaiia powietr za kopalnianego X wyrażony w kg htyMcg suchego powietrza, oblicza się ze wzoru: X=0,622( Pp/( p- Pp )

Gdzie: Pp- ciśniańc składnikowe pary wodnej. Pa p - ciśniańc statyczne powietrza. Pa. Ciśnienie składnikowe pary wodnej można obliczyć ze wzoru Pp= 610.5exp (17,27tw/273.3+tw)-0.000644 p (ts-tw) Gdzie iw- temp. powietrza mierzona termometrem wilgotnym. C. ts- temp. powietrza zmierzona termometrem suchym.C. Punktem wyjścia do określaiia ilości tlenu uczesUiiczącego w reakcji spalania jest skład chaniczny substancji palnej. W wyrobiskach górniczych źródłan tlaiu do podtrzymywania procesu palaiia jest powietrze kopalniane, przy czym udział masowy tlenu w powietrzu wynosi około 0.23. udział objętościowy natomiast 0.21.

Równania spalania stechiometiycznego paliw stałych i ciekłych są następujące: -spalanie czystego w^ręgla C+0> = C0_:

-wodór spala się H_: +0.5 0_:= H_:0 -reakcja spalania siarki

s+o> = SO>

Spalanie materiału palnego, w którym udział masowy czystego węgla wynosi C. zachodzi według równań stechiometrycznych: