8.1. YANMA REAKS?YONLARI

Yanma, yan?c? bile?enlerin oksijenle birle?tirilmesinin, yo?un ?s? sal?n?m?n?n ve yanma ?r?nlerinin s?cakl???nda keskin bir art???n e?lik etti?i h?zl? akan bir kimyasal reaksiyondur. Yanma reaksiyonlar? s?zde olarak tan?mlanmaktad?r. reaksiyona giren ve reaksiyonun sonucunda olu?an maddeleri niteliksel ve niceliksel olarak karakterize eden stokiyometrik denklemler (Yan?c? bir kar???m?n stokiyometrik bile?imi (Yunanca stoicheion - baz, element ve Yunanca metreo - ?nlemden) - yak?t?n tamamen oksidasyonu i?in tam olarak gerekli oldu?u kadar oksitleyicinin bulundu?u bir kar???m?n bile?imi). Herhangi bir hidrokarbonun yanma reaksiyonunun genel denklemi

C m H n + (m + n/4) O 2 = mCO 2 + (n/2) H 2 O + Q(8.1)

burada m, n molek?ldeki karbon ve hidrojen atomlar?n?n say?s?d?r; Q, reaksiyonun termal etkisi veya yanma ?s?s?d?r.

Baz? gazlar?n yanma reaksiyonlar? tabloda verilmi?tir. 8.1. Bu denklemler denge denklemleridir ve reaksiyonlar?n h?z?n? veya kimyasal d?n???mlerin mekanizmas?n? yarg?lamak i?in kullan?lamazlar.

Tablo 8.1. Kuru gazlar?n yanma reaksiyonlar? ve yanma ?s?s? (0°C ve 101,3 kPa'da)

Termal etki (yanma ?s?s?) Q, normal fiziksel ko?ullar alt?nda 1 kmol, 1 kg veya 1 m3 gaz?n tamamen yanmas? s?ras?nda a???a ??kan ?s? miktar?d?r. Daha y?ksek Q in ve daha d???k Q n yanma ?s?s? aras?nda bir ayr?m yap?l?r: daha y?ksek yanma ?s?s?, yanma i?lemi s?ras?nda su buhar?n?n yo?unla?ma ?s?s?n? i?erir (ger?ekte, gaz yakarken, su buhar? yo?unla?maz, ancak uzakla?t?r?l?r) di?er yanma ?r?nleriyle birlikte). Tipik olarak teknik hesaplamalar genellikle su buhar?n?n yo?unla?ma ?s?s? (?2400 kJ/kg) dikkate al?nmadan daha d???k kalorifik de?ere g?re yap?l?r.

D???k kalorifik de?ere g?re hesaplanan verimlilik resmi olarak daha y?ksektir, ancak su buhar?n?n yo?unla?ma ?s?s? olduk?a y?ksektir ve kullan?m? tavsiye edilenden daha fazlad?r. Bunun do?rulanmas? - aktif kullan?m?s?tma teknolojisinde, temasl? ?s? e?anj?rleri, tasar?m a??s?ndan ?ok ?e?itlidir.

Yan?c? gazlar?n bir kar???m? i?in, gazlar?n daha y?ksek (ve daha d???k) yanma ?s?s? ?u ili?kiyle belirlenir:

Q = r 1 Q 1 + r 2 Q 2 + ... + r n Q n (8.2)

burada r1, r2, …, rn, kar???ma dahil edilen bile?enlerin hacim (molar, k?tle) fraksiyonlar?d?r; Q 1, Q 2, …, Q n - bile?enlerin yanma ?s?s?.

Masay? kullanma. ?ekil 8.1'e g?re karma??k bir gaz?n daha y?ksek ve daha d???k yanma ?s?s?, kJ/m3, a?a??daki form?ller kullan?larak belirlenebilir:

Q = 127,5 H 2 + 126,4 CO + 398 CH 4 + 703 C 2 H 6 + 1012 C 8 H 8 + 1338 C 4 H 10 + 1329 C 4 H 10 +
+ 1693 C 5 H 12 + 630 C 2 H 4 + 919 C 3 H 6 +1214 C 4 H 8 (8,3)

Qn = 107,9 H2 + 126,4 CO + 358,8 CH4 + 643 C2H6 + 931,8 C8H8 + 1235C4H10 + 1227C4H10 +
+ 1566 C 5 H 12 + 595 C 2 H 4 + 884 C 8 H 6 + 1138 C 4 H 8 (8,4)

burada H2, CO, CH4, vb. - gaz yak?t?ndaki bireysel bile?enlerin i?eri?i, vol. %.

Yanma s?reci, form?l (8.1)'e g?re ?ok daha karma??kt?r, ??nk? zincirlerin dallanmas?yla birlikte, y?ksek s?cakl?klarda daha fazla d?n???me u?rayan ara kararl? bile?iklerin olu?umu nedeniyle k?r?l?rlar. Yeterli oksijen konsantrasyonuyla nihai ?r?nler olu?ur: su buhar? H2O ve karbondioksit CO2. Oksitleyici madde eksikli?inin yan? s?ra reaksiyon b?lgesi so?utuldu?unda ara bile?ikler stabilize olabilir ve ?evreye girebilir.

Is? ?retiminin yo?unlu?u ve s?cakl?ktaki art??, reaksiyona giren sistemdeki aktif par?ac?klar?n artmas?na neden olur. Hemen hemen t?m yanma i?lemlerinin karakteristi?i olan zincirleme reaksiyon ile s?cakl?k aras?ndaki bu ili?ki, zincirleme termal patlama kavram?n?n ortaya ??kmas?na yol a?m??t?r - kimyasal yanma reaksiyonlar?n?n kendisi zincir niteli?indedir ve h?zlanmalar?, gaz?n sal?nmas?ndan dolay? meydana gelir. tepkime sisteminde ?s? ve s?cakl?kta bir art??.

Homojen bir kar???mdaki kimyasal reaksiyonun h?z?, reaksiyona giren maddelerin konsantrasyonlar?n?n ?arp?m? ile orant?l?d?r:

w = kС 1С 2 (8,5)

burada C1 ve C2 reaksiyona giren bile?enlerin konsantrasyonlar?d?r, kmol/m3; k, reaktanlar?n do?as?na ve s?cakl??a ba?l? olarak reaksiyon h?z? sabitidir.

Gaz yakarken, reaksiyona giren maddelerin konsantrasyonlar? ?artl? olarak de?i?meden kabul edilebilir, ??nk? yanma b?lgesinde belirsiz bile?ime sahip taze bile?enlerin s?rekli bir ak??? vard?r.

Reaksiyon h?z? sabiti (Arrhenius denklemine g?re):

K = K 0 e -E/RT (8.6)

burada K 0 biyometrik homojen kar???mlar i?in benimsenen ?stel ?ncesi fakt?rd?r, ?1,0; E - aktivasyon enerjisi, kJ/kmol; R - evrensel gaz sabiti, J/(kg K); T - mutlak s?cakl?k, K (°C); e do?al logaritman?n taban?d?r.

?n-?stel fakt?r K 0, molek?llerin ?arp??mas?n?n b?t?nl???n? yans?tan bir sabit olarak yorumlanabilir ve E, molek?l ba?lar?n?n k?r?lmas? ve ?arp??malar?n etkinli?ini sa?layan aktif par?ac?klar?n olu?umu i?in minimum enerji olarak yorumlanabilir. Yayg?n yan?c? kar???mlar i?in (80?150) 10 3 kJ/kmol aral???na d??er.

Denklem (8.6), artan s?cakl?kla birlikte kimyasal reaksiyon h?z?n?n keskin bir ?ekilde artt???n? g?stermektedir: ?rne?in, s?cakl?ktaki 500'den 1000 K'ya bir art??, yanma reaksiyonu oran?nda 2 10 4 ? 5 10 8 kat art?? gerektirir (ba?l? olarak) aktivasyon enerjisi).

Yanma reaksiyonlar?n?n h?z? zincir do?as?ndan etkilenir. Ba?lang??ta reaksiyon taraf?ndan ?retilen atomlar ve radikaller, orijinal maddelerle ve birbirleriyle bile?iklere girerek ayn? reaksiyon zincirini tekrarlayan son ?r?nler ve yeni par?ac?klar olu?turur. Bu t?r par?ac?klar?n artan ?retimi, kimyasal reaksiyonlar?n "h?zlanmas?na", asl?nda t?m kar???m?n patlamas?na yol a?ar.

Hidrokarbonlar?n y?ksek s?cakl?kta yanmas? karma??kt?r ve atomlar ve radikaller formundaki aktif par?ac?klar?n yan? s?ra ara molek?ler bile?iklerin olu?umuyla ili?kilidir. ?rnek olarak, en basit hidrokarbon - metan?n yanma reaksiyonlar? verilmi?tir:

1. H + O 2 -› OH + O
   CH 4 + OH -› CH 3 + H 2 O
   CH 4 + O -› CH 2 + H 2 O
2. CH 3 + O 2 -› HCHO + OH
   CH 2 + O 2 -› HCHO + O
3. HCHO + OH -› HCO + H 2 O
   HCNO + O -› CO + H 2 O
   HCO + O 2 -› CO + O + OH
4. CO + O -› CO 2
   CO + OH -› CO 2 + H

Tek bir d?ng?n?n ?zeti:

2CH 4 + 4O 2 -› 2CO 2 + 4H 2 O

8.2. YANMA HESAPLAMALARI

Yanma i?in gereken oksijen havadan gelir bile?en. Hesaplamalar i?in kuru havan?n hacimsel bile?iminin a?a??daki gibi oldu?u varsay?lmaktad?r:

oksijen - %21,0, nitrojen - %79,0.

Verilen bilgiye g?re 100/21 = 4,76 m3 havada 1 m3 oksijen bulunur veya 1 m3 oksijende 79/21 = 3,76 m3 azot bulunur. Normal ko?ullar alt?nda 1 kmol gaz?n 22,4 litre hacim kaplad??? g?z ?n?ne al?nd???nda, havadaki herhangi bir hidrokarbonun yanma reaksiyonu (bkz. Denklem 8.1) genel bir bi?imde yaz?labilir:

C m H n + (t + n/4) (O 2 + 3,76N 2) = tCO 2 + (n/2) H 2 O + (t +n/4) 3,76N 2

Verilen yanma reaksiyonlar?ndan hesaplanan ?e?itli gazlar?n yanmas? s?ras?nda oksijen ve hava gereksinimleri Tablo'da sunulmaktad?r. 8.2.

Tablo 8.2. 1 m3 gaz yakarken teorik olarak kuru oksijen ve hava ihtiyac?, m3 ve gaz yanma ?r?nlerinin hacmi

Karma??k bir gaz i?in kuru hava t?ketimi Vc, m3/m3, kar???m?n ayr? ayr? bile?enlerinin oksijen ihtiyac?n? dikkate alan bir form?l kullan?larak hesaplan?r:

V c =4,76/100 (0,5H 2 +0,5CO+2CH 4 +3,5C 2 H 6 +5C 3 H 8 +6,5C 4 H 10 +3C 2 H 4 +4,5C 3 H 6 +6C 4 H 8 - ?2 (8,7)

Nemli havan?n teorik ak?? h?z? Vl, m3 / m3, i?erilen su buhar? hacmi i?in form?l (8.7) ile belirlenenden daha b?y?k:

Vvl = Vs + 0,001244d, Vs (8,8)

burada d - hava nemi, g/m3.

Gazlar?n bilinmeyen kimyasal bile?imi, ancak bilinen daha d???k kalorifik de?eri Qn, kJ/m3, teorik hava ak??? V t, m3 / m3,

V t ? Q n /3770(8,9)

Ger?ek hava ak?? h?z? V dv, m3 / m3'?n her zaman biraz daha b?y?k oldu?u varsay?l?r:

V dv = V t a(8.10)

burada a, GOST gerekliliklerine kar??l?k gelen a??r? hava katsay?s?d?r. Yak?t?n tam yanmas? i?in a de?eri 1'den b?y?k olmal?d?r. Baz? gazlar?n kuru havadaki yanma reaksiyonlar?ndan hesaplanan yanma ?r?nlerinin bile?imi ve hacmi Tablo'da verilmi?tir. 8.2.

8.3. YANMA SICAKLI?I

Is? m?hendisli?inde, gazlar?n a?a??daki yanma s?cakl?klar? ay?rt edilir: ?s? ??k???, kalorimetrik, teorik ve ger?ek (hesaplanm??). Is? ??k??? tf - adyabatik ko?ullar alt?nda a??r? hava katsay?s? a = 1,0 ve 0°C gaz ve hava s?cakl???nda gaz?n tamamen yanmas? sonucu ortaya ??kan ?r?nlerin maksimum s?cakl???:

t f = Q n /(?Vc p)(8.11)

burada Qn, gaz?n alt yanma ?s?s?d?r, kJ/m3; ?Vc p - 1 m3 gaz?n (m3 / m3) yanmas? s?ras?nda olu?an karbondioksit, su buhar? ve nitrojen hacimlerinin ?r?nlerinin toplam? ve bunlar?n s?cakl?k i?inde sabit bas?n?ta ortalama hacimsel ?s? kapasiteleri 0 °C ile tl (kJ /(m3 o°C) aras?nda de?i?ir.

Gazlar?n ?s? kapasitesinin de?i?kenli?i nedeniyle ?s? ??k??? ard???k yakla??mlar y?ntemiyle belirlenir. Do?al gaz i?in de?eri (?2000°C) ba?lang?? parametresi olarak al?n?r; a = 1,0'da yanma ?r?nlerinin bile?enlerinin hacimleri tabloya g?re belirlenir. 8.3'te ortalama ?s? kapasiteleri bulunur ve ard?ndan form?l (8.11) kullan?larak gaz?n ?s? kapasitesi hesaplan?r. Hesaplama sonucunda kabul edilenden d???k veya y?ksek ??karsa ba?ka bir s?cakl?k ayarlan?r ve hesaplama tekrarlan?r.

Tablo 8.3. Gazlar?n ortalama hacimsel ?s? kapasitesi, kJ/(m 3 °C)

Yayg?n basit ve karma??k gazlar?n kuru havada yand?klar?nda ?s? ??kt?lar? Tablo'da verilmi?tir. 8.4. Yakla??k a??rl?k?a 1 i?eren atmosferik havada gaz yakarken. % nem, ?s? ??k??? 25–30°C azal?r.

Tablo 8.4. Kuru havadaki gazlar?n ?s? kapasitesi

Kalorimetrik yanma s?cakl??? tk, su buhar? ve karbondioksitin ayr??mas? dikkate al?nmadan, ancak gaz ve havan?n ger?ek ba?lang?? s?cakl??? dikkate al?narak belirlenen s?cakl?kt?r. Gaz ve havan?n s?cakl???n?n yan? s?ra a??r? hava katsay?s? a'n?n ger?ek de?erlerine g?re al?nmas? nedeniyle ?s? ??k??? tf'den farkl?d?r. A?a??daki form?l? kullanarak tk'yi belirleyebilirsiniz:

t k = (Q n + q fiziksel)/(SVc p)(8.12)

burada q fiziksel, gaz ve havan?n 0°C, kJ/m3'ten ?l??len ?s? i?eri?idir (fiziksel ?s?).

Do?al ve s?v?la?t?r?lm?? hidrokarbon gazlar? genellikle yanmadan ?nce ?s?t?lmaz ve hacimleri, yanma i?in kullan?lan havan?n hacmiyle kar??la?t?r?ld???nda k???kt?r. Bu nedenle kalorimetrik s?cakl??? belirlerken gazlar?n ?s? i?eri?i g?z ard? edilebilir. D???k kalorifik de?ere sahip gazlar? (jenerat?r gazlar?, y?ksek f?r?n gazlar? vb.) yakarken, bunlar?n ?s? i?erikleri (?zellikle yanmadan ?nce ?s?t?lanlar) kalorimetrik s?cakl?k ?zerinde ?ok ?nemli bir etkiye sahiptir.

0°C s?cakl?k ve %1 nem oran?na sahip havadaki ortalama bile?ime sahip do?al gaz?n kalorimetrik s?cakl???n?n fazla hava katsay?s? a'ya ba??ml?l??? Tablo'da verilmi?tir. 8.5, kuru havada yak?ld???nda s?v?la?t?r?lm?? hidrokarbon gaz? i?in - tabloda. 8.7. Tablo verileri 8.5–8.7, bile?im bak?m?ndan nispeten benzer olan di?er do?al gazlar?n ve hemen hemen her bile?imdeki hidrokarbon gazlar?n?n kalorimetrik yanma s?cakl???n? belirlerken yeterli do?rulukla kullan?labilir. Fazla hava oran? d???k gazlar? yakarken y?ksek s?cakl?k elde etmek ve f?r?nlar?n verimlili?ini art?rmak gerekiyorsa, pratikte hava ?s?t?l?r ve bu da kalorimetrik s?cakl???n artmas?na neden olur (bkz. Tablo 8.6).

Tablo 8.5. Do?al gaz?n havadaki kalorimetrik ve teorik yanma s?cakl?klar? t = 0°C ve hava fazlal??? katsay?s? a'ya ba?l? olarak %1 nem ile

Tablo 8.6. Do?al gaz?n kalorimetrik yanma s?cakl??? tc, °C, a??r? kuru hava katsay?s?na ve s?cakl???na ba?l? (yuvarlat?lm?? de?erler)

Tablo 8.7. Teknik propan?n kuru havada kalorimetrik yanma s?cakl??? tk, fazla hava katsay?s?na ba?l? olarak t = 0°C

Teorik yanma s?cakl??? t T, kalorimetrik t k'ye benzer ?ekilde belirlenen, ancak artan hacimle meydana gelen karbondioksit ve su buhar?n?n ayr??mas?n?n endotermik (?s? gerektiren) reaksiyonlar? i?in ayarlanan maksimum s?cakl?kt?r:

CO 2 ‹–› CO + 0,5O 2 - 283 mJ/mol (8,13)

H 2 O ‹–› H 2 + 0,5 O 2 - 242 mJ/mol (8,14)

?u tarihte: y?ksek s?cakl?klar ah ayr??ma atomik hidrojen, oksijen ve hidroksil gruplar?n?n (OH) olu?umuna yol a?abilir. Ayr?ca gaz yand???nda mutlaka bir miktar nitrojen oksit olu?ur. B?t?n bu reaksiyonlar endotermiktir ve yanma s?cakl???n?n d??mesine neden olur.

Teorik yanma s?cakl??? a?a??daki form?lle belirlenebilir:

t T = (Q n + q fiziksel – q dis)/(SVc p)(8.15)

burada q dis yanma ?r?nlerinde CO2 ve H20'nun ayr??mas? i?in toplam ?s? t?ketimidir, kJ/m3; SVc p, 1 m3 gaz ba??na ayr??ma dikkate al?narak yanma ?r?nlerinin hacminin ve ortalama ?s? kapasitesinin toplam?d?r.

Tablo 8.8. K?smi bas?nca ba?l? olarak su buhar? H2O ve karbondioksit CO2'nin ayr??ma derecesi

Tablodan da anla??laca?? ?zere. 8.8'de, 1600°C'ye kadar s?cakl?klarda ayr??ma derecesi dikkate al?nmayabilir ve teorik yanma s?cakl???, kalorimetrik s?cakl??a e?it al?nabilir. Daha y?ksek s?cakl?klarda, ayr??ma derecesi ?al??ma alan?ndaki s?cakl??? ?nemli ?l??de azaltabilir. Pratikte buna ?zel bir ihtiya? yoktur; teorik yanma s?cakl???n?n yaln?zca ?n ?s?tmal? havayla ?al??an y?ksek s?cakl?kl? f?r?nlar (?rne?in a??k ocakl? f?r?nlar) i?in belirlenmesi gerekir. Kazan kurulumlar? i?in bu gerekli de?ildir.

Tablo 8.9. Maksimum
ortaya ??kan s?cakl?klar
serbest alevde, °C

Yanma ?r?nlerinin ger?ek (hesaplanan) s?cakl??? t d- ger?ek ko?ullarda me?alenin en s?cak noktas?nda elde edilen s?cakl?k. Teorik olandan daha d???kt?r ve ?evreye olan ?s? kayb?na, yanma b?lgesinden radyasyon yoluyla ?s? transferinin derecesine, yanma s?recinin zaman i?indeki uzamas?na vb. Ba?l?d?r. F?r?n ve kazan f?r?nlar?ndaki ger?ek ortalama s?cakl?klar belirlenir. ile ?s? dengesi veya deneysel olarak belirlenmi? d?zeltme fakt?rlerinin eklenmesiyle f?r?nlardaki s?cakl??a ba?l? olarak teorik veya kalorimetrik yanma s?cakl???na g?re yakla??k olarak:

t d = t t i(8.16)

burada i s?zde s?n?rlar dahilinde kalan pirometrik katsay?:

• ?s? yal?t?ml? y?ksek kaliteli ?s? ve ?s?tma f?r?nlar? i?in - 0,75–0,85;
• ?s? yal?t?m? olmayan kapal? f?r?nlar i?in - 0,70–0,75;
• ekranl? kazan ocaklar? i?in - 0,60–0,75.

Uygulamada sadece yukar?da verilen adyabatik yanma s?cakl?klar?n?n de?il ayn? zamanda maksimum s?cakl?klar, alevin i?inde ortaya ??k?yor. Yakla??k de?erleri genellikle spektrografik y?ntemler kullan?larak deneysel olarak belirlenir. Konik yanma cephesinin ?st k?sm?ndan 5-10 mm mesafede serbest alevde meydana gelen maksimum s?cakl?klar Tablo'da verilmi?tir. 8.9. Verilen verilerin analizi, alevdeki maksimum s?cakl?klar?n ?s? ??k???ndan daha d???k oldu?unu g?stermektedir (H2O ve CO2'nin ayr??mas? ve alev b?lgesinden ?s?n?n uzakla?t?r?lmas? i?in ?s? t?ketimi nedeniyle).

8.4. OTOMAT?K TUTU?MA SICAKLI?I

Yanma reaksiyonlar?n? ba?latmak i?in yak?t ve oksitleyici kar???m?n?n tutu?mas? i?in ko?ullar gereklidir. Ate?leme kendili?inden veya zorla (ate?leme) olabilir.

Kendili?inden tutu?ma s?cakl??? - minimum s?cakl?k, burada ?s?t?lm?? bir gaz-hava kar???m? gaz par?ac?klar?n?n yanmas?yla ?s?n?n a???a ??kmas? nedeniyle kendili?inden (yani harici ?s? kayna?? olmadan) bir yanma s?reci ba?lar.

Kendili?inden tutu?ma s?cakl??? belirli bir gaz i?in sabit de?ildir ve bir?ok parametreye ba?l?d?r: gaz-hava kar???m?ndaki i?eri?i, kar???m?n homojenlik derecesi, kar???m?n ?s?t?ld??? kab?n ?ekli ve boyutu, ?s?tma h?z? ve y?ntemi, kab?n duvarlar?n?n katalitik etkisi, kar???m?n alt?ndaki bas?n?. Listelenen fakt?rlerin do?ru bir ?ekilde hesaba kat?lmas? ?ok zordur, bu nedenle uygulamada, ?rne?in patlama tehlikesi de?erlendirilirken deneysel veriler kullan?l?r (bkz. Tablo 8.10).

Tablo 8.10. Havayla kar??an baz? gaz ve buharlar?n ?l??len en d???k kendili?inden tutu?ma s?cakl?klar? atmosferik bas?n?

Oksijendeki yan?c? gazlar?n kendili?inden tutu?ma s?cakl?klar? havaya g?re biraz daha d???kt?r. Balast safs?zl?klar?n?n (azot ve karbon dioksit) gaz bile?imine dahil edilmesi, kendili?inden tutu?ma s?cakl???n?n artmas?na neden olur. Karma??k gazlarda kendili?inden tutu?ma s?cakl??? d???k olan bile?enlerin varl???, kar???m?n kendili?inden tutu?ma s?cakl???n?n azalmas?na yol a?ar.

Zorla ate?leme (ate?leme), kar???m?n bir veya birka? noktada y?ksek s?cakl?k kayna??yla ate?lenmesiyle ger?ekle?tirilir - br?l?rlerin yang?n kanallar?ndan yanma hacmine gaz emisyonu noktas?nda a??k alev veya elektrik k?v?lc?m?. . Tutu?ma, yan?c? kar???m?n t?m hacminde de?il, yaln?zca k???k bir k?sm?nda alev g?r?n?m?ne getirilmesi a??s?ndan kendili?inden tutu?madan farkl?d?r. Is?t?lan b?lgeden ?s?n?n uzakla?t?r?lmas?, ate?leme kayna??n?n ?s? sal?n?m oran?n?n bu ?s? uzakla?t?r?lmas?n? a?mas?n? gerektirir. Ate?leme sonras?nda tutu?ma kayna?? ortadan kald?r?l?r ve alev cephesinin yay?lmas? nedeniyle yanma meydana gelir.

8.5. YANICILIK VE PATLAMA L?M?TLER?

Gaz-hava kar???mlar? ancak kar???mdaki gaz i?eri?i belirli (her gaz i?in) s?n?rlar dahilinde oldu?unda tutu?abilir (patlayabilir). Bu ba?lamda alevlenebilirli?in alt ve ?st konsantrasyon s?n?rlar? birbirinden ayr?l?r. Alt s?n?r minimuma kar??l?k gelir ve ?st s?n?r, kar???mdaki tutu?malar?n?n (ate?leme s?ras?nda) ve kendili?inden (d??ar?dan ?s? ak??? olmadan) alevin yay?ld??? (kendili?inden ate?leme) kar???mdaki maksimum gaz miktar?na kar??l?k gelir. ) meydana gelmek. Ayn? s?n?rlar, gaz-hava kar???mlar?n?n patlay?c?l?k ko?ullar?na da kar??l?k gelir.

Bir gaz-hava kar???m?ndaki gaz i?eri?i alt yan?c?l?k s?n?r?ndan azsa, ate?leme kayna??n?n yak?n?nda sal?nan ?s?, kar???m? ate?leme s?cakl???na kadar ?s?tmak i?in yeterli olmad???ndan b?yle bir kar???m yanamaz ve patlayamaz. Kar???m?n gaz i?eri?i alt ve ?st alevlenme s?n?rlar? aras?nda ise, tutu?an kar???m hem tutu?ma kayna??n?n yak?n?nda hem de uzakla?t?r?ld???nda tutu?up yanacakt?r. Bu kar???m patlay?c?d?r. Alevlenme s?n?rlar? aral??? ne kadar geni?se (patlama s?n?rlar? da denir) ve alt s?n?r ne kadar d???k olursa, gaz o kadar patlay?c? olur. Son olarak, kar???mdaki gaz i?eri?i ?st alevlenme s?n?r?n? a?arsa, kar???mdaki hava miktar? gaz?n tamamen yanmas? i?in yetersiz demektir.

Alevlenme s?n?rlar?n?n varl???, yanma s?ras?ndaki ?s? kay?plar?ndan kaynaklanmaktad?r. Yan?c? kar???m hava, oksijen veya gazla seyreltildi?inde ?s? kay?plar? artar, alevin yay?lma h?z? azal?r ve tutu?ma kayna?? ortadan kald?r?ld?ktan sonra yanma durur.

Tablo 8.11. Havayla kar??an gazlar?n yan?c?l?k s?n?rlar? (t = 20°C ve p = 101,3 kPa'da)

Tablo 8.12. Oksijenle kar??m?? gazlar?n yan?c?l?k s?n?rlar? (t = 20°C ve p = 101,3 kPa'da)

Hava ve oksijenle kar???mlarda yayg?n olarak kullan?lan gazlar?n yan?c?l?k s?n?rlar? tabloda verilmi?tir. 8.11–8.12. Kar???m?n s?cakl??? artt?k?a yanma s?n?rlar? geni?ler ve kendili?inden tutu?ma s?cakl???n?n ?zerindeki s?cakl?klarda gaz?n hava veya oksijenle kar???mlar? herhangi bir hacim oran?nda yanar.

Tutu?abilirlik limitleri sadece yan?c? gaz t?rlerine de?il, ayn? zamanda deney ko?ullar?na da (kazan kapasitesi, ate?leme kayna??n?n termal g?c?, kar???m s?cakl???, alevin yukar?, a?a??, yatay yay?l?m? vb.) ba?l?d?r. Bu, ?e?itli edebi kaynaklarda bu s?n?rlar?n biraz farkl? de?erlerini a??klamaktad?r. Tabloda 8.11–8.12, elde edilen nispeten g?venilir verileri g?stermektedir. oda s?cakl??? ve ?ap? 50 mm veya daha fazla olan bir t?pte alev a?a??dan yukar?ya do?ru yay?ld???nda atmosferik bas?n?. Alev yukar?dan a?a??ya veya yatay olarak yay?ld?k?a alt limitler bir miktar artar, ?st limitler ise azal?r. Balast yabanc? maddeleri i?ermeyen karma??k yan?c? gazlar?n yan?c?l?k s?n?rlar?, katk? kural?na g?re belirlenir:

L r = (r 1 + r 2 + … + r n)/(r 1 /l 1 + r 2 /l 2 + … + r n /l n)(8.17)

burada L g, bir gaz-hava veya gaz-oksijen kar???m?ndaki karma??k bir gaz?n alt veya ?st yan?c?l?k s?n?r?d?r, hacim. %; r 1, r 2, …, r n - karma??k bir gazdaki bireysel bile?enlerin i?eri?i, hacim. %; r1 + r2 + … + rn = %100; l 1, l 2, …, l n - Tablodaki verilere g?re bir gaz-hava veya gaz-oksijen kar???m?ndaki ayr? bile?enlerin alt veya ?st yan?c?l?k s?n?rlar?. 8.11 veya 8.12, cilt. %.

Gazda balast yabanc? maddeleri varsa yan?c?l?k s?n?rlar? a?a??daki form?lle belirlenebilir:

Lb = Lg /(8.18)

burada L b - balast safs?zl?klar? i?eren kar???m?n ?st ve alt yan?c?l?k s?n?rlar?, hacim. %; L g - yan?c? kar???m?n ?st ve alt yan?c?l?k s?n?rlar?, hacim. %; B - balast safs?zl?klar?n?n miktar?, bir birimin kesirleri.

Hesaplamalar yaparken, farkl? yan?c?l?k s?n?rlar?nda a??r? hava katsay?s? a'n?n (bkz. Tablo 8.11) yan? s?ra gaz-hava kar???m?n?n patlamas? s?ras?nda olu?an bas?nc? bilmek genellikle gereklidir. ?st veya alt yan?c?l?k s?n?rlar?na kar??l?k gelen fazla hava katsay?s? a?a??daki form?lle belirlenebilir:

a = (100/L – 1) (1/V T)(8,19)

Gaz-hava kar???mlar?n?n patlamas? s?ras?nda ortaya ??kan bas?n?, a?a??daki form?ller kullan?larak yeterli bir yakla??mla belirlenebilir:

basit bir gaz?n havaya stokiyometrik oran? i?in:

Р in = Р n (1 + vt к) (m/n)(8.20)

karma??k gaz?n havaya herhangi bir oran? i?in:

P in = P n (1 + vt k) V vlps /(1 + aV m)(8.21)

burada P inc patlama s?ras?nda ortaya ??kan bas?n?t?r, MPa; pH - ba?lang?? bas?nc? (patlamadan ?nce), MPa; v - say?sal olarak gazlar?n hacimsel genle?me katsay?s? katsay?ya e?it bas?n? (1/273); t K - kalorimetrik yanma s?cakl???, °C; m, havadaki gaz yanma reaksiyonuyla belirlenen, patlamadan sonraki mol say?s?d?r; n, patlamadan ?nce yanma reaksiyonuna kat?lan mol say?s?d?r; Vlps - 1 m3 gaz ba??na ?slak yanma ?r?nlerinin hacmi, m3; V t - teorik hava ak???, m3 / m3.

Tablo 8.13. Propan-hava kar???m?n?n patlamas? s?ras?nda ortaya ??kan bas?n?, sal?n?m katsay?s? ksb'ye ve koruyucu cihaz?n tipine ba?l? olarak

Patlama bas?n?lar? tabloda verilmi?tir. 8.13 veya form?llerle belirlenen, yaln?zca gaz?n kab?n i?inde tamamen yanmas? ve duvarlar?n?n bu bas?n?lara g?re tasarlanmas? durumunda meydana gelebilir. Aksi takdirde, duvarlar?n g?c? veya en kolay tahrip edilen k?s?mlar? ile s?n?rl?d?rlar - bas?n? darbeleri, kar???m?n tutu?mam?? hacmi boyunca ses h?z?nda yay?l?r ve ?ite alev cephesinden ?ok daha h?zl? ula??r.

Bu ?zellik - alev yay?lma h?z? ile bas?n? darbeleri (?ok dalgas?) aras?ndaki fark - koruma amac?yla pratikte yayg?n olarak kullan?lmaktad?r. gaz cihazlar? ve bir patlama s?ras?nda binalar?n tahrip edilmesi. Bunu yapmak i?in duvar ve tavan a??kl?klar?na kolayca a??lan veya ??ken traversler, ?er?eveler, paneller, vanalar vb. Patlama s?ras?nda ortaya ??kan bas?n?, koruma cihazlar?n?n tasar?m ?zelliklerine ve alan?n oran? olan ksb sal?n?m katsay?s?na ba?l?d?r. koruyucu cihazlar odan?n hacmine g?re.

8.6. HAREKETS?Z B?R ORTAMDA YANMA

Alev b?lgesinin - alev ?n? - reaksiyona girmemi? yan?c? kar???m? yanma ?r?nlerinden ay?ran alan?n hareketi, ?n?ndeki so?uk yan?c? kar???m?n termal iletkenlik ve s?cak yanman?n yay?lmas? nedeniyle ate?leme s?cakl???na kadar ?s?t?lmas?ndan kaynaklan?r. ?r?nleri so?uk kar???ma ekleyin. Alev cephesinin homojen bir yan?c? kar???m i?erisinde hareket etti?i do?rusal h?za denir. d?zg?n alev yay?lma h?z? hem gaz?n t?r?ne hem de gaz-hava kar???m?ndaki i?eri?ine ba?l? olarak. T?m yan?c? gaz t?rleri i?in minimum h?z, alt ve ?st yan?c?l?k s?n?rlar?na kar??l?k gelir ve maksimum, gazlar?n havaya oran?na kar??l?k gelir.

Pirin?. 8.1. D?zg?n h?z e?rileri
alev yay?lmas? u n, tan?ml?
25,4 mm ?ap?nda bir t?p i?erisinde
1-hidrojen; 2-su gaz?; 3-karbon oksit;
4-etilen; 5-kok gaz?; 6-etan; 7-metan;
8 jenerat?rl? gaz buhar-hava ?fleme

Pirin?. 8.2. ?ap dtr ve konsantrasyonun etkisi
metan de?i?tirmek i?in havayla kar??t?r?ld?
d?zg?n alev yay?lma h?z? u n

Deneyler, alevin yay?lma h?z?n?n, yay?ld??? silindirik t?p?n ?ap?na ba?l? oldu?unu ortaya koymu?tur: ?ap ne kadar b?y?kse, yay?lma h?z? da o kadar y?ksek olur. Borunun ?ap?n?n artt?r?lmas?, duvarlar?n yanma s?reci ve hareketli alev cephesi ?zerindeki etkisini azalt?r ve konveksiyonu artt?r?r (?ekil 8.2). Grafik verilerinin analizi, ?ok k???k t?p boyutlar?nda alev yay?l?m?n?n genellikle imkans?z oldu?unu g?stermektedir (g??l? ba??l ?s? da??l?m? nedeniyle). Alevin yay?lmad??? t?plerin, kanallar?n ve yuvalar?n boyutlar?na kritik denir.

Farkl? gazlar i?in farkl?d?rlar:

• metan?n hava ile so?uk kar???m? - 3 mm;
• hidrojen-hava kar???m? - 0,9 mm;
• metan ile havan?n ?s?t?lm?? kar???m? - 1,2 mm.

K???k kesitli kanallardaki s?nd?rme, pratikte yang?n s?nd?r?c?ler olu?turmak i?in kullan?l?r: alev geciktirici a?lar, seramik g?zenekli diskler, preslenmi? metal toplardan yap?lm?? diskler, ince taneli malzemelerle dolu kaplar, vb.); gaz-hava kar???mlar?yla ?al??an br?l?rlerin tasar?m?nda yang?n kanallar?.

Gazlar?n yan?c? ?zelliklerinin kar??la?t?rmal? ?zellikleri i?in (t?plerin boyutundan ba??ms?z olarak), kavram « normal h?z alev yay?ld?"- bu, alevin y?zeyine dik olarak hareket etti?i so?uk (hen?z tutu?mam??) kar???mla ilgili h?zd?r. Alev cephesinin d?z oldu?u varsay?l?r ve ?apa e?it t?pler:

sen n = w p pr 2 /S(8,22)

burada u n normal alev yay?lma h?z?d?r, m/s; w p - ?l??len tekd?ze alev yay?lma h?z?, m/s; r t?p?n yar??ap?d?r, m; S alev cephesinin y?zey alan?d?r, m2.

Tablo 8.14. ?e?itli gaz-hava kar???mlar?nda alevin yay?lma h?zlar? (t=20°C ve p=103,3 kPa'da), m/s

Tablodaki verilerden de anla??laca?? ?zere. 8.14, maksimum h?z Alev yay?l?m?, oksitleyici i?ermeyen (stokiyometrik de?il) gaz ve hava kar???mlar?na kar??l?k gelir. Fazla yak?tla reaksiyona giren par?ac?klar?n ?arp??ma verimlili?i artar ve kimyasal reaksiyonlar?n h?z? artar.

Gaz-oksijen kar???mlar? i?in alev yay?lma h?zlar?, gaz-hava kar???mlar?ndan ?ok daha y?ksektir. Bu nedenle, bir metan-oksijen kar???m?n?n maksimum normal alev yay?lma h?z? 3,3 m/s'dir ve propan ve b?tan ile oksijen kar???m? i?in - 3,5-3,6 m/s'dir.

Karma??k gaz ve hava kar???m?ndaki alevin maksimum normal yay?lma h?z?, m/s, a?a??daki form?lle belirlenir:

sen n maks = (r 1 sen 1 + r 2 sen 2 + … + r n sen n)/(r 1 + r 2 + ... +r n)(8.23)

burada r 1, r 2,…r n, karma??k bir gazdaki bireysel bile?enlerin i?eri?idir, hacim. %; u 1, u 2,...u n - havayla kar??an karma??k gaz bile?enlerinin maksimum normal alev yay?lma h?zlar?, m/s.

Verilen oranlar, benzer normal alev yay?lma h?zlar?na sahip gazlar, ?rne?in do?al ve s?v?la?t?r?lm?? hidrokarbon gazlar? i?in uygundur. ?ok farkl? alev yay?lma h?zlar?na sahip gaz kar???mlar? i?in (?rne?in, do?al ve yapay gaz kar???mlar?, y?ksek hidrojen i?eri?ine sahip kar???mlar i?in) yaln?zca yakla??k de?erler verirler.

Kar???m balast yabanc? maddeleri (azot ve karbondioksit) i?eriyorsa, alev yay?lma h?z?n? yakla??k olarak hesaplamak i?in a?a??daki form?l? kullanmal?s?n?z:

u b = u n maks (1 – 0,01N 2 – 0,012CO 2)(8,24)

Gaz-hava kar???m?n?n ?s?t?lmas? alevin yay?lma h?z?n? ?nemli ?l??de art?r?r:

i' n = i n (T'/T)(8.25)

burada u'n - mutlak s?cakl?k T', K ile ?s?t?lm?? bir kar???mda alev yay?lma h?z?; ve n - ayn?, T, K s?cakl?klar?na sahip so?uk bir kar???mda.

Kar???m?n ?n ?s?t?lmas?, yo?unlu?unu mutlak s?cakl?kla ters orant?l? olarak de?i?tirir ve dolay?s?yla alevin yay?lma h?z? bu s?cakl?kla orant?l? olarak artar. Hesaplamalar yap?l?rken, ?zellikle br?l?rlerin yang?n kanallar?n?n ?s?t?lm?? duvarda bulundu?u veya ocak kutusundan, s?cak gazlardan vb. gelen radyasyona maruz kald?klar? durumlarda bu ger?ek dikkate al?nmal?d?r.

A?a??daki ko?ullar yerine getirildi?inde alevin d?zg?n yay?lmas? m?mk?nd?r:

• yang?n t?p? k?sad?r;
• Yanma atmosfer bas?nc?na yak?n sabit bir bas?n?ta yay?l?r.

T?p?n uzunlu?u ?nemliyse, baz? kar???mlar i?in alevin d?zg?n yay?lmas? titre?ime ve ard?ndan kar???m?n ate?lenmesi meydana geldi?inde s?personik yanma h?z?yla (2000 m/s veya daha fazla) patlamaya d?n??ebilir. Kar???m? kendili?inden tutu?ma s?cakl???n? a?an s?cakl?klara kadar ?s?tan bir ?ok dalgas?na. Patlama, alev yay?lma h?z? y?ksek olan kar???mlarda meydana gelir. Patlama konsantrasyonunun s?n?rlar?, gaz-hava ve gaz-oksijen kar???mlar?n?n alevlenme s?n?rlar?ndan daha dard?r, vol. %: propan - 3,2–37, izob?tan - 2,8–31, hidrojen - 15–90. Patlama yanmas? s?ras?nda ortaya ??kan bas?n?, ba?lang??taki bas?nc? onlarca kat a?abilir ve y?ksek bas?n? i?in tasarlanm?? borular?n ve di?er kaplar?n tahrip olmas?na yol a?abilir.

8.7. LAM?NER VE T?RB?LANS AKI?LARDA YANMA

Pirin?. 8.3. Yanma cephesi
gaz-hava kar???m?
laminer hareket modu

Yan?c? kar???m?n normal alev yay?lma h?z?na e?it bir h?zda kar?? hareketi olu?turulursa alev cephesi durdurulabilir. ?yi bir ?rnek- Bunsen bekinin i? konisinin y?zeyi. Br?l?rden akan gaz-hava kar???m?n?n bile?imini laminer bir hareket modunda d?zenleyerek, stabil ve keskin bir ?ekilde tan?mlanm?? bir yanma konisi g?r?n?m? elde etmek m?mk?nd?r (?ekil 8.3). Br?l?r kanal?n?n yang?n kenar?na g?re sabit olan koninin (alev ?n?) yan y?zeyi, akan gaz-hava kar???m?na do?ru hareket eder ve bu durumda alev, noktalar?n?n her birinde ate?leme y?zeyine dik olarak yay?l?r. Konik alev cephesinin y?zeyinde, h?zlar?n e?itli?i korunur - gaz-hava kar???m?n?n ak?? h?z?n?n koninin generatrisine normal wн ?zerine projeksiyonlar? ve normal alev yay?lma h?z? Michelson yasas?na uygundur:

w n = w ter cosf = sen n (8.26)

burada f ak?? y?n? ile konik alev cephesinin y?zeyine normal aras?ndaki a??d?r; ter - ortalama h?z Birim zamanda br?l?rden ge?en gaz-hava kar???m?n?n ak???, m/s.

Normal alev yay?lma h?z?n?n sabitli?i yaln?zca konik alev cephesinin yan y?zeyinin ana k?sm? i?in ge?erlidir. Koninin tepesinde, alev cephesinin konik y?zeyinin yak?n aral?kl? b?l?mleri taraf?ndan gaz-hava kar???m?n?n ?s?t?lmas? nedeniyle h?z artar, koninin taban?nda ise ucun so?utma etkisi nedeniyle azal?r. br?l?r yang?n kanal?n?n bir k?sm?.

Pratik hesaplamalarda bu fark genellikle ihmal edilir ve kar???m?n alev cephesinden ge?i? h?z?n?n koninin t?m y?zeyi boyunca sabit ve u n'ye e?it oldu?u varsay?l?r.

Ortalama normal alev yay?lma h?z?

u n = V cm /S (8,27)

burada V cm, br?l?rden ge?en gaz-hava kar???m?n?n hacmidir, S, konik alev cephesinin y?zey alan?d?r.

Uygulamada koni alev cephesi do?ru konuma sahip de?ildir. geometrik ?ekil bu nedenle S'yi do?ru bir ?ekilde belirlemek i?in alevin foto?raf? ?ekilir; alev cephesi bir dizi kesik koniye b?l?n?r. Yan y?zeylerin toplam? toplam y?zey konik alev cephesi. Hem Bunsen bek y?ntemi hem de di?er y?ntemlerle belirlenen normal alev yay?lma h?zlar? de?erleri Tabloda verilen normal h?zlarla ayn? ve e?ittir. 8.14.

Konik alev cephesinin y?ksekli?i esas olarak br?l?r yang?n kanal?n?n boyutuna ba?l?d?r. Alev y?ksekli?inin azalt?lmas?, b?y?k yang?n kanallar?n?n birka? k???k kanala b?l?nmesiyle sa?lanabilir. Ayn? bile?ime sahip gaz-hava kar???mlar? i?in, k???k h kanallar?n?n konik alev cephelerinin y?ksekli?i, tek bir H kanal?n?n alev cephesinin y?ksekli?inden yakla??k olarak belirlenebilir:

h = Н/ ?n(8,28)

burada n k???k kanallar?n say?s?d?r.

Y?ksek termal g?ce sahip br?l?rler i?in (end?striyel kazanlar?n, f?r?nlar?n vb. br?l?rleri), yanma genellikle t?rb?lansl? bir ak??ta meydana gelir - girdap hareketi ve titre?imler nedeniyle d?z konik alev cephesi bulan?kla??r ve net konik d?? hatlar?n? kaybeder. Bu durumda iki karakteristik tip k???k ve b?y?k ?l?ekli t?rb?lansa kar??l?k gelen yanma.

T?rb?lans?n ?l?e?i laminer yanma b?lgesinin kal?nl???n? a?mad???nda, yanma b?lgesi artmas?na ra?men konik alev cephesi ?eklini korur ve p?r?zs?z kal?r. T?rb?lans?n ?l?e?i normal yanma b?lgesinin kal?nl???n? a?arsa konik alev cephesinin y?zeyi d?zensiz hale gelir. Bu, yanma cephesinin toplam y?zeyinde bir art??a ve ak???n birim kesiti ba??na daha fazla miktarda yan?c? kar???m?n yanmas?na yol a?ar.

Laminer yanma b?lgesinin kal?nl???n? ?nemli ?l??de a?an b?y?k ?l?ekli t?rb?lansla, alev cephesinin y?zeyinin ?alkalanmas?, sonraki titre?imlerle ezilen s?cak kar???m?n tek tek par?ac?klar?n?n ayr?lmas?na yol a?ar. Alev cephesi b?t?nl???n? kaybeder ve yan?c? kar???m?n e?it par?ac?klar? ?eklinde par?alanm?? ve ak??ta yanm?? ayr? yanma merkezlerinden olu?an bir sisteme d?n???r.

Pirin?. 8.4. Ba??l h?zdaki de?i?im
kok f?r?n? gaz? alevi yay?ld?
say?s?na ba?l? olarak havayla kar??t?r?l?r
Reynolds ve kar???m hareket modu

B?y?k ?l?ekli t?rb?lansla, t?m yanan par?ac?klar?n y?zeylerinden olu?an alev cephesinin y?zeyi artar ve bu da alevin yay?lma h?z?nda keskin bir art??a yol a?ar (?ekil 8.4). Bu durumda, normal vn h?z?nda yay?lan ?nden yanman?n yan? s?ra, s?cak yanma ?r?nlerinin taze kar???ma t?rb?lansl? darbeleri nedeniyle ortaya ??kan hacimsel yanma da meydana gelebilir. Sonu? olarak, b?y?k ?l?ekli t?rb?lans s?ras?nda alevin toplam yay?lma h?z?, ?nden ve hacimsel yanma elemanlar?n?n bir veya daha fazla kombinasyonu taraf?ndan belirlenir.

Titre?imin yoklu?unda t?rb?lansl? yanma h?z? normal alev yay?lma h?z?na e?it olur. Aksine, e?er titre?im h?z? normal h?z? ?nemli ?l??de a?arsa, t?rb?lansl? yanma h?z? yan?c? kar???m?n fizikokimyasal ?zelliklerine ?ok az ba?l? hale gelir. Deneyler, end?striyel f?r?nlarda a>1 olan ?e?itli homojen gaz-hava kar???mlar?n?n yanma h?z?n?n normal alev yay?lma h?z?na k???k bir ba??ml?l??? oldu?unu g?stermi?tir.

8.8. YANMA STAB?L?TES?

Pirin?. 8.5. Do?rudan tazminat plan?
u n =w laminer hareketle ter
gaz-hava kar???m?
1 – br?l?r duvar?;
2 – alev ?n?

Yanma stabilitesini etkileyen ana fakt?rler gaz-hava kar???m?n?n ak?? h?z? ve alevin yay?lmas?d?r. Gaz-hava kar???mlar?n? laminer ak??ta yakarken, konik alev cephesinin sabit k?sm? alt k?sm?d?r. Burada atmosfere akan gaz-hava kar???m?n?n genle?mesi ve kanal duvar?n?n frenleme etkisi nedeniyle alev cephesi yatay olarak d?nd?r?lerek alev cephesinin kal?nl??? kadar kanal kenar?n?n ?zerine kald?r?l?r ( ?ekil 8.5).

?n taraf?n bu b?l?m?nde gaz-hava ak???n?n h?z?, alevin yay?lma h?z? u n = w ter ile tamamen dengelenir. Alev cephesinin konik b?l?m?n?n geri kalan k?sm? boyunca dengeleme k?smidir ve yaln?zca yanma cephesine dik y?nde ger?ekle?tirilir: u n = w pot cosf. wpot sinf bile?eni dengesiz kal?r ve ate?leme noktas?n? koninin taban?ndan tepesine do?ru hareket ettirir. Konik alev cephesinin stabilitesi, tabandaki halka ?eklindeki kay???n bir ate?leme kayna?? g?revi g?rmesi ve bu olmadan ?n taraf?n geri kalan k?sm?n?n gaz-hava kar???m?n?n ak???yla ta??naca?? ger?e?iyle a??klanmaktad?r.

Kar???m?n ak?? h?z? alevin yay?lma h?z?n? a?arsa, ate?leme kay???n?n geni?li?i ihmal edilebilir hale gelinceye kadar azal?r. Bu durumda alev cephesinin stabilitesi bozulur ve br?l?rden ayr?lma meydana gelir. Dairesel duvar b?lgesindeki (duvardaki de?il) alevin yay?lma h?z?, gaz-hava kar???m?n?n ??k?? h?z?n? a?arsa, alev, br?l?r kar??t?r?c?s?na ?ekilir (at?l?m).

Ayr?ld???nda a?a??dakiler g?zlenir:

• alev br?l?r? k?rar ve s?ner;
• alev, br?l?r?n ?zerindeki ak??ta yeterince stabil yeni bir konuma ula?t???nda, yang?n kanal?n?n kenar?ndan ayr?lma;
• y?kselen alevin ba?ar?s?zl??? ve s?nmesi;
• y?kseltilmi? me?aleyi br?l?r yang?n kanal?n?n kenar?na f?rlatmak;
• jet br?l?rden belirli bir mesafede ate?lendi?inde as?l? bir alev olu?turur.

B?t?n bu olaylar kabul edilemez, ??nk? yanmam?? gaz?n ?evredeki atmosferde veya yanma odas?nda birikmesine yol a?arlar.

Pirin?. 8.6. Tek bir ay?rma h?z?n?n ba??ml?l???
do?al kar???mlar?n a??k atmosferinde alev
yang?n kanal? b?y?kl???nde hava ile gaz ve
birincil hava i?eri?i.

Pirin?. 8.7. Kalk?? h?z?n?n ba??ml?l???
a??k atmosferde ?oklu alev
boyutuna ba?l? olarak do?al gaz?n hava ile kar???mlar?
yang?n kanal? ve birincil hava i?eri?i.
a – br?l?r diyagram?; b – alev kalk?? e?rileri

?ek. ?ekil 8.6, so?uk gaz ve hava kar???m?yla ?al??an tek alevli enjeksiyonlu br?l?rlerin yang?n kanallar?n?n kenarlar?ndan alev ayr?lmas?n?n deneysel e?rilerini g?stermektedir. Belirtilen e?rilerin s?n?r?nda ve ?st?nde alev ayr?m? ba?lar ve e?rilerin alt?nda kararl? yanma ba?lar.

Uygulamada, ?ap? 2–6 mm olan yang?n kanallar?na sahip ?ok alevli enjeksiyonlu br?l?rler yayg?n olarak kullan?lmaktad?r (?ekil 8.7). Bu t?r br?l?rler i?in alev ay?rma oranlar?n?n belirlenmesi a?a??daki form?l kullan?larak yap?labilir:

w negatif = 3,5 10 -3 d k T 2 (1 + V t)/(1 + a 1 V t)(8,29)

burada d k yang?n kanallar?n?n ?ap?d?r, m; a 1 - a??r? birincil hava katsay?s?; T, gaz-hava kar???m?n?n mutlak s?cakl???d?r, K.

Form?l, yanma stabilitesinin yang?n kanal? ?ap? ve s?cakl??? artt?k?a artt???n? ve birincil hava fazlal?k katsay?s?n?n artmas?yla azald???n? g?stermektedir. Alevin kar??l?kl? etkisi nedeniyle yanma stabilitesi de artar.

Yang?n kanallar?ndan alev ayr?lmas? ba?ka sebeplerden de meydana gelebilir. Br?l?r ve yanma ?r?n? egzoz kanallar? yanl?? konumland?r?l?rsa br?l?r enjekt?r?ne girerek alev ayr?m?na yol a?abilir (inert gazlarla seyreltilmi? gaz-hava kar???m?nda alevin yay?lma h?z?n? azaltarak). Ayr?ca ayr?lma nedeni, alevi yang?n kanallar?ndan uzakla?t?ran ikincil havan?n y?ksek h?z? olabilir.

Tablo 8.15. Homojen bir do?al kar???m?n h?z?
at?l?m?n meydana geldi?i hava ile gaz
alev, m/s (kar???m s?cakl??? 20°C)

Alevin, genellikle bir patlama e?li?inde br?l?r kar??t?r?c?s?na n?fuz etmesi de kabul edilemez. Kayma ya alevin s?nmesine ve yanmam?? kar???m?n odaya ya da yanma odas?na sal?nmas?na ya da kar???m?n br?l?r i?indeki yanmas?na neden olur. Alevin ilerleme e?ilimi, gaz?n t?r?ne, alevin normal yay?lma h?z?na, gaz-hava kar???m?ndaki birincil hava i?eri?ine, yang?n kanallar?n?n boyutuna, kar???m?n s?cakl???na veya yang?n ortam?n?n duvarlar?na ba?l?d?r. kanallar. Alev penetrasyonu ayn? zamanda yang?n kanallar?n?n yap?ld??? malzemelerin ?s?l iletkenlik katsay?s?, ?ekli, derinli?i ve i??ili?i, ?apak varl???, k?r?k kenarlar vb. gibi fakt?rlerden de etkilenir.

Tabloda verilmi?tir. 8.15'te, do?al gazlar?n hava ile homojen kar???mlar?n?n at?l?m?n ger?ekle?ti?i h?z de?erleri, d?zeltmeler dikkate al?narak di?er gazlar i?in de kullan?labilir:

w" pr = w pr u" n /u n (8.30)

burada w'pr ba?ka bir gaz i?in alev ge?i? h?z?d?r, m/s; w pr - do?al gaz i?in ge?i? h?z? (Tablo 8.15'e g?re), m/s; u‘ n - ba?ka bir gaz i?in normal alev yay?lma h?z?, m/s; u n - metanda alev yay?lma h?z?, m/s.

Maksimum at?l?m h?z? yakla??k form?l kullan?larak hesaplanabilir:

w pr = 0,73 10 -3 d k T 2 (8,31)

Uygulama i?in yeterli bir yakla??mla ayn? form?l, normal alev yay?lma h?z?ndaki de?i?iklikler i?in bir d?zeltme getirilerek di?er gazlar i?in de kullan?labilir. ?ok say?da deneye dayanarak ?u sonu? ??kar?labilir: Br?l?rlerin kararl? ?al??ma s?n?rlar?, alevin ayr?lma ve ilerleme h?zlar?yla s?n?rl?d?r.

Pirin?. 8.8. Alev ayr?lmas?n?n ve delinmesinin meydana geldi?i gaz-hava kar???m?n?n h?z?n?n fazla birincil hava katsay?s?na ba?l?l???
I – alev ayr?m?; II – alev at?l?m?; III – alevin sar? kenarlar?;
1–3 ?ap?nda br?l?r yang?n kanal?, mm: 1 – 25, 2 – 25, 3 – 32

?ek. ?ekil 8.8, alev ayr?lmas?n?n ve delinmesinin meydana geldi?i do?al gaz ve hava kar???m?n?n ak?? h?zlar?n? karakterize eden e?rileri g?stermektedir. E?rilerin do?as?, kar???mdaki birincil hava i?eri?i artt?k?a alev stabilitesinde keskin bir d???? oldu?unu g?sterir. Birincil hava i?eri?i azald?k?a alev stabilitesinde bir art?? meydana gelir ve s?f?ra d??t???nde maksimuma ula??r (dif?zyon yanmas?). Bununla birlikte, hidrokarbon gazlar?n?n bu ?ekilde yanmas? ?o?u durumda kabul edilemez, ??nk? i?indeki kurum par?ac?klar?n?n g?r?n?m?n? karakterize eden sar? alevlerin ortaya ??kmas?na neden olur.

Pirin?. 8.9. Ortak yanma stabilizat?rleri
a – kesitinde ani bir geni?leme olan silindirik t?nel;
b – ayn?, d?nen bir ak??la;
c – d?nen ak??l? konik t?nel;
d – konik bir g?vde formunda stabilizat?r;
d - ayn?s?, yuvarlak bir ?ubuk ?eklinde;
e - ayn?, sabit bir halka ?eklinde alev ?eklinde
1 – br?l?r yang?n memesi; 2 – t?nel; 3 – yan delik;
4 – halka kanal?; 5 – halka alevi;
6 – gaz-hava kar???m?n?n ana ak???n?n alevi

Uygulamada, herhangi bir yan?c? gaz-hava kar???m?n?n yanma kararl?l??? aral???n? geni?letmek i?in ak?? h?z?n?n, ayr?lma h?z?ndan birka? kat daha b?y?k oldu?u al?n?r. Alev ayr?m?n?n ?nlenmesi, yanma stabilizat?rleri kullan?larak sa?lan?r (?ekil 8.9).

Enjeksiyon alevini ve eksenel simetrik gaz-hava jetleri ?reten di?er br?l?rleri stabilize etmek i?in kesitleri ani bir ?ekilde geni?leyen yang?na dayan?kl? silindirik t?neller kullan?l?r. B?yle bir t?nelin hareketi, jet taraf?ndan olu?turulan seyrelme nedeniyle meydana gelen s?cak yanma ?r?nlerinin bir k?sm?n?n ?evresel dola??m?na dayanmaktad?r.

D?nen bir gaz-hava kar???m? ?reten br?l?rlerin alevini stabilize etmek i?in a??lma a??s? 30–60° olan hem silindirik hem de konik t?neller kullan?l?r. D?nen bir ak??la t?nelin ?evresinde, orta k?sm?na g?re daha fazla bas?n? olu?ur. Bu, s?cak yanma ?r?nlerinin bir k?sm?n?n eksenel devridaimi ve i?eriden t?nele akan so?uk gaz-hava kar???m?n?n ate?lenmesine yol a?ar.

T?nellerin kurulmas? m?mk?n olmad???nda, alevi dengelemek i?in, br?l?r yang?n kanal?ndan ??k???nda gaz-hava kar???m?n?n ak???na yerle?tirilen, zay?f aerodinamik g?vdeler kullan?l?r. Bu durumda, stabilizat?r?n ?evresinde kar???m?n tutu?mas? meydana gelir, bunun arkas?nda s?cak gazlar?n k?smi devridaimi meydana gelir ve yan?c? kar???m? i?eriden ate?ler. Bu t?r cihazlar?n stabilize edici etkisi t?nellere g?re daha d???kt?r.

Tek ve ?ok alevli enjeksiyonlu br?l?rlerde, yanma stabilizat?rleri ?zel bir yang?n memesi ?eklinde yayg?n olarak kullan?lmaktad?r. Bu cihaz?n stabilize edici etkisi, tor? k?k?ndeki ana ak???n fazla hava ile seyreltilmesinin ?nlenmesine, stabilite s?n?rlar?n?n daralt?lmas?na ve ayr?ca ana ak???n t?m ?evresi boyunca bir halka ile ?s?t?lmas?na ve ate?lenmesine dayanmaktad?r. alev. Ay?rma s?ras?nda halka ?eklindeki alevin stabilitesi, ate? halkas? ve yan deliklerin b?l?mlerinin, halka ?eklindeki bo?luktaki gaz-hava kar???m?n?n h?z?n?n normal alev yay?lma h?z?n? a?mad??? bir oran? nedeniyle elde edilir. . Alevin br?l?r kar??t?r?c?s?na n?fuz etmesini ?nlemek i?in, dairesel alevi olu?turan yan deliklerin boyutlar? kritik olanlardan daha k???k al?nm??t?r.

8.9. YANGIN TUTUCU ?EMALARI

Gaz boru hatt?na giren hava veya oksijen patlay?c? bir kar???m olu?turabilir, bu nedenle boru hatlar?n? hava veya oksijenin i?ine girmesine kar?? korumak gerekir. T?m patlay?c? ?retim tesislerinde, ate?leme darbesi olas?l???n? ortadan kald?ran ko?ullar yarat?lmal?d?r. Gaz-hava kar???mlar?n? patlamaya yol a?an tutu?ma kaynaklar? ?unlard?r:

• a??k alev;
• ?al??an elektrikli ekipman?n elektrik de?arjlar?;
• elektrik kablolar?nda k?sa devre;
• elektrikli cihazlarda k?v?lc?m ??kmas?;
• a??k sigortalar;
• Statik elektri?in de?arj?.

Patlama g?venli?i ?e?itli yang?n tutucular ile sa?lanmaktad?r. boru hatlar?na, tanklara, tahliye gaz? boru hatlar?na, mumlara ve patlama tehlikesi olan di?er sistemlere monte edilir.

Yan?c? bir kar???mla dolu bir kanaldaki alevin s?nmesi, yaln?zca minimum kanal ?ap?nda meydana gelir. kimyasal bile?im ve kar???m bas?nc?d?r ve reaksiyon b?lgesinden kanal duvarlar?na olan ?s? kay?plar? ile a??klan?r. Kanal?n ?ap? azald?k?a reaksiyona giren kar???m?n birim k?tlesi ba??na y?zeyi artar, yani. ?s? kayb? artar. Kritik bir de?ere ula?t?klar?nda yanma reaksiyonunun h?z? o kadar azal?r ki alevin daha fazla yay?lmas? imkans?z hale gelir.

Bir yang?n tutucunun alev s?nd?rme yetene?i esas olarak s?nd?rme kanallar?n?n ?ap?na ve ?ok daha az olarak uzunluklar?na ba?l?d?r ve s?nd?rme kanallar?ndan alevin n?fuz etme olas?l??? esas olarak yan?c? kar???m?n ?zelliklerine ve bile?imine ve bas?nca ba?l?d?r. Alevin normal yay?lma h?z?, s?nd?rme kanallar?n?n boyutunu ve yang?n s?nd?r?c? tipinin se?imini belirleyen ana miktard?r: ne kadar b?y?k olursa, alevi s?nd?rmek i?in gereken kanal o kadar k???k olur. Ayr?ca s?nd?rme kanallar?n?n boyutlar? yan?c? kar???m?n ba?lang?? bas?nc?na da ba?l?d?r. S?zde yang?n tutucular?n alev s?nd?rme yetene?ini de?erlendirmek. Peclet Re kriteri:

Re = w cm dc p p/(RT 0 l 0)(8.32)

Alev s?nme s?n?r?nda Peclet kriter form?l? ?u ?ekli al?r:

Re cr = w cm d cr c p p cr /(RT 0 l 0)(8.33)

burada w cm normal alev yay?lma h?z?d?r; d, s?n?mleme kanal?n?n ?ap?d?r; d kp - s?n?mleme kanal?n?n kritik ?ap?; sp - ?zg?l ?s? 0°C'de ve sabit bas?n?ta gaz; p - gaz bas?nc?; p cr - kritik gaz bas?nc?; R - evrensel gaz sabiti; T 0 - mutlak gaz s?cakl???; l 0 - orijinal kar???m?n ?s?l iletkenli?i.

Bu nedenle, yang?n durdurucular?n alev s?nd?rme yetene?ini hesaplamak i?in a?a??daki ba?lang?? verileri gereklidir:

• yan?c? gaz kar???mlar?n?n normal alev yay?lma h?zlar?;
• Belirli bir yang?n s?nd?r?c?n?n maksimum s?nd?rme kanallar?n?n ger?ek boyutu.

Elde edilen de?er Re cr = 65'ten b?y?kse, yang?n durdurucu belirli bir yan?c? kar???m?n alevinin yay?lmas?n? geciktirmeyecektir; Re ise bunun tersi de ge?erlidir.< 65, огнепреградитель задержит распространение пламени. Запас надежности огнепреградителя, который находят из отношения Ре кр к вычисленному значению Ре, должен составлять не менее 2:

P = Re cr / Re = 65 / Re > 2,0 (8,34)

Pe cr'nin alev s?nd?rme s?n?r?ndaki sabitli?i ger?e?ini kullanarak, alev yay?lma h?z?n?n yan? s?ra ?s? kapasitesi ve termal iletkenlik biliniyorsa herhangi bir yan?c? kar???m i?in kanallar?n yakla??k kritik ?ap?n? hesaplamak m?mk?nd?r. gaz sistemi. S?n?mleme kanal?n?n a?a??daki kritik ?aplar? tavsiye edilir, mm:

• bir gaz-hava kar???m?n? yakarken - metan i?in 2,9 ve propan ve etan i?in 2,2;
• borulardaki oksijen kar???mlar?n? yakarken (yanma ?r?nlerinin serbest genle?mesi ko?ullar? alt?nda 0,1 MPa mutlak bas?n?ta) - metan i?in 1,66 ve propan ve etan i?in 0,39.

Pirin?. 8.10. Yang?n s?nd?r?c? t?rleri:
a – meme; b – kaset; c – katmanl?; g – a?; d – metal seramik

Yap?sal olarak yang?n tutucular d?rt tipe ayr?l?r (?ekil 8.10):

• gran?ler malzemelerden yap?lm?? bir a??zl?k ile;
• d?z kanallarla;
• metal seramikten veya metal elyaftan yap?lm??;
• a?.

Kurulum y?ntemine g?re - ?? tipe ayr?l?r: gazlar? atmosfere veya aleve salmak i?in borularda; ileti?im konusunda; gaz ocaklar?n?n ?n?nde.

Ata?man yang?n s?nd?r?c?n?n g?vdesinde, ?zgaralar aras?nda dolgulu bir a??zl?k bulunur (cam veya porselen toplar, ?ak?l, korindon ve dayan?kl? malzemeden yap?lm?? di?er gran?ller). Kaset yang?n s?nd?r?c?, oluklu ve d?z metal bantlardan yap?lm??, rulo halinde s?k?ca sar?lm?? yang?n geciktirici bir kasetin monte edildi?i bir mahfazad?r. Plakal? yang?n s?nd?r?c?n?n g?vdesi, aralar?nda kesin olarak tan?mlanm?? bir mesafe bulunan bir dizi d?zlemsel paralel metal plaka i?erir. ?rg?l? yang?n s?nd?r?c?n?n s?k?ca s?k??t?r?lm?? bir paketi vard?r metal ?rg?. Sermet yang?n s?nd?r?c?, i?ine d?z bir disk veya t?p ?eklinde g?zenekli bir sermet plakan?n yerle?tirildi?i bir mahfazad?r.

?rg?l? yang?n tutucular en s?k kullan?l?r (grizu patlamalar?n? ?nlemek i?in 19. y?zy?l?n ba??nda madenci lambalar?na (Devi lambalar?) tak?lmaya ba?land?). Bu yang?n tutucular gaz yak?t?n yak?ld??? tesislerin korunmas? i?in tavsiye edilir. Yang?n geciktirici eleman, iki delikli plaka aras?na s?k??t?r?lm??, h?cre boyutu 0,25 mm olan birka? kat pirin? a?dan olu?ur. A? paketi ??kar?labilir bir tutucuya sabitlenmi?tir.

Yang?n tutucu g?vdesi, d?kme demir veya al?minyum ala??m?ndan yap?lm??t?r ve aralar?nda bulunan ??kar?labilir bir tutucu ile c?vatalarla birbirine ba?lanan iki ?zde? par?adan olu?ur. Yukar?da tart???lan kuru yang?n s?nd?r?c?lere ek olarak, s?v? emniyet valfleri, metallerin gaz alevi ile i?lenmesi s?ras?nda gaz boru hatlar?n? patlama dalgalar?ndan ve alevlerden korumak i?in ve ayr?ca gazla dolu boru hatlar?n? ve cihazlar? oksijen ve havan?n i?eri girmesinden korumak i?in yayg?n olarak kullan?l?r. onlara.

Ak??kan contalar?:

• ters etkiler ve gazlar?n tutu?mas? s?ras?nda patlama dalgas?n?n yay?lmas?n? ?nlemek;
• gaz boru hatt?n? oksijenden ve i?ine giren havadan korumak;
• Gaz ak???n?n ge?i?ine kar?? minimum hidrolik diren? sa?lay?n. Ayr?ca vanadan gelen s?v? g?zle g?r?l?r miktarlarda damlac?klar halinde ta??nmamal?d?r.

8.10. YANMA ?LKELER?

Gaz yanma prosesleri geleneksel olarak kinetik ve dif?zyon olarak adland?r?lan prensiplere dayanmaktad?r. Kinetik prensip uyar?nca, yanma ba?lamadan ?nce bir miktar fazla hava ile homojen bir kar???m olu?turulur. B?yle bir kar???m?n yanmas?, alevde kurum par?ac?klar? olu?madan k?sa ?effaf bir alevde meydana gelir. Gaz? kinetik prensibe g?re yakmak i?in, birincil hava fazlal??? oran? a 1 = 1,02:1,05 olan homojen bir gaz-hava kar???m? haz?rlamak amac?yla ?zel kar??t?r?c?lar veya enjeksiyonlu br?l?rler kullan?l?r.

Kinetik prensibe g?re daha d???k birincil hava i?eri?iyle yaln?zca ba?lang?? a?amas? gazla kar??t?r?lm?? oksijen kullan?lmadan ?nce yanma. Kalan gazlar ve eksik yanma ?r?nleri, oksijenin (ikincil hava) harici dif?zyonu nedeniyle yak?l?r, yani. dif?zyon prensibine g?re. a 1'de< 1 у факела есть два видимых фронта горения: внутренний, возникающий за счет первичного воздуха, и наружный, образующийся за счет диффузии кислорода из окружающей среды. Общая высота пламени при таком горении возрастает, а температура - несколько снижается. Устойчивость пламени и его прозрачность зависят от содержания первичного воздуха в смеси: чем оно выше, тем ниже устойчивость пламени, больше его прозрачность, и наоборот.

a 1 ile gaz yanma prensibi< 1,0 является п р о м е ж у т о ч н ы м (между кинетическим и диффузионным). С учетом этого принципа конструируются все газовые аппараты с инжекционными горелками. В таких горелках содержание первичного воздуха в смеси принимается в зависимости от вида газа таким, чтобы:

• alevde kurum par?ac?klar? yoktu;
• termal g?? herhangi bir pratik limit dahilinde de?i?ti?inde yanma stabilitesi sa?land?.

Dif?zyon prensibi (a 1 = 0) ile yanma ve kar??t?rma i?lemleri paralel olarak geli?ir. Kar??t?rma i?lemleri yanma i?lemlerine g?re ?ok daha yava? ilerledi?inden, yanman?n h?z? ve taml???, gaz ve havan?n kar??ma h?z? ve taml??? ile belirlenir. Gaz?n havayla kar??mas? dif?zyon (ya yava? molek?ler ya da t?rb?lansl?, son a?ama olarak molek?leri de i?erir) yoluyla ger?ekle?ebilir. Buna g?re yanma h?z? ve dif?zyon alevinin yap?s? farkl?l?k g?sterir.

Bu yanman?n ?zellikleri:

• Kalk?? ko?ullar? alt?nda termal g?? s?f?rdan m?mk?n olan maksimuma de?i?ti?inde alev stabilitesi;
• t?m alev y?ksekli?i boyunca sabit s?cakl?k;
• onu geni? iste?e ba?l? y?zeylere da??tma yetene?i;
• br?l?rlerin kompaktl??? ve ?retim kolayl???;
• ?nemli alev y?ksekli?i ve parlak isli bir alev olu?umuna yol a?an pirolitik i?lemlerin ka??n?lmazl???.

Pirin?. 8.11. Serbest alev yap?s?:
a – laminer alev; b – ?alkant?l? alev

Kar???m?n yanma s?re?lerini ilerletmesi durumunda, dif?zyon yanmas? kinetik veya ara yanmaya d?n??t?r?lebilir. Uygulamada bu, ?effaf bir alev i?inde yanan, a1> 1,0 ile yar? homojen bir gaz-hava kar???m?n?n olu?mas?na yol a?an bas?n?l? hava beslemesi ile ba?ar?labilir.

Yanma prensiplerini ?ekil 2'de a??klayal?m. 8.11. serbest tor?lar?n diyagramlar? g?sterilmektedir: laminer ve t?rb?lansl?. Gaz ve havan?n kar??l?kl? molek?ler dif?zyonu nedeniyle laminer bir duman meydana gelir. Konik ?ekirde?in (1) i?inde, laminer bir ak?? rejiminde t?pten d??ar? akan saf gaz vard?r. 2. b?lgede gaz ve yanma ?r?nleri kar???m?, 3. b?lgede ise yanma ?r?nleri ve hava kar???m? bulunur. S?n?r 4, hava molek?llerinin d??ar?dan ve gaz molek?llerinin i?eriden yay?ld??? d?zg?n konik bir alev cephesidir. Yanma ?r?nleri k?smen gaza do?ru yay?l?r ve onu alev ?ncesi b?lgede yo?un bir ?ekilde ?s?t?r. Bu, hidrokarbonlar?n pirolizine ve aleve parlak bir parlakl?k veren kurum par?ac?klar?n?n olu?umuna yol a?ar.

Yanma, kar???m ak??lar?n?n t?rb?lizasyonuyla yo?unla?t?r?labilir. T?rb?lansl? bir alevin net bir konik yanma cephesi yoktur; "bulan?kt?r" ve titre?imlerle ayr? par?ac?klara b?l?n?r.

Alev yap?s?, saf bir gaz ?ekirde?i (1), nispeten yava? bir yanma b?lgesi (2), y?ksek miktarda yanma ?r?n? i?eren en yo?un yanman?n da??n?k b?lgesi (3) ve hava a??rl?kl? bir yanma b?lgesinden (4) olu?ur. B?lgeler aras?nda a??k?a tan?mlanm?? s?n?rlar yoktur; ak???n t?rb?lizasyon derecesine ba?l? olarak s?rekli olarak yer de?i?tirirler. T?rb?lansl? bir duman?n ?zellikleri ?unlard?r:

• yanma s?reci neredeyse t?m hacim boyunca ger?ekle?ir;
• yanma yo?unlu?unun artt?r?lmas?;
• daha fazla alev ?effafl???;
• ayr?lmaya kar?? direnci daha d???kt?r.

T?rb?lansl? gaz yanmas?, ?e?itli kazan ve f?r?nlar?n yanma odalar?nda yayg?n olarak kullan?lmaktad?r. Yanma s?recini yo?unla?t?rmak i?in, ?rne?in hava ak???n? d?nd?rerek ve i?ine farkl? a??lardan ince gaz jetleri besleyerek ak??lar?n hem do?al (h?zlar? art?rarak) hem de yapay t?rb?lizasyonu kullan?l?r.

8.11. TAMAMEN YANMA ?R?NLER?N?N OLU?MASI VE BUNLARDAK? ZARARLI MADDELER?N KONSANTRASYONUNUN AZALTILMASI ???N KO?ULLAR

Yan?c? gazlar yak?ld???nda, yanma ?r?nleri hem tam (karbon dioksit ve su buhar?) hem de eksik yanma (karbon monoksit, hidrojen, doymam??, doymu?, aromatik hidrokarbonlar ve kurum par?ac?klar?) bile?enlerini i?erebilir. Ayr?ca yanma ?r?nlerinde her zaman nitrojen oksitler bulunur. Eksik yanma ?r?nlerinin ?nemli konsantrasyonlarda bulunmas? kabul edilemez, ??nk? toksik maddelerle atmosferik kirlili?e ve gaz yak?tla ?al??an tesislerin verimlili?inde azalmaya yol a?ar.

Y?ksek i?eri?inin ana nedenleri:

• gazlar?n yanmas? yetersiz miktar hava;
• yanma ?ncesinde ve s?ras?nda yan?c? gazlar?n ve havan?n zay?f kar???m?;
• Yanma reaksiyonlar? tamamlanmadan ?nce alevin a??r? so?umas?.

Metan i?in yanma reaksiyonlar? (reaksiyona giren kar???mdaki oksijen konsantrasyonuna ba?l? olarak) a?a??daki denklemlerle a??klanabilir:

CH4 + 2O2 = C02 + 2H2O + 800,9 MJ/mol

stokiyometrik bir oranda veya fazla miktarda oksitleyici madde ile;

CH4 + O2 = CO + H2 + H2O + Q ve CH4 + 0,5 O2 = CO + 2H2O + Q

oksitleyici madde eksikli?i ile.

Pirin?. 8.12. Yanma ara maddeleri

Pirin?. 8.13. Birincil hava i?eri?i,
olu?umunu engelleyen
alevdeki sar? diller
Gaz: 1 – kok f?r?n?;
2 – do?al gaz sahalar?;
3 – petrol sahalar?;
4 – propan; 5 – b?tan

?ek. ?ekil 8.12, baz? ara bile?iklerin (hidrojen, karbon monoksit, etilen, asetilen ve nispeten az say?da doymu? ve basit aromatik bile?ikler) ve do?al gaz?n dif?zyon yanmas? s?ras?nda alevde ortaya ??kan karbondioksitin (%97) yakla??k ortalama bile?imini g?stermektedir. . Gaz laminer bir me?alede yak?ld?, gaz 12 mm ?ap?nda bir t?pten d??ar? akt?. Toplam alev y?ksekli?i 130–140 mm'dir.

Hidrojen ve asetilenin maksimum konsantrasyonu yakla??k olarak ayn? alev y?ksekli?inde elde edilir; parlak alev b?lgesinin tepesinde neredeyse ayn? anda kaybolurlar. Alevde olu?an t?m ara bile?iklerden (kurum par?ac?klar? hari?) en son kaybolan karbon monoksittir. Bu, endeksine g?re gaz yanmas?n?n eksiksizli?ini yarg?lamak i?in zemin sa?lar. Yanma ?r?nleri her zaman maksimum konsantrasyonu karbon monoksit ve hidrojenin yo?un yanma b?lgelerinde meydana gelen nitrojen oksitleri i?erir.

Hidrokarbon gazlar?n?n oksitleyici madde eksikli?i ile yanmas?, aleve sar? renk veren kurum par?ac?klar?n?n olu?umuna yol a?ar. Kurumun yanma s?reci a?amalar halinde ger?ekle?ir ve nispeten yava?t?r. Bazen ortaya ??kan kurum par?ac?klar?n?n yanmas? gecikir ve torcun d???k s?cakl?k b?lgesine girdi?inde veya ?s? de?i?im y?zeyleri alevle y?kand???nda tamamen durabilir. Bu nedenle parlak bir alevin varl???, ?zellikle k???k boyutlu korumal? kazan f?r?nlar?nda her zaman pirolitik i?lemlerin meydana geldi?ini ve kimyasal olarak eksik yanma olas?l???n? g?sterir.

Kurum par?ac?klar?n?n olu?umunun ?nlenmesi, hidrokarbon gazlar?n?n yeterli miktarda oksitleyici ile ?nceden kar??t?r?lmas?yla sa?lan?r. ?effaf bir alevin olu?tu?u kar???mdaki birincil havan?n i?eri?i, yaln?zca hidrokarbonlar?n t?r?ne de?il, ayn? zamanda ikincil hava ile kar???m ko?ullar?na (br?l?r yang?n kanallar?n?n ?ap?) da ba?l?d?r (?ekil 8.13). S?n?rda ve e?rilerin ?st?nde alev ?effaft?r ve e?rilerin alt?nda sar? dilleri vard?r. E?riler, kar???mdaki birincil hava i?eri?inin, molek?ldeki karbon atomu say?s? ve br?l?r yang?n kanallar?n?n ?ap?yla birlikte artt???n? g?stermektedir. Belirtilen fakt?rlere ba?l? olarak sar? alevlerin kayboldu?u kar???mdaki fazla birincil hava a 1 katsay?s?, br?l?rlerin k???k yang?n kanallar? i?in belirlenebilir:

a 1 = 0,12 (m + n/4) 0,5 (dk /d 0) 0,25 (8,35)

burada m ve n, bir molek?ldeki karbon ve hidrojen atomlar?n?n say?s? veya bunlar?n karma??k bir gaz i?in ortalama say?s?d?r; d k - br?l?r yang?n kanallar?n?n ?ap?, mm; d 0 - br?l?r kanal?n?n referans ?ap? (1 mm).

Tam yanman?n sa?lanmas? pratik ko?ullar- g?rev, yaln?zca gaz?n yanma prensibine de?il, ayn? zamanda yanma hacmindeki alevin geli?me ko?ullar?na da ba?l? olarak olduk?a karma??kt?r. Tam yanma i?in en y?ksek gereksinimler, yanma ?r?nlerini atmosfere bo?altan ev aletlerine ve di?er tesislere uygulan?r. Bu t?r tesislerde gaz?n yanmas?, so?uk ?s? de?i?im y?zeylerinin alevle y?kanmas? ile ili?kili oldu?undan en zor olan?d?r. Gaz yakmak i?in ev sobalar? birincil hava fazlal?k katsay?s? a 1 ile homojen bir kar???m olu?turan enjeksiyonlu ?ok alevli br?l?rler kullan?l?r< 1. Недостающий для сгорания газа воздух поступает за счет диффузии из окружающей атмосферы.

Pirin?. 8.14. Karbon monoksit konsantrasyonu
gaz sobas?ndaki yanma ?r?nlerinde
a - ?evresel ikincil hava beslemeli br?l?r;
b – merkezi ve ?evresel ikincil hava beslemesi ile
1 – do?al gaz, ?evresel beslemeli br?l?r
ikincil hava, taba??n taban?na olan mesafe 25 mm;
2–4 – do?al gaz, periferik br?l?r ve
merkezi ikincil hava beslemesi, mesafe
taba??n dibine kadar, mm: 2 – 25, 3 – 18, 4 – 10;
5 – s?v?la?t?r?lm?? gaz, merkezi ve ?evresel br?l?r
ikincil hava beslemesi, ?ana??n taban?na olan mesafe 25 mm;
6 – s?v?la?t?r?lm?? gaz, ?evresel beslemeli br?l?r

?ek. 8.14, ev i?in 2 br?l?rl? br?l?rlerin diyagramlar?n? g?stermektedir gaz sobalar? ve br?l?rler nominal termal g??te ?al??t???nda do?al metan (%95 hacim) ve propan (%93 hacim) yanma ?r?nlerindeki ortalama karbon monoksit CO konsantrasyonu. Br?l?rler aras?ndaki fark, bunlardan birine ikincil havan?n yaln?zca ?evreden, di?erine ise hem ?evreden hem de merkezi kanaldan sa?lanmas?d?r.

Gaz yanmas?n?n taml???, kar???mdaki fazla birincil hava katsay?s?na, br?l?r yang?n kanallar?ndan pi?irme kab?n?n taban?na kadar olan mesafeye, yan?c? gaz?n t?r?ne ve ikincil hava sa?lama y?ntemine ba?l?d?r. Bu durumda, kar???mdaki birincil hava i?eri?indeki art???n yan? s?ra br?l?rden pi?irme kab?n?n taban?na kadar olan mesafenin artmas?, yanma ?r?nlerindeki karbon monoksit konsantrasyonunun azalmas?na yol a?ar. Minimum karbon monoksit konsantrasyonu, fazla birincil hava katsay?s?na kar??l?k gelir a 1 = 0,6 ve ?zeri ve br?l?rden pi?irme kab?n?n taban?na kadar olan mesafe 25 mm'dir ve maksimum - a 1 = 0,3 ve alt? ve ocaktan olan mesafeye kar??l?k gelir Tencerenin taban?na kadar olan br?l?r 10 mm'dir. Ek olarak, gaz bas?nc?ndaki art?? nedeniyle br?l?rlerin termal g?c?nde% 15-20 oran?nda bir art??, yanma ?r?nlerindeki karbon monoksit konsantrasyonunun 1,2-1,3 kat artmas?na ve yanma ?s?s?ndan dolay? yol a?maktad?r. gaz - 1,5–2 kat.

Yanma i?lemi s?ras?nda aromatik bile?iklerin (benzen, polisiklik benzopiren, benzantrasen vb.) g?r?n?m?ne dikkat edilmelidir. ?zel ilgi??nk? bunlar?n bir k?sm? kanserojen. Olu?um s?reci ?ok karma??kt?r ve a?amalar halinde ger?ekle?ir. ?lk a?amada asetilen ve t?revleri ortaya ??kar. Alev b?lgesinde bu maddeler, ??l? karbon ba?lar?n?n ikili karbon ba?lar?na yeniden d?zenlenmesiyle zincir uzatma i?lemlerine tabi tutulur. Siklizasyon ve dehidrasyonun bir sonucu olarak polisiklik olanlar da dahil olmak ?zere ?e?itli aromatik bile?ikler ortaya ??kar.

Tablo 8.16. Gaz tipine, br?l?r tipine ve birincil hava fazlal???na ba?l? olarak yanma ?r?nlerindeki ortalama karbon monoksit ve benzo(a)piren konsantrasyonu (br?l?r?n termal y?k? - 1600 kcal/h, br?l?rden oca??n taban?na kadar olan mesafe) pi?irme kab? - 24–26 mm)

Tablo verileri ?ekil 8.16, her iki br?l?r tipinde birincil hava fazlal?k katsay?s? a 1 = 0,6 ve daha y?ksek olan do?al gazlar? yakarken, yanma ?r?nlerindeki karbon monoksit konsantrasyonunun GOST 5542-87 gerekliliklerini kar??lad???n? g?stermektedir.

Tablo 8.17. Tek s?ral? enjeksiyonlu br?l?rlerin yang?n kanallar?n?n kenarlar? aras?ndaki mesafe, boyutlar?na ve fazla birincil hava katsay?s?na ba?l? olarak

Ara?t?rmalar, alevin h?zl? yay?lmas?n? sa?layan ve birle?melerini ?nleyen yang?n kanallar?n?n kenarlar? aras?ndaki mesafelerin, boyutlar?na ve kar???mdaki birincil hava i?eri?ine ba?l? oldu?unu, artt?k?a azald???n? g?stermi?tir. Gaz yanmas?n?n yeterli ?ekilde tamamlanmas?n? ve alevin h?zl? yay?lmas?n? sa?layan kanallar?n kenarlar? aras?ndaki optimum mesafeler Tablo'da verilmi?tir. 8.17. Yang?n kanallar? dama tahtas? d?zeninde iki s?ra halinde d?zenlendi?inde kenarlar aras? mesafeler ayn? tabloya g?re al?nabilir. S?ralar aras?ndaki mesafeler kanallar aras?ndaki mesafelerden 2-3 kat daha fazla olmal?d?r.

Pirin?. 8.15. Karbon monoksit, asetilen konsantrasyonu,
Yanma ?r?nlerinde etan, etilen ve benzo(a)piren
enjeksiyon br?l?r?nde orta bas?n?l? gaz

?ok say?da deneysel verinin genelle?tirilmesi, yanma s?recini niteliksel ve niceliksel olarak karakterize eden ?e?itli bile?enlerin yanma ?r?nlerinde ortalama konsantrasyon e?rilerinin elde edilmesini m?mk?n k?lm??t?r (?ekil 8.15). Homojen bir gaz-hava kar???m?n?n tam yanmas? ancak birincil hava fazlal?k katsay?s? a = 1,05 ve daha y?ksek oldu?unda elde edilir. Kar???mdaki hava i?eri?i ?zellikle a'da azald???nda< 1,0, возрастает концентрация оксида углерода СО, ацетилена С 2 Н 2 , этилена С 2 Н 4 , пропилена С 3 Н 6 и пропана С 3 Н 8 , а также бенз(а)-пирена С 20 Н 9 . Также возрастает концентрация и других компонентов - водорода, бензола и др.

Eksik yanman?n dikkate al?nan ?r?nlerine ek olarak, gaz yanmas? her zaman belirli miktarda nitrojen oksit ?retir; bunlar?n olu?umu, hem ana yanma reaksiyonlar?n?n tamamlanmas?ndan sonra hem de yanma i?lemi s?ras?nda y?ksek s?cakl?k b?lgelerinde meydana gelir. NOx'in maksimum konsantrasyonu, gaz?n yanmas?na ve hidrojen ve karbon monoksit formundaki ara ?r?nlerin yo?un yanmas?na kar??l?k gelen son a?amalarda meydana gelir.

Gaz-hava kar???mlar?n?n yanmas? s?ras?ndaki birincil bile?ik nitrojen oksittir. Zincir reaksiyonunun ba?lang?c?, molek?ler oksijenin ayr??mas? nedeniyle y?ksek s?cakl?k b?lgelerinde ortaya ??kan atomik oksijen ile ili?kilidir:

О 2 –› 2О - 490 kJ/mol (8,36)

O + N 2 –› NO + N - 300 kJ/mol (8,37)

N + O 2 –› 2NO + 145 kJ/mol (8,38)

Denge reaksiyonu

N 2 + O 2 –› 2NO - 177 kJ/mol (8,39)

Atomik oksijen olu?umu ayn? zamanda yanma ?r?nlerinin k?smi ayr??mas? s?ras?nda da meydana gelir: s?cakl?kta bir azalma ve oksijenin varl??? ile ortaya ??kan nitrojen oksidin bir k?sm? (hacimce% 1-3) nitrojen dioksit NO2'ye oksitlenir. Reaksiyon, nitrojen oksidin atmosfere sal?nmas?ndan sonra en yo?un ?ekilde meydana gelir. Ana etkileyen fakt?rler:

• reaksiyon b?lgelerindeki s?cakl?k;
• a??r? hava oran? ve reaksiyona giren bile?enlerin temas s?resi.

Alev s?cakl???, gaz?n kimyasal bile?imine, gaz-hava kar???m?ndaki hava i?eri?ine, homojenlik derecesine ve reaksiyon b?lgesinden ?s?n?n uzakla?t?r?lmas?na ba?l?d?r. Belirli bir s?cakl?kta m?mk?n olan maksimum nitrojen oksit konsantrasyonu, hacim. %, form?l kullan?larak hesaplanabilir

HAYIR p = 4,6е -2150/(RT) /?О 2 N 2 (8,40)

burada NO p nitrojen oksidin denge konsantrasyonudur, hacim. %; R - evrensel gaz sabiti; T - mutlak s?cakl?k, K; O 2 ve N 2 - konsantrasyon, hacim. %, s?ras?yla oksijen ve nitrojen.

G??l? buhar jenerat?rlerinin f?r?nlar?nda ve y?ksek s?cakl?ktaki a??k ocak, kok ve benzeri f?r?nlarda gaz yak?ld???nda, denge ile kar??la?t?r?labilecek y?ksek bir nitrojen oksit konsantrasyonu meydana gelir. D???k ve orta g??teki kazanlarda, ?nemli miktarda ?s? giderimi ve bile?enlerin y?ksek s?cakl?k b?lgelerinde k?sa kalma s?resi olan k???k ?s?tma ve termal f?r?nlarda, nitrojen oksit verimi ?ok daha d???kt?r. Ayr?ca reaksiyona giren bile?enlerin y?ksek s?cakl?k b?lgesinde kal?? s?resi ne kadar k?sa olursa, yanma ?r?nlerinde o kadar az nitrojen oksit olur.

Gaz?n radyant br?l?rlerde ve ak??kan yatakta yanmas? da etkilidir: bu durumlarda, homojen bir gaz-hava kar???m?n?n mikro alevli yanmas?, reaksiyon b?lgesinden ?ok yo?un ?s? uzakla?t?r?lmas?yla birlikte, fazla hava katsay?s? a = 1,05 ile meydana gelir. Radyant br?l?rlerde gaz yakarken nitrojen oksit konsantrasyonu yakla??k 40 ve ak??kan yatakta - 80-100 mg/m3't?r. Ak??kan yataktaki radyant br?l?rlerin ve refrakter tanelerin yang?n kanallar?n?n boyutunun azalt?lmas?, nitrojen oksit veriminin azalt?lmas?na yard?mc? olur.

Toplanan veriler, kazan ve ?s?tma ekipman?n?n tasar?m?nda bir dizi de?i?iklik yap?lmas?n? m?mk?n k?ld?; bu, yaln?zca y?ksek verimlilik ve eksik yanma ?r?nlerinin d???k konsantrasyonunu sa?lamakla kalmay?p, ayn? zamanda nitrojen oksitlerin atmosfere sal?nmas?n? da azaltt?. Bu de?i?iklikler ?unlar? i?erir:

• y?ksek s?cakl?k t?nellerinin uzunlu?unun azalt?lmas? ve yanman?n onlardan f?r?nlara ta??nmas?;
• seramik t?neller yerine zay?f aerodinamik g?vdeler veya halka ?eklinde alevler formunda yanma stabilizat?rlerinin kullan?lmas?;
• artan ?s? transfer y?zeyine sahip d?z bir alevin organizasyonu;
• br?l?r say?s?n? art?rarak veya blok br?l?rleri kullanarak alevin da??t?lmas?;
• reaksiyon b?lgesine kademeli hava beslemesi;
• ocaktaki ?s? ak??lar?n?n d?zg?n da??l?m?, ate? kutular?n?n taranmas? ve bunlar?n ekranlarla b?lmelere b?l?nmesi;
• gaz yanmas?n?n dif?zyon ilkesinin uygulanmas? (dif?zyon yanmas?na yaln?zca ?s? de?i?im y?zeyleri y?kanmadan alevin serbest geli?iminin sa?lanabildi?i durumlarda izin verilir).

En etkili azaltma nitrojen oksitlerin sal?n?m? birka? y?ntemin ayn? anda kullan?lmas?yla sa?lan?r.

Do?al gaz?n yanma ?r?nleri karbondioksit, su buhar?, bir miktar fazla oksijen ve nitrojendir. Eksik gaz yanmas?n?n ?r?nleri karbon monoksit, yanmam?? hidrojen ve metan, a??r hidrokarbonlar ve kurum olabilir.

Yanma ?r?nlerinde ne kadar fazla karbondioksit CO2 olursa, i?lerinde o kadar az karbon monoksit CO olacak ve yanma o kadar eksiksiz olacakt?r. “Yanma ?r?nlerinde maksimum CO 2 i?eri?i” kavram? uygulamaya konuldu. Baz? gazlar?n yanma ?r?nlerindeki karbondioksit miktar? a?a??daki tabloda g?sterilmi?tir.

Gaz yanma ?r?nlerindeki karbondioksit miktar?

Tablo verilerini kullanma ve bilme y?zde Yanma ?r?nlerinde CO 2, gaz yanma kalitesini ve fazla hava katsay?s?n? kolayca belirleyebilirsiniz a. Bunun i?in gaz analiz?r? kullanarak gaz yanma ?r?nlerindeki CO 2 miktar?n? belirlemeli ve tablodan al?nan CO 2max de?erini elde edilen de?ere b?lmelisiniz. ?rne?in, gaz yakarken yanma ?r?nleri% 10,2 karbondioksit i?eriyorsa, o zaman f?r?ndaki fazla hava katsay?s?

a = CO 2max / CO 2 analizi = 11,8/10,2 = 1,15.

F?r?na hava ak???n? ve yanman?n b?t?nl???n? kontrol etmenin en geli?mi? yolu, yanma ?r?nlerini otomatik gaz analiz?rleri kullanarak analiz etmektir. Gaz analiz?rleri periyodik olarak egzoz gazlar?ndan bir numune al?r ve i?lerindeki karbondioksit i?eri?ini ve ayr?ca hacim y?zdesi olarak karbon monoksit ve yanmam?? hidrojen (CO + H2) miktar?n? belirler.

Gaz analiz cihaz?n?n ?l?ekteki i?ne okumas? (CO 2 + H 2) s?f?rsa, bu, yanman?n tamamland??? ve yanma ?r?nlerinde karbon monoksit veya yanmam?? hidrojen olmad??? anlam?na gelir. Ok s?f?rdan sa?a saparsa, yanma ?r?nleri karbon monoksit ve yanmam?? hidrojen i?erir, yani eksik yanma meydana gelir. Ba?ka bir ?l?ekte, gaz analiz cihaz?n?n i?nesi yanma ?r?nlerindeki maksimum CO 2max i?eri?ini g?stermelidir. Tam yanma, CO + H2 ?l?ek g?stergesi s?f?rda oldu?unda maksimum karbondioksit y?zdesinde meydana gelir.

B?l?m ??eri?i

Organik yak?tlar kazan f?r?nlar?nda yak?ld???nda karbon oksitler CO x = CO + CO 2, su buhar? H 2 O, k?k?rt oksitler SO x = SO 2 + SO 3, nitrojen oksitler NO x = NO gibi ?e?itli yanma ?r?nleri olu?ur. + NO 2 , polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH'lar), flor?r bile?ikleri, vanadyum bile?ikleri V 2 O 5, kat? par?ac?klar vb. (bkz. Tablo 7.1.1). Yak?t f?r?nlarda tam olarak yak?lmad???nda, egzoz gazlar? ayn? zamanda CH4, C2H4 gibi hidrokarbonlar? da i?erebilir. Eksik yanman?n t?m ?r?nleri zararl?d?r, ancak modern yak?t yanma teknolojisi ile bunlar?n olu?umu en aza indirilebilir [1].

Tablo 7.1.1. Elektrikli kazanlarda organik yak?tlar?n alevli yanmas?ndan kaynaklanan spesifik emisyonlar [3]

A??klama: A p, S p – s?ras?yla yak?t?n ?al??ma k?tlesi ba??na k?l ve k?k?rt i?eri?i, %.

?evrenin s?hhi de?erlendirmesinin kriteri, yer seviyesindeki atmosferik havada zararl? maddenin izin verilen maksimum konsantrasyonudur (MPC). MPC b?yle bir konsantrasyon olarak anla??lmal?d?r ?e?itli maddeler ve insan v?cuduna g?nl?k olarak uzun s?re maruz kald???nda herhangi bir patolojik de?i?ikli?e veya hastal??a neden olmayan kimyasal bile?ikler.

?zin verilen maksimum konsantrasyonlar (MPC) zararl? maddeler n?fuslu alanlar?n atmosferik havas?ndaki de?erler tabloda verilmi?tir. 7.1.2 [4]. Zararl? maddelerin maksimum tekli konsantrasyonu, g?nl?k ortalama konsantrasyon olan 20 dakika i?inde al?nan numunelerle belirlenir.

Tablo 7.1.2. N?fuslu alanlar?n atmosferik havas?nda izin verilen maksimum zararl? madde konsantrasyonlar?

Her bir zararl? madde i?in ayr? ayr? hesaplamalar yap?l?r, b?ylece her birinin konsantrasyonu tabloda verilen de?erleri a?maz. 7.1.2. Kazan daireleri i?in bu ko?ullar, ifadeyle belirlenen k?k?rt ve nitrojen oksitlerin etkisini ?zetleme ihtiyac?na ili?kin ek gereklilikler getirilerek s?k?la?t?r?l?r.

Ayn? zamanda, yerel hava eksiklikleri veya olumsuz termal ve aerodinamik ko?ullar nedeniyle, f?r?nlarda ve yanma odalar?nda esas olarak karbon monoksit CO (karbon monoksit), hidrojen H2 ve ?s?y? karakterize eden ?e?itli hidrokarbonlardan olu?an eksik yanma ?r?nleri olu?ur. Kimyasal eksik yanmadan (kimyasal yetersiz yanma) kazan ?nitesinde kay?p.

Ek olarak, yanma i?lemi s?ras?nda ortaya ??k?yor b?t?n bir seri?e?itli yak?t ve hava nitrojen N2 bile?enlerinin oksidasyonu nedeniyle olu?an kimyasal bile?ikler. Bunlar?n en ?nemli k?sm?n? nitrojen oksitler NOx ve k?k?rt oksitler SOx olu?turur.

Azot oksitler, hem havadaki molek?ler nitrojenin hem de yak?t?n i?erdi?i nitrojenin oksidasyonu nedeniyle olu?ur. Deneysel ?al??malar, kazan f?r?nlar?nda olu?an NOx'in ana pay?n?n, yani %96-100'?n?n nitrojen monoksit NO oldu?unu g?stermi?tir. NO 2 dioksit ve nitrojen hemioksit N 2 O ?ok daha k???k miktarlarda olu?ur ve bunlar?n paylar? yakla??k olarak ??yledir: NO 2 i?in - %4'e kadar ve N 2 O i?in - toplam NO x emisyonunun y?zde biri kadar. Kazanlarda yak?t?n yak?lmas?yla ilgili tipik ko?ullar alt?nda, nitrojen dioksit NO 2 konsantrasyonlar?, NO i?eri?ine k?yasla genellikle ihmal edilebilir d?zeydedir ve genellikle 0 ila 7 aras?nda de?i?ir. ppm 20?30'a kadar ppm. Ayn? zamanda, s?cak ve so?uk b?lgelerin t?rb?lansl? bir alevde h?zla kar??mas?, ak???n so?uk b?lgelerinde nispeten b?y?k nitrojen dioksit konsantrasyonlar?n?n ortaya ??kmas?na neden olabilir. Ayr?ca f?r?n?n ?st k?sm?nda ve yatay bacada k?smi NO2 emisyonu meydana gelir. T> 900?1000 K) ve belirli ko?ullar g?zle g?r?l?r boyutlara da ula?abiliyor.

Yak?tlar?n yanmas? s?ras?nda olu?an azot hemioksit N20, g?r?n??e g?re k?sa s?reli bir ara maddedir. Kazanlar?n arkas?ndaki yanma ?r?nlerinde pratik olarak N2O yoktur.

Yak?tta bulunan k?k?rt, k?k?rt oksitler SOx: k?k?rt dioksit SO2 (k?k?rt dioksit) ve k?k?rt SO3 (k?k?rt trioksit) anhidritlerin olu?umunun kayna??d?r. SOx'in toplam k?tle emisyonu yaln?zca yak?ttaki k?k?rt i?eri?ine ba?l?d?r S p ve baca gazlar?ndaki konsantrasyonlar? ayn? zamanda hava ak?? katsay?s? a'ya da ba?l?d?r. Kural olarak, SO2'nin pay? %97-99'dur ve SO3'?n pay?, SOx'in toplam veriminin %1-3'?d?r. Kazanlardan ??kan gazlardaki ger?ek SO2 i?eri?i %0,08 ila %0,6 aras?nda ve SO3 konsantrasyonu %0,0001 ila %0,008 aras?nda de?i?mektedir.

Baca gazlar?n?n zararl? bile?enleri aras?nda b?y?k bir grup polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAH'lar) ?zel bir yere sahiptir. Pek ?ok PAH, y?ksek kanserojen ve/veya mutajenik aktiviteye sahiptir ve ?ehirlerde emisyonlar?n?n s?k? bir ?ekilde kontrol edilmesini ve s?n?rland?r?lmas?n? gerektiren fotokimyasal duman? etkinle?tirir. Ayn? zamanda, fenantren, fluoranten, piren ve di?erleri gibi baz? PAH'lar fizyolojik olarak neredeyse inerttir ve kanserojen de?ildir.

PAH'lar herhangi bir hidrokarbon yak?t?n eksik yanmas? sonucu olu?ur. ?kincisi, yak?t hidrokarbonlar?n?n oksidasyon reaksiyonlar?n?n yanma cihazlar?n?n so?uk duvarlar? taraf?ndan engellenmesi nedeniyle meydana gelir ve ayr?ca yak?t ve havan?n yetersiz kar???m?ndan da kaynaklanabilir. Bu, f?r?nlarda (yanma odalar?) lokal oksidasyon b?lgelerinin olu?mas?na yol a?ar. d???k s?cakl?k veya a??r? yak?t bulunan alanlar.

Baca gazlar?nda ?ok say?da farkl? PAH bulunmas? ve bunlar?n konsantrasyonlar?n?n ?l??lmesinin zorlu?u nedeniyle, yanma ?r?nlerinin kanserojen kirlenme d?zeyi ve atmosferik hava en g??l? ve stabil kanserojen olan benzo(a)piren (B(a)P) C 20 H 12 konsantrasyonuyla de?erlendirilir.

Y?ksek toksisiteleri nedeniyle, vanadyum oksitler gibi akaryak?t yanma ?r?nlerinden ?zel olarak s?z edilmelidir. Vanadyum, akaryak?t?n mineral k?sm?nda bulunur ve yand???nda vanadyum oksitler VO, VO2 olu?turur. Ancak, mevduat olu?tu?unda konvektif y?zeyler Vanadyum oksitler esas olarak V2O5 formunda sunulur. Vanadyum pentoksit V 2 O 5, vanadyum oksitlerin en toksik formudur, bu nedenle emisyonlar? V 2 O 5 cinsinden hesaplan?r.

Tablo 7.1.3. Elektrikli kazanlarda organik yak?tlar?n yak?lmas? s?ras?nda yanma ?r?nlerindeki zararl? maddelerin yakla??k konsantrasyonu

Fuel oil ve kat? yak?t yak?ld???nda emisyonlar ayn? zamanda u?ucu k?l, kurum par?ac?klar?, PAH'lar ve mekanik yetersiz yanma sonucu yanmam?? yak?ttan olu?an kat? par?ac?klar? da i?erir.

?e?itli yak?t t?rlerinin yak?lmas? s?ras?nda baca gazlar?ndaki zararl? maddelerin konsantrasyon aral?klar? tabloda verilmi?tir. 7.1.3.

Metan, CH4 kimyasal form?l?ne sahip gaz halindeki bir kimyasal bile?iktir. Bu alkanlar?n en basit temsilcisidir. Bu organik bile?ik grubunun di?er isimleri: doymu?, doymu? veya parafinik hidrokarbonlar. Molek?ldeki karbon atomlar? aras?nda basit bir ba??n varl???yla karakterize edilirler ve her bir karbon atomunun di?er t?m de?erleri hidrojen atomlar?yla doyurulur. Alkanlar i?in en ?nemli reaksiyon yanmad?r. Karbondioksit gaz? ve su buhar? ?retmek i?in yanarlar. Sonu? olarak, termal veya elektrik enerjisine d?n??t?r?len b?y?k miktarda kimyasal enerji a???a ??kar. Metan yan?c? bir maddedir ve do?al gaz?n ana bile?enidir, bu da onu ?ekici bir yak?t haline getirir. Do?al kaynaklar?n yayg?n kullan?m? metan?n yanma reaksiyonuna dayanmaktad?r. Normal ?artlarda gaz oldu?undan kaynaktan uzak mesafelere ta??nmas? zordur, bu nedenle s?kl?kla ?nceden s?v?la?t?r?l?r.

Yanma s?reci metan ve oksijen aras?ndaki reaksiyondan, yani en basit alkan?n oksidasyonundan olu?ur. Sonu? su ve ?ok fazla enerjidir. Metan?n yanmas? ?u denklemle a??klanabilir: CH4 [gaz] + 2O2 [gaz] -> CO2 [gaz] + 2H2O [buhar] + 891 kJ. Yani bir molek?l metan, iki oksijen molek?l? ile etkile?ime girdi?inde bir molek?l ve iki molek?l su olu?turur. Bu durumda 891 kJ'ye e?it bir miktar a???a ??kar. K?m?r, petrol ve di?er yak?tlar?n bile?imi daha karma??k oldu?undan do?al gaz yak?lacak en temiz fosil yak?tt?r. Bu nedenle yak?ld???nda havaya ?e?itli zararl? kimyasallar salarlar. Do?al gaz esas olarak metandan (yakla??k %95) olu?tu?undan, yak?ld???nda di?er fosil yak?t t?rlerine k?yasla ?ok az yan ?r?n ortaya ??kar veya hi? olu?maz.

Metan?n kalorifik de?eri (55,7 kJ/g), etan (51,9 kJ/g), propan (50,35 kJ/g), b?tan (49,50 kJ/g) veya di?er yak?t t?rleri (odun) gibi homologlar?ndan daha y?ksektir. , k?m?r, gazya??). Metan?n yak?lmas? daha fazla enerji sa?lar. 100 W'l?k bir akkor ampul?n bir y?l boyunca ?al??mas?n? sa?lamak i?in 260 kg odun veya 120 kg k?m?r veya 73,3 kg gazya?? veya toplamda 58 kg metan yakmak gerekir ki bu da 78,8'e kar??l?k gelir. m? do?al gaz.

En basit alkan, elektrik ?retimi i?in ?nemli bir kaynakt?r. Bu, buhar t?rbinini ?al??t?ran buhar ?reten bir kazanda yak?t olarak yak?lmas?yla ger?ekle?ir. Metan?n yanmas? ayn? zamanda enerjisi i? sa?layan s?cak baca gazlar? ?retmek i?in de kullan?l?r (yanma t?rbinden ?nce veya t?rbinin kendisinde ger?ekle?tirilir). Bir?ok ?ehirde metan, evlerin ?s?t?lmas? ve yemek pi?irilmesi amac?yla borularla evlere veriliyor. Di?er hidrokarbon yak?t t?rleriyle kar??la?t?r?ld???nda, do?al gaz?n yanmas? daha az karbondioksit emisyonu ve daha fazla miktarda ?s? ?retilmesiyle karakterize edilir.

Metan?n yak?lmas?, b?y?k ?l?ekli etilen tesisleri gibi ?e?itli kimya tesislerinin f?r?nlar?nda y?ksek s?cakl?klara ula?mak i?in kullan?l?r. Piroliz f?r?nlar?n?n br?l?rlerine hava ile kar??t?r?lm?? do?al gaz verilir. Yanma i?lemi s?ras?nda y?ksek s?cakl?kta (700-900°C) baca gazlar? olu?ur. ??ine bir hammadde kar???m?n?n beslendi?i borular? (f?r?n i?inde bulunur) ?s?t?rlar (f?r?n borular?nda kok olu?umunu azaltmak i?in). Y?ksek s?cakl?klar?n etkisi alt?nda, hedef bile?enlerin (etilen ve propilen) ve yan ?r?nlerin (a??r piroliz re?inesi, hidrojen ve metan fraksiyonlar?, etan, propan, C4, C5 hidrokarbonlar, pirokondensat; her biri) ?retilmesiyle sonu?lanan bir?ok kimyasal reaksiyon meydana gelir. bunlardan birinin kendi uygulamas? vard?r. ?rne?in, benzen veya motor benzini bile?enleri elde etmek i?in pirokondensat kullan?l?r).

Metan?n yanmas?, ekzotermik redoks reaksiyonuna dayanan, y?ksek ak?? h?z? ve b?y?k miktarda ?s? sal?n?m?n?n yan? s?ra ?s? transferi ve k?tle transfer i?lemleriyle karakterize edilen karma??k bir fiziksel ve kimyasal olayd?r. Bu nedenle, bir kar???m?n yanma s?cakl???n?n hesaplanmas? karma??k bir i?tir, ??nk? yan?c? kar???m?n bile?iminin yan? s?ra kar???m?n bas?nc? ve ba?lang?? s?cakl??? da b?y?k ?l??de etkilenir. Art??lar?yla birlikte yanma s?cakl???nda bir art?? g?zlenir ve ?s? transferi ve k?tle transfer s?re?leri bunun azalmas?na katk?da bulunur. Kimyasal ?retim i?in proses ve aparatlar tasarlan?rken, metan?n yanma s?cakl??? bir hesaplama y?ntemiyle belirlenir ve mevcut tesislerde (?rne?in piroliz f?r?nlar?nda) termokupllar kullan?larak ?l??l?r.

Genel bilgi. ?nsanlar i?in g??l? bir hassasla?t?r?c? fakt?r olan bir di?er ?nemli i? kirlilik kayna?? da do?al gaz ve yanma ?r?nleridir. Gaz, ?zel olarak eklenenler de dahil olmak ?zere onlarca farkl? bile?ikten olu?an ?ok bile?enli bir sistemdir (Tablo

Do?al gaz yakan cihazlar?n (gaz sobalar? ve kombiler) kullan?m?n?n insan sa?l???na olumsuz etkisi oldu?una dair do?rudan kan?tlar bulunmaktad?r. Ayr?ca ?evresel fakt?rlere kar?? duyarl?l??? artan bireyler, do?al gaz?n bile?enlerine ve yanma ?r?nlerine yetersiz tepki g?stermektedir.

Evdeki do?al gaz bir?ok farkl? kirleticinin kayna??d?r. Bunlar, gazda do?rudan bulunan bile?ikleri (koku maddeleri, gaz halindeki hidrokarbonlar, toksik organometalik kompleksler ve radyoaktif radon gaz?), eksik yanma ?r?nlerini (karbon monoksit, nitrojen dioksit, aerosol haline getirilmi? organik par?ac?klar, polisiklik aromatik hidrokarbonlar ve az miktarda u?ucu organik bile?ikleri) i?erir. ). Bu bile?enlerin t?m? insan v?cudunu tek ba??na veya birbirleriyle kombinasyon halinde etkileyebilir (sinerji etkisi).

Tablo 12.3

Gaz halindeki yak?t?n bile?imi

Koku vericiler. Koku vericiler k?k?rt i?eren organik aromatik bile?iklerdir (merkaptanlar, tiyoeterler ve tiyo-aromatik bile?ikler). S?z?nt?lar? tespit etmek i?in do?al gaza eklenir. Bu bile?ikler ?o?u ki?i i?in toksik olarak kabul edilmeyen ?ok k???k, e?ik alt? konsantrasyonlarda mevcut olmas?na ra?men, kokular? sa?l?kl? insanlarda mide bulant?s?na ve ba? a?r?s?na neden olabilir.

Klinik deneyim ve epidemiyolojik veriler, kimyasal a??dan hassas ki?ilerin, e?ik alt? konsantrasyonlarda bile mevcut olan kimyasal bile?iklere uygun olmayan tepkiler verdi?ini g?stermektedir. Ast?m? olan ki?iler genellikle kokuyu ast?m ataklar?n?n tetikleyicisi (tetikleyicisi) olarak tan?mlarlar.

Koku vericiler aras?nda ?rne?in metantiol yer al?r. Methanetiol, ayn? zamanda metil merkaptan (merkaptometan, tiyometil alkol) olarak da bilinir, do?al gaza aromatik katk? maddesi olarak yayg?n olarak kullan?lan gaz halinde bir bile?iktir. Ho? olmayan koku, ?o?u insan taraf?ndan 140 ppm'de 1 k?s?m konsantrasyonda deneyimlenir, ancak bu bile?ik, olduk?a hassas ki?iler taraf?ndan ?nemli ?l??de daha d???k konsantrasyonlarda tespit edilebilir. Hayvanlar ?zerinde yap?lan toksikolojik ?al??malar, %0,16 metantiyol, %3,3 etantiol veya %9,6 dimetil s?lf?r?n, bu bile?iklere 15 dakika boyunca maruz b?rak?lan s??anlar?n %50'sinde komaya neden olabildi?ini g?stermi?tir.

Do?al gaza aromatik katk? maddesi olarak da kullan?lan bir di?er merkaptan ise 2-tiyoetanol, etil merkaptan olarak da bilinen merkaptoetanold?r (C2H6OS). G?zleri ve cildi g??l? ?ekilde tahri? eder, ciltte toksik etkilere neden olabilir. Yan?c?d?r ve ?s?t?ld???nda son derece zehirli SOx buharlar? olu?turacak ?ekilde ayr???r.

?? mekan hava kirleticileri olan merkaptanlar k?k?rt i?erir ve elementel c?vay? yakalayabilmektedir. Y?ksek konsantrasyonlarda merkaptanlar, periferik dola??m?n bozulmas?na ve kalp at?? h?z?n?n artmas?na neden olabilir ve bilin? kayb?n?, siyanoz geli?imini ve hatta ?l?m? tetikleyebilir.

Aerosoller. Do?al gaz?n yanmas?, kanserojen aromatik hidrokarbonlar?n yan? s?ra baz? u?ucu organik bile?ikler de dahil olmak ?zere k???k organik par?ac?klar (aerosoller) ?retir. DOS, di?er bile?enlerle birlikte "hasta bina" sendromunun yan? s?ra ?oklu kimyasal duyarl?l??? (MCS) tetikleyebilen duyarl?la?t?r?c? ajanlardan ??phelenilmektedir.

DOS ayr?ca gaz yanmas? s?ras?nda k???k miktarlarda olu?an formaldehiti de i?erir. Hassas ki?ilerin ya?ad??? bir evde gazl? cihazlar?n kullan?lmas?, bu tahri? edici maddelere maruz kalmay? art?r?r, ard?ndan hastal?k belirtilerini art?r?r ve ayr?ca duyarl?l???n daha da artmas?na neden olur.

Do?al gaz?n yanmas? s?ras?nda olu?an aerosoller, havada bulunan ?e?itli kimyasal bile?ikler i?in adsorpsiyon b?lgeleri haline gelebilir. Bu nedenle, hava kirleticileri mikro hacimlerde yo?unla?abilir ve ?zellikle metaller reaksiyon kataliz?r? olarak g?rev yapt???nda birbirleriyle reaksiyona girebilir. Par?ac?k ne kadar k???k olursa, bu prosesin konsantrasyon aktivitesi de o kadar y?ksek olur.

Ayr?ca do?al gaz?n yanmas? s?ras?nda olu?an su buhar?, pulmoner alveollere transferi s?ras?nda aerosol par?ac?klar? ve kirleticiler i?in bir ta??ma ba?lant?s?d?r.

Do?al gaz?n yanmas? ayn? zamanda polisiklik aromatik hidrokarbonlar i?eren aerosoller de ?retir. Solunum sistemi ?zerinde olumsuz etkileri vard?r ve kanserojen olduklar? bilinmektedir. Ayr?ca hidrokarbonlar duyarl? ki?ilerde kronik zehirlenmeye yol a?abilir.

Do?al gaz?n yanmas? s?ras?nda benzen, toluen, etilbenzen ve ksilen olu?umu da insan sa?l??? a??s?ndan sak?ncal?d?r. Benzenin e?ik d?zeylerin ?ok alt?ndaki dozlarda kanserojen oldu?u bilinmektedir. Benzene maruz kalma, ?zellikle l?semi olmak ?zere kanser riskinin artmas?yla ili?kilidir. Benzenin hassasla?t?r?c? etkileri bilinmemektedir.

Organometalik bile?ikler. Do?al gaz?n baz? bile?enleri kur?un, bak?r, c?va, g?m?? ve arsenik gibi y?ksek konsantrasyonlarda toksik a??r metaller i?erebilir. B?y?k olas?l?kla bu metaller do?al gazda trimetilarsenit (CH3)3As gibi organometalik kompleksler formunda bulunur. Bu toksik metallerin organik matrisiyle olan ili?kisi onlar? ya?da ??z?n?r hale getirir. Bu, y?ksek d?zeyde emilime ve insan ya? dokusunda biyolojik olarak birikme e?ilimine yol a?ar. Tetrametilplumbit (CH3)4Pb ve dimetilc?va (CH3)2Hg'nin y?ksek toksisitesi, bu metallerin metillenmi? bile?ikleri metallerin kendisinden daha toksik oldu?undan insan sa?l??? ?zerinde bir etkiye i?aret etmektedir. Bu bile?ikler, kad?nlarda emzirme d?neminde ?zel bir tehlike olu?turur, ??nk? bu durumda lipitler v?cudun ya? depolar?ndan g?? eder.

Dimetilc?va (CH3)2Hg, y?ksek lipofilitesi nedeniyle ?zellikle tehlikeli bir organometalik bile?iktir. Metilc?va, solunum yoluyla ve ayr?ca deri yoluyla v?cuda girebilir. Bu bile?i?in gastrointestinal sistemdeki emilimi neredeyse% 100'd?r. C?va belirgin bir n?rotoksik etkiye ve insan?n ?reme fonksiyonunu etkileme yetene?ine sahiptir. Toksikoloji, canl? organizmalar i?in g?venli c?va seviyelerine ili?kin veriye sahip de?ildir.

Organik arsenik bile?ikleri de ?ok toksiktir, ?zellikle metabolik olarak yok edildiklerinde (metabolik aktivasyon), y?ksek derecede toksik inorganik formlar?n olu?mas?na neden olurlar.

Do?al gaz yanma ?r?nleri. Azot dioksit, di?er maddelere kar?? alerjik reaksiyonlar?n geli?mesini kolayla?t?ran, akci?er fonksiyonunu azaltan, bula??c? akci?er hastal?klar?na duyarl?l??? azaltan, bron?iyal ast?m? ve di?er solunum yolu hastal?klar?n? g??lendiren akci?er sistemi ?zerinde etkili olabilir. Bu ?zellikle ?ocuklarda belirgindir.

Do?al gaz?n yak?lmas?yla ?retilen NO2'nin a?a??dakileri tetikleyebilece?ine dair kan?tlar vard?r:

• pulmoner sistemin iltihaplanmas? ve akci?erlerin hayati fonksiyonlar?n?n azalmas?;
• H?r?lt?, nefes darl??? ve ataklar gibi ast?m benzeri semptomlar?n g?r?lme riski artar. Bu ?zellikle gaz sobas?nda yemek pi?iren kad?nlarda ve ?ocuklarda yayg?nd?r;
• akci?er savunmas?n?n imm?nolojik mekanizmalar?ndaki azalmaya ba?l? olarak bakteriyel akci?er hastal?klar?na kar?? direncin azalmas?;
• insanlar?n ve hayvanlar?n ba????kl?k sistemi ?zerinde genel olarak olumsuz etkilere neden olan;
• di?er bile?enlere kar?? alerjik reaksiyonlar?n geli?imi ?zerinde bir adjuvan olarak etki;
• olumsuz alerjenlere kar?? artan hassasiyet ve artan alerjik yan?t.

Do?al gaz yanma ?r?nleri, ?evreyi kirleten olduk?a y?ksek konsantrasyonda hidrojen s?lf?r (H2S) i?erir. 50.ppm'nin alt?ndaki konsantrasyonlarda zehirlidir ve %0.1-0.2'lik konsantrasyonlarda k?sa s?reli maruziyette bile ?ld?r?c?d?r. V?cudun bu bile?i?i detoksifiye edecek bir mekanizmas? oldu?undan, hidrojen s?lf?r?n toksisitesi, maruz kalma s?resinden ?ok maruz kalma konsantrasyonuyla ili?kilidir.

Hidrojen s?lf?r?n g??l? bir kokusu olmas?na ra?men s?rekli d???k konsantrasyona maruz kalmak koku duyusunun kayb?na neden olur. Bu durum, fark?nda olmadan bu gaz?n tehlikeli seviyelerine maruz kalan ki?ilerde toksik etkilerin olu?mas?n? m?mk?n k?lar. Konut binalar?n?n havas?ndaki k???k konsantrasyonlar g?zlerin ve nazofarenksin tahri? olmas?na neden olur. Orta seviyeler ba? a?r?s?na, ba? d?nmesine, ?ks?r??e ve nefes almada zorlu?a neden olur. Y?ksek seviyeler ?oka, kas?lmalara ve komaya yol a?arak ?l?mle sonu?lan?r. Akut hidrojen s?lfit toksisitesinden kurtulanlar, haf?za kayb?, titreme, dengesizlik ve bazen daha ciddi beyin hasar? gibi n?rolojik fonksiyon bozukluklar? ya?arlar.

Nispeten y?ksek hidrojen s?lf?r konsantrasyonlar?n?n akut toksisitesi iyi bilinmektedir, ancak ne yaz?k ki bu bile?ene kronik D???K DOZ maruziyeti hakk?nda ?ok az bilgi mevcuttur.

Radon. Radon (222Rn) do?al gazda da bulunur ve boru hatlar? arac?l???yla kirlilik kayna?? haline gelen gaz sobalar?na ta??nabilir. Radon bozunarak kur?una d?n???rken (210Pb'nin yar? ?mr? 3,8 g?nd?r), borular?n ve ekipmanlar?n i? y?zeylerini kaplayan ince bir radyoaktif kur?un tabakas? (ortalama 0,01 cm kal?nl???nda) olu?turur. Bir radyoaktif kur?un tabakas?n?n olu?umu, radyoaktivitenin arka plan de?erini dakikada birka? bin bozunma kadar art?r?r (100 cm2'lik bir alan ?zerinde). ??kar?lmas? ?ok zordur ve borular?n de?i?tirilmesini gerektirir.

Sadece gaz ekipman?n?n kapat?lmas?n?n, toksik etkileri ortadan kald?rmak ve kimyasal a??dan hassas hastalar? rahatlatmak i?in yeterli olmad??? unutulmamal?d?r. ?al??mayan bir gaz sobas? bile y?llar boyunca emdi?i aromatik bile?ikleri salmaya devam etti?inden, gaz ekipman? odadan tamamen ??kar?lmal?d?r.

Do?al gaz?n k?m?latif etkileri, aromatik bile?iklerin ve yanma ?r?nlerinin insan sa?l???na etkisi tam olarak bilinmemektedir. Birden fazla bile?i?in etkilerinin ?o?alabilece?i ve birden fazla kirletici maddeye maruz kalman?n verdi?i tepkinin, bireysel etkilerin toplam?ndan daha b?y?k olabilece?i varsay?lmaktad?r.

?zetle do?algaz?n insan ve hayvan sa?l???n? endi?elendiren ?zellikleri ?unlard?r:

• yan?c? ve patlay?c? nitelikte;
• asfiksiyel ?zellikler;
• yanma ?r?nleri nedeniyle i? mekan havas?n?n kirlenmesi;
• radyoaktif elementlerin varl??? (radon);
• yanma ?r?nlerinde y?ksek derecede toksik bile?iklerin i?eri?i;
• eser miktarda toksik metalin varl???;
• do?al gaza eklenen zehirli aromatik bile?ikler (?zellikle birden fazla kimyasal hassasiyeti olan ki?iler i?in);
• gaz bile?enlerinin hassasla?ma yetene?i.