烟气的性质与流动.pptVIP

CAFUCCAFUC***烟气的性质与流动（第三章）纲要3.1烟气的产生与性质3.2烟气的遮光性3.3烟气的流动3.4压力中性面3.5烟气的生成速率3.6烟气的形成与排烟机理3.1烟气的产生与性质烟气产生的原因（1）燃烧过程中，氧气不足，发生不完全反应烟气产生的原因（2）可燃物本身的化学性质对烟气的产生具有重要的影响碳素材料阴燃→油污有焰燃烧→灰分、碳颗粒火灾烟气中的主要成分：（1）可燃物热解或燃烧产生的气相产物（未燃烧气，CO,CO2,其它有毒气体等）（2）烟气卷吸的空气。（3）多种微小的固体颗粒和液滴（碳颗粒和水滴等）。3.1烟气的产生与性质烟气的浓度是由烟气中所包含固体颗粒或液滴的多少及性质决定。常用测量方法：1.将单位体积的烟气过滤，确定其中颗粒的重量（mg/m3）。适用于小尺寸试验2.测量单位体积烟气中烟颗粒的数目（个/m3)。适用于烟浓度很小的情况3.将烟气收集在已知容积的容器中，确定它的遮光性，一般表示为一定的光学密度。适用于小尺寸和中等尺寸的试验4在烟气从燃烧室或失火房间中流出的过程中测量它的遮光性，并在测量时间内积分，得到烟气的平均光学密度光性。3.1烟气的产生与性质火灾烟气中含有多种有毒物质，除了含有一氧化碳、二氧化碳等常见物质外，还含有氮化氢、氰化氢、氟化氢等有毒物质。常见试验方法：一.动物实验法二.气体分析法动物实验法：就是用某些动物代替人类，接受各类化学物质及其不同浓度计量的试验。实验时，将实验动物（小白鼠）暴露于具有特定毒性烟气中一定时间后（一般为30分钟），观察试验动物14天内体重增减，运动能力以及致死等情况，从而评估烟气的毒性。气体分析法：采用化学分析仪器对火灾烟气成分进行测试，分析其毒性，用毒性指数表示烟气的毒性大小。毒性指数：将烟气中的某种气体的实际浓度与该气体的30min致死浓度的比值作为该气体的毒性因子，烟气中14种常见有毒气体的毒性因子之和即为该烟气的毒性指数。14种常见毒性气体为：二氧化碳、一氧化碳、甲醛、氧化氮、氰化氢、丙烯氰、光气、二氧化硫、硫化氢、氯化氢、氟化氢、溴化氢、氨气、苯酚。稳定电源光源光敏元件数据采集系统光的透射率L烟气遮光性测量装置示意图烟气的光学密度：单位长度光学密度：减光系数：3.2烟气的遮光性3.2烟气的遮光性3.2烟气的遮光性烟气的发烟能力测试NBS标准烟箱使用方法：将一块75cm2的试验材料放在燃烧室中，其竖直上方是一个功率固定为2.5w/cm2的热源，其下方是由6个小火焰组成的有焰燃烧阵，这种方法规定，测量结果表示为在本装置内的试验光学密度的最大值。即：单位长度的光学密度V是试验箱的容积试样的暴露面积NBS标准烟箱串联流动混联流动并联流动烟气的有效流通面积烟气有效流通面积：是指某一种流体，在一定的压差作用下流过系统的总的当量流通面积。3.3烟气的流动并联流动加压空间并联出口串联流动串联出口有效流通面积：推广可以得到n个出口串联时的有效面积为：加压空间混联流动该图为串并联系统，可见并联，组合有效流通面积为：同理，因此，系统的有效流通面积为：加压空间烟气流动的驱动力烟气流动的驱动力主要包括：烟囱效应燃气的浮力和膨胀力风的影响空调系统对烟气流动的影响电梯的活塞效应3.3烟气的流动正烟囱效应和逆烟囱效应时的气体流动烟囱效应：通常建筑物的室外较冷，室内较热，因此，室内的空气的密度比外界小，这便产生了使气体向上运动的浮力，高层建筑往往有许多竖井，如楼梯井、电梯井、竖直机械管道等。在这些竖井内，气体的上升运动非常显著，这就是烟囱效应。建筑物中正烟囱效应引起的烟气流动在正烟囱效应的情况下，低于中性面火源产生的烟气将与建筑物内的空气一起流入竖井，并沿竖井上升，一旦上升到中性面以上，烟气便可由竖井流出来，进入建筑物的上部楼层。如图（a)所示。若中性面以上的楼层发生火灾，由正烟囱效应产生的空气流动可限制烟气的流动，空气从竖井中流进着火层能够阻止烟气流进竖井。如图（b)所示。若着火层的燃烧强烈，热烟气的浮力克服了竖井内的烟囱效应，则烟气仍可进入竖井继而流入上部楼层。如图（c)所示。风的影响风的存在可在建筑物的周围产生压力分布，而这种压力分布能够影响建筑物的烟气的流动，一般来说，建筑物的外部压力分布受到多种因素的影响，其中包括风的速度和方向，建筑物的高度和几何形状等