Tabiiy gazning yonishi uning yonuvchan tarkibiy qismlarining oksidlovchi bilan o'zaro ta'sirining murakkab fizik-kimyoviy jarayoni bo'lib, uning davomida yoqilg'ining kimyoviy energiyasi issiqlikka aylanadi. Yonish to'liq yoki to'liq bo'lmagan bo'lishi mumkin. Gaz havo bilan aralashtirilganda, o'choqdagi harorat yonish uchun etarlicha yuqori bo'lib, yoqilg'i va havoning uzluksiz ta'minlanishi yoqilg'ining to'liq yonishini ta'minlaydi. Yoqilg'ining to'liq yonmasligi ushbu qoidalarga rioya qilmaganda sodir bo'ladi, bu issiqlik (CO), vodorod (H2), metan (CH4) kamroq ajralib chiqishiga olib keladi va buning natijasida isitish yuzalarida kuyikishning cho'kishi, issiqlik o'tkazuvchanligi yomonlashadi. va issiqlik yo'qotilishining ortishi, bu esa o'z navbatida ortiqcha yoqilg'i sarfiga va qozon samaradorligining pasayishiga va shunga mos ravishda havoning ifloslanishiga olib keladi.
Haddan tashqari havo koeffitsienti gaz brülörü va pechning dizayniga bog'liq. Haddan tashqari havo koeffitsienti kamida 1 bo'lishi kerak, aks holda bu gazning to'liq yonmasligiga olib kelishi mumkin. Shuningdek, ortiqcha havo koeffitsientining oshishi chiqindi gazlar bilan katta issiqlik yo'qotishlari tufayli issiqlikdan foydalanadigan qurilmaning samaradorligini pasaytiradi.
Yonishning to'liqligi gaz analizatori yordamida va rang va hid bilan aniqlanadi.
Gazning to'liq yonishi. metan + kislorod = karbonat angidrid + suv CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O Bu gazlardan tashqari azot va qolgan kislorod yonuvchi gazlar bilan atmosferaga kiradi. N2 + O2 Agar gazning yonishi to'liq sodir bo'lmasa, u holda atmosferaga yonuvchi moddalar - uglerod oksidi, vodorod, CO + H + S
Havoning etishmasligi tufayli gazning to'liq yonmasligi sodir bo'ladi. Shu bilan birga, olovda kuyik tillar paydo bo'ladi, gazning to'liq yonmasligi xavfi shundaki, uglerod oksidi qozonxona xodimlarining zaharlanishiga olib kelishi mumkin. Havodagi CO ning 0,01-0,02% miqdori engil zaharlanishga olib kelishi mumkin. Yuqori konsentratsiya og'ir zaharlanish va o'limga olib kelishi mumkin, natijada paydo bo'lgan kuyikish qozonlarning devorlariga joylashadi va shu bilan issiqlikni sovutish suviga o'tkazishni buzadi va qozonxonaning samaradorligini pasaytiradi. Soot issiqlikni metandan 200 marta yomon o'tkazadi, Nazariy jihatdan, 1 m3 gazni yoqish uchun 9 m3 havo kerak. Haqiqiy sharoitda ko'proq havo talab qilinadi. Ya'ni, ortiqcha havo miqdori kerak. Belgilangan alfa qiymati nazariy jihatdan zarur bo'lganidan necha marta ko'proq havo iste'mol qilinishini ko'rsatadi alfa koeffitsienti o'ziga xos yondirgichning turiga bog'liq va odatda burner pasportida yoki bajarilgan ishga tushirish ishlarini tashkil etish bo'yicha tavsiyalarga muvofiq belgilanadi. . Haddan tashqari havo miqdori tavsiya etilgan darajadan oshishi bilan issiqlik yo'qotilishi ortadi. Havo miqdori sezilarli darajada oshishi bilan olov uzilib, favqulodda vaziyat yuzaga kelishi mumkin. Agar havo miqdori tavsiya etilganidan kamroq bo'lsa, u holda yonish to'liq bo'lmaydi va shu bilan qozonxona xodimlari uchun zaharlanish xavfi tug'iladi.
Aleksandr Pavlovich Konstantinov
Yadro va radiatsiyaviy xavfli ob'ektlar xavfsizligini nazorat qilish bo'yicha bosh inspektor. Texnika fanlari nomzodi, dotsent, Rossiya tabiiy fanlar akademiyasining professori.
Gaz plitasi bo'lgan oshxona ko'pincha kvartirada havo ifloslanishining asosiy manbai hisoblanadi. Va eng muhimi, bu Rossiya aholisining ko'pchiligiga tegishli. Darhaqiqat, Rossiyada shaharlarning 90% va qishloq aholisining 80% dan ortig'i gaz plitalaridan foydalanadi. Xata, Z.I. Zamonaviy ekologik vaziyatda inson salomatligi. - M .: FAIR PRESS, 2001. - 208 b..
So'nggi yillarda gaz plitalarining sog'liq uchun yuqori xavfliligi haqida jiddiy tadqiqotchilarning nashrlari paydo bo'ldi. Shifokorlar, gaz plitalari bo'lgan uylarda aholi elektr pechkali uylarga qaraganda tez-tez va uzoqroq kasal bo'lishini bilishadi. Bundan tashqari, biz nafaqat nafas olish kasalliklari, balki ko'plab turli kasalliklar haqida gapiramiz. Sog'liqni saqlashning pasayishi ayniqsa ayollar, bolalar, shuningdek, uyda ko'proq vaqt o'tkazadigan keksa va surunkali kasalliklarga chalingan odamlarda sezilarli.
Professor V. Blagov gaz plitalaridan foydalanishni "o'z xalqiga qarshi keng ko'lamli kimyoviy urush" deb ataganligi bejiz emas edi.
Nima uchun maishiy gazdan foydalanish sog'liq uchun zararli
Keling, bu savolga javob berishga harakat qilaylik. Gaz plitalaridan foydalanish sog'liq uchun xavfli bo'lishi uchun bir nechta omillar mavjud.
Birinchi guruh omillari
Ushbu omillar guruhi tabiiy gazni yoqish jarayonining kimyosi bilan belgilanadi. Maishiy gaz butunlay yonib, suv va karbonat angidridga aylansa ham, bu kvartirada, ayniqsa oshxonada havo tarkibining yomonlashishiga olib keladi. Axir, bir vaqtning o'zida kislorod havodan yoqib yuboriladi va shu bilan birga karbonat angidrid konsentratsiyasi oshadi. Lekin bu asosiy muammo emas. Oxir-oqibat, odam nafas olayotgan havo bilan ham xuddi shunday narsa sodir bo'ladi.
Ko'p hollarda gazning yonishi 100% emas, balki to'liq sodir bo'lmasligi juda ham yomon. Tabiiy gazning to'liq yonmasligi tufayli juda ko'p zaharli mahsulotlar hosil bo'ladi. Masalan, uglerod oksidi (uglerod oksidi), uning konsentratsiyasi ko'p marta, ruxsat etilgan chegaradan 20-25 baravar yuqori bo'lishi mumkin. Ammo bu bosh og'rig'iga, allergiyaga, kasalliklarga, immunitetning zaiflashishiga olib keladi Yakovleva, M.A. Va bizning kvartiramizda gaz bor. - Biznes ekologiya jurnali. - 2004. - No 1(4). - 55-bet..
Havoga karbon monoksitdan tashqari oltingugurt dioksidi, azot oksidi, formaldegid va kuchli kanserogen benzopiren ham chiqariladi. Shaharlarda benzopiren havoga metallurgiya zavodlari, issiqlik elektr stansiyalari (ayniqsa, ko'mirda ishlaydigan) va avtomobillar (ayniqsa, eski) chiqindilaridan kiradi. Ammo benzopiren kontsentratsiyasini, hatto ifloslangan atmosfera havosida ham, uning kvartiradagi kontsentratsiyasi bilan taqqoslab bo'lmaydi. Rasmda oshxonada qancha ko'proq benzopiren olishimiz ko'rsatilgan.
Benzopirenning inson organizmiga kirishi, mkg/sutka Keling, birinchi ikkita ustunni taqqoslaylik. Oshxonada biz ko'chaga qaraganda 13,5 barobar ko'proq zararli moddalarni olamiz! Aniqlik uchun, keling, tanamizga benzopirenning miqdorini mikrogramlarda emas, balki tushunarliroq ekvivalentda - har kuni chekilgan sigaretalar sonida baholaylik. Shunday qilib, agar chekuvchi kuniga bir quti (20 ta sigaret) cheksa, oshxonada bir kishi kuniga ikki-beshta sigaretga ekvivalentini oladi. Ya'ni, gaz plitasi bo'lgan uy bekasi biroz "chekish" kabi ko'rinadi.
Ikkinchi guruh omillari
Ushbu guruh gaz plitalarining ish sharoitlari bilan bog'liq. Har qanday haydovchi dvigateli ishlaydigan mashina bilan bir vaqtda garajda bo'lolmasligingizni biladi. Ammo oshxonada bizda shunday holat bor: uyda uglevodorod yoqilg'isini yoqish! Bizda har bir mashinada mavjud bo'lgan qurilma - egzoz trubkasi etishmayapti. Barcha gigiena qoidalariga ko'ra, har bir gaz plitasi egzoz ventilyatsiya qopqog'i bilan jihozlangan bo'lishi kerak.
Kichkina kvartirada kichik oshxona bo'lsa, ishlar ayniqsa yomon. Minimal maydon, minimal ship balandligi, yomon shamollatish va kun bo'yi ishlaydigan gaz plitasi. Ammo past shiftlar bilan gaz yonish mahsulotlari qalinligi 70-80 santimetrgacha bo'lgan havoning yuqori qatlamida to'planadi. Boyko, A.F. Salomatlik 5+. - M.: Rossiyskaya gazeta, 2002. - 365 b..
Uy bekasining gaz plitasidagi ishi ko'pincha ishlab chiqarishdagi zararli mehnat sharoitlari bilan taqqoslanadi. Bu mutlaqo to'g'ri emas. Hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, agar oshxona kichik bo'lsa va yaxshi shamollatish bo'lmasa, unda biz ayniqsa zararli ish sharoitlari bilan shug'ullanamiz. Koks pechining batareyalariga xizmat ko'rsatadigan metallurglarning bir turi.
Gaz plitasidan zararni qanday kamaytirish mumkin
Agar hamma narsa juda yomon bo'lsa, nima qilishimiz kerak? Ehtimol, gaz plitasidan qutulish va elektr yoki indüksiyani o'rnatish haqiqatan ham arziydimi? Agar shunday imkoniyat bo'lsa yaxshi. Va agar bo'lmasa? Bu holatda bir nechta oddiy qoidalar mavjud. Ularga amal qilish kifoya va siz gaz plitasidan sog'liq uchun zararni o'n barobar kamaytirishingiz mumkin. Keling, ushbu qoidalarni sanab o'tamiz (ularning aksariyati professor Yu. D. Gubernskiyning tavsiyalari) Ilnitskiy, A. Bu gaz hidiga o'xshaydi. - Salomat bo'l!. - 2001. - No 5. - B. 68–70..
- Pechka ustidagi havo tozalagich bilan egzoz qopqog'ini o'rnatish kerak. Bu eng samarali texnika. Ammo biron sababga ko'ra siz buni qila olmasangiz ham, qolgan ettita qoida ham havo ifloslanishini sezilarli darajada kamaytiradi.
- Gazning to'liq yonishini kuzatib boring. Agar to'satdan gazning rangi ko'rsatmalarga muvofiq bo'lishi kerak bo'lmasa, darhol gaz ishchilarini noto'g'ri ishlaydigan burnerni tartibga solish uchun chaqiring.
- Pechkani keraksiz idishlar bilan to'ldirmang. Idishlarni faqat ishlaydigan gorelkalarga qo'yish kerak. Bunday holda, havoning burnerlarga erkin kirishi va gazning to'liq yonishi ta'minlanadi.
- Bir vaqtning o'zida ikkitadan ko'p bo'lmagan o'choq yoki pechka va bitta o'choqdan foydalanish yaxshiroqdir. Pechkangizda to'rtta o'choq bo'lsa ham, bir vaqtning o'zida maksimal ikkitadan yoqish yaxshiroqdir.
- Gaz plitasining maksimal uzluksiz ishlash muddati - ikki soat. Shundan so'ng siz tanaffus qilishingiz va oshxonani yaxshilab ventilyatsiya qilishingiz kerak.
- Gaz plitasi ishlayotganda oshxonaning eshiklari yopiq bo'lishi kerak va deraza ochiq bo'lishi kerak. Bu yonish mahsulotlarini yashash xonalari orqali emas, balki ko'cha orqali olib tashlashni ta'minlaydi.
- Gaz plitasining ishini tugatgandan so'ng, nafaqat oshxonani, balki butun kvartirani ventilyatsiya qilish tavsiya etiladi. Shamollatish orqali maqsadga muvofiqdir.
- Hech qachon kiyimni isitish yoki quritish uchun gaz plitasidan foydalanmang. Shu maqsadda oshxonaning o'rtasida olov yoqmaysiz, to'g'rimi?
Gazni yoqish quyidagi jarayonlarning kombinatsiyasi hisoblanadi:
Yonuvchan gazni havo bilan aralashtirish,
· aralashmani isitish,
yonuvchan komponentlarning termal parchalanishi,
· Yonuvchan komponentlarning havodagi kislorod bilan yonishi va kimyoviy birikmasi, mash'alning shakllanishi va qizg'in issiqlik chiqishi bilan birga.
Metanning yonishi reaktsiyaga ko'ra sodir bo'ladi:
CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O
Gazni yoqish uchun zarur shartlar:
· yonuvchi gaz va havoning kerakli nisbatini ta'minlash;
· yonish haroratiga qizdirish.
Agar gaz-havo aralashmasi pastki yonuvchan chegaradan kamroq bo'lsa, u yonmaydi.
Agar gaz-havo aralashmasida yuqori yonuvchanlik chegarasidan ko'proq gaz bo'lsa, u to'liq yonmaydi.
Gazning to'liq yonishi mahsulotlarining tarkibi:
· CO 2 – karbonat angidrid
· H 2 O - suv bug'i
* N 2 - azot (yonish paytida kislorod bilan reaksiyaga kirishmaydi)
Gazning to'liq bo'lmagan yonishi mahsulotlarining tarkibi:
· CO – uglerod oksidi
· C – kuyikish.
1 m 3 tabiiy gazni yoqish uchun 9,5 m 3 havo kerak bo'ladi. Amalda, havo iste'moli har doim yuqori.
Munosabat haqiqiy iste'mol nazariy jihatdan havo zarur oqim ortiqcha havo koeffitsienti deyiladi: a = L/L t.,
Qaerda: L - haqiqiy iste'mol;
L t - nazariy jihatdan talab qilinadigan oqim tezligi.
Haddan tashqari havo koeffitsienti har doim birdan katta. Tabiiy gaz uchun u 1,05 - 1,2 ni tashkil qiladi.
2. Oqimli suv isitgichlarining maqsadi, dizayni va asosiy xarakteristikalari.
Bir lahzali gazli suv isitgichlari. Suvni tortib olishda suvni ma'lum bir haroratgacha isitish uchun mo'ljallangan lahzali suv isitgichlari issiqlik quvvati yukiga ko'ra: 33600, 75600, 105000 kJ, avtomatlashtirish darajasiga ko'ra - eng yuqori va birinchi sinflarga bo'linadi. Samaradorlik suv isitgichlari 80%, oksidi miqdori 0,05% dan ko'p bo'lmagan, qoralama to'xtatuvchining orqasida yonish mahsulotlarining harorati 180 0 S dan kam bo'lmagan printsip suvni tortib olish paytida suvni isitishga asoslangan.
Bir lahzali suv isitgichlarining asosiy komponentlari quyidagilardir: gaz yoqish moslamasi, issiqlik almashtirgich, avtomatlashtirish tizimi va gaz chiqishi. Past bosimli gaz inyeksion burnerga beriladi. Yonish mahsulotlari issiqlik almashtirgichdan o'tadi va bacaga chiqariladi. Yonish issiqligi issiqlik almashtirgich orqali oqadigan suvga o'tkaziladi. Yong'in kamerasini sovutish uchun lasan ishlatiladi, u orqali suv aylanib, isitgichdan o'tadi. Gazli lahzali suv isitgichlari gaz chiqarish moslamalari va tortishish to'xtatuvchilari bilan jihozlangan bo'lib, ular qisqa muddatli tortishish yo'qolganda, gaz gorelkasining alangasini o'chirishga yo'l qo'ymaydi. Bacaga ulanish uchun tutun chiqishi trubkasi mavjud.
Gazli lahzali suv isitgichi -VPG. Korpusning old devorida: gaz klapanini boshqarish dastagi, solenoid klapanni yoqish tugmasi va kontaktni va asosiy yondirgichning alangasini kuzatish uchun kuzatish oynasi mavjud. Qurilmaning yuqori qismida tutun chiqarish moslamasi, pastki qismida qurilmani gaz va suv tizimlariga ulash uchun quvurlar mavjud. Gaz elektromagnit klapanga kiradi, suv-gaz brülörü blokining gaz blokli klapan navbat bilan uchuvchi yondirgichni yoqadi va asosiy yondirgichga gaz beradi.
Asosiy yondirgichga gaz oqimini blokirovka qilish, ateşleyici ishlashi kerak bo'lganda, termojuft bilan ishlaydigan elektromagnit klapan tomonidan amalga oshiriladi. Asosiy burnerga gaz ta'minotini blokirovka qilish, suv ta'minoti mavjudligiga qarab, suv blokirovkasi klapanining membranasidan novda orqali boshqariladigan valf tomonidan amalga oshiriladi.
Qozonxona uchun yoqilg'i gaz taqsimlash stantsiyasidan etkazib beriladigan tabiiy gazdir. 1-2 MPa bosimli, harorati, oqimi va bosimi tijorat hisoblagichlari tomonidan qayd etiladigan tabiiy gaz pasayishning birinchi bosqichiga kiradi. Birinchi pasayish bosqichidan keyingi bosim bosim regulyatori valfi bilan tartibga solinadi.
Keyinchalik, taxminan 0,5 MPa bosimli yonilg'i gazi isitgichning quvur bo'shlig'iga kiradi, uning sovutish suvi 0,3-0,6 MPa bug 'bo'ladi. Isitgichdan keyin yoqilg'i gazining harorati bug 'quvuriga o'rnatilgan nazorat valfi tomonidan o'zgartiriladi. Isitgichdan so'ng, yoqilg'i gazining bosimi 3-80 kPa gacha pasaytirishning ikkinchi bosqichida kamayadi, gazning ikkinchi bosqichidan so'ng, gaz standart gaz uskunalari birliklari (SBG) orqali qozon yondirgichlariga kiradi. Har bir qozonning SBG dan oldin bosim, oqim va gaz harorati o'lchanadi va qayd etiladi. Har bir qozonning SBG dan keyin gaz bosimi ham qayd etiladi
5.3.2. Tabiiy gazni yoqish jarayonining xususiyatlari.
Gaz brülörlerinin turi va sonini tanlash, ularni joylashtirish va yonish jarayonini tashkil etish sanoat o'rnatishning termal va aerodinamik ish sharoitlarining xususiyatlariga bog'liq. Ushbu muammolarni to'g'ri hal qilish texnologik jarayonning intensivligini va o'rnatish samaradorligini belgilaydi. Nazariy binolar va ekspluatatsiya tajribasi shuni ko'rsatadiki, yangi gaz qurilmalarini loyihalashda, qoida tariqasida, ularning ishlashining asosiy ko'rsatkichlarini yaxshilash mumkin. Biroq, bu erda shuni ta'kidlash kerakki, gazni yoqishning noto'g'ri tanlangan usuli va burnerlarning noto'g'ri joylashishi o'rnatishlarning unumdorligi va samaradorligini pasaytiradi.
Sanoat gaz qurilmalarini loyihalashda texnologik jarayonni jadallashtirish va yoqilg'i samaradorligini oshirish vazifalari eng kam moddiy xarajatlar bilan va boshqa bir qator shartlarga rioya qilgan holda hal qilinishi kerak, masalan, operatsion ishonchliligi, xavfsizligi va boshqalar.
Tabiiy gazni yoqish paytida, boshqa turdagi yoqilg'ining yonishidan farqli o'laroq, mash'alning xarakteristikalari keng doirada o'zgarishi mumkin. Shuning uchun u deyarli har qanday o'rnatish uchun ishlatilishi mumkin. Bu erda shuni yodda tutish kerakki, texnologik jarayonning talab qilinadigan maksimal intensivlashuvi, samaradorlikni oshirish, shuningdek, o'rnatish uchun boshqa talablarni qondirish faqat u yoki bu gaz gorelkasini tanlash bilan ta'minlanishi mumkin emas, balki to'g'ri echim bilan erishiladi. issiqlik uzatish va aerodinamikaning havo va gazni etkazib berishdan tortib, yonish chiqindilarini atmosferaga olib tashlashgacha bo'lgan butun kompleks masalalari. Jarayonning dastlabki bosqichi - gazni yoqishni tashkil etish alohida ahamiyatga ega.
Tabiiy gaz rangsiz gazdir. Havodan sezilarli darajada engilroq. Binolar, quduqlar, chuqurlar havosida 20% dan ortiq gaz mavjudligi bo'g'ilish, bosh aylanishi, ongni yo'qotish va o'limga olib keladi. Sanitariya me'yorlariga ko'ra, tabiiy gaz (metan) xavfli 4-sinfga (past xavfli modda) kiradi. Kam toksiklik, zaharli emas.
Tabiiy gazning tarkibi:
Metan 98,52%;
etan 0,46%;
propan 0,16%;
butan 0,02%;
Azot 0,73%;
Karbonat angidrid 0,07%.
Agar tabiiy gaz tozalashning barcha bosqichlaridan o'tgan bo'lsa, unda uning xossalari metan xossalaridan unchalik farq qilmaydi. Metan metan uglevodorodlar seriyasining eng oddiy elementidir. Metanning xossalari:
solishtirma yonish issiqligi 7980 Kkal/m3;
t°=-161°S da suyuqlanadi, t°=-182°S da qattiqlashadi;
Metan zichligi 0,7169 kg/m3 (havodan 2 baravar engil);
Yonish harorati t°=645°S;
Yonish harorati t°=1500 ÷ 2000°S
Portlash chegaralari 5 ÷ 15%.
Havo bilan o'zaro ta'sirlashganda, portlashi va halokatga olib kelishi mumkin bo'lgan kuchli portlovchi aralashmalar hosil bo'ladi.
Har qanday yoqilg'ining, shu jumladan gazning yonishi uning kislorod bilan kimyoviy birikmasining reaktsiyasi bo'lib, issiqlik chiqishi bilan birga keladi. 1 m 3 (yoki 1 kg) gazning to'liq yonishi natijasida olingan issiqlik miqdori uning kalorifik qiymati deb ataladi. Yonish mahsulotlarida mavjud bo'lgan suv bug'ining hosil bo'lishining yashirin issiqligi hisobga olinmaydigan eng past yonish issiqligi va bu issiqlik hisobga olinganda eng yuqori harorat o'rtasida farq mavjud. Yuqori va past kalorifik qiymatlar o'rtasidagi farq yoqilg'i yonishi paytida hosil bo'ladigan suv bug'ining miqdoriga bog'liq va 1 kg uchun taxminan 2500 kJ yoki 1 m 3 suv bug'iga 2000 kJ ni tashkil qiladi.
Har xil turdagi yoqilg'ining isitish qiymati sezilarli darajada farq qilishi mumkin. Misol uchun, o'tin va torf 12 500 gacha, eng yaxshi ko'mir 31 000 gacha, neft esa taxminan 40 000 kJ / kg issiqlik qiymatiga ega. Tabiiy gazning kaloriyali qiymati 40-44 MJ/kg ni tashkil qiladi.
Umumiy yonish vaqti aralashmaning hosil bo'lish vaqti d (diffuziya jarayonlari) va kimyoviy yonish reaktsiyalarining k vaqti (kinetik jarayonlar) bilan belgilanadi. Jarayonning bu bosqichlari bir-biriga mos kelishi mumkinligini hisobga olib, d + k ni olamiz.
dan d gacha (o‘choqda aralashma hosil bo‘lishi bilan bir vaqtda sodir bo‘ladigan yonish deyiladi. diffuziya, chunki bu aralashmaning shakllanishi turbulent (oxirgi bosqichda - molekulyar) diffuziya jarayonlarini o'z ichiga oladi).
d k k da (oldindan tayyorlangan aralashmaning yonishi odatda shartli deb ataladi) kinetik, u kimyoviy reaksiyalarning kinetikasi bilan aniqlanadi).
d va k mutanosib bo'lsa, yonish jarayoni aralash deb ataladi.
Aralashmaning shakllanishining keyingi bosqichi - yoqilg'ining isishi va yonishi. Yonuvchan gaz oqimi havo oqimi bilan aralashtirilganda va ularning harorati asta-sekin oshganda, ma'lum bir haroratda aralashma yonib ketadi. Aralashmaning yonishi uchun minimal harorat porlash nuqtasi deb ataladi.
Yonish harorati moddaning fizik-kimyoviy konstantasi emas, chunki u yonuvchi gazning tabiatiga qo'shimcha ravishda gaz va oksidlovchi kontsentratsiyasiga, shuningdek, gaz aralashmasi va atrof-muhit o'rtasidagi issiqlik almashinuvining intensivligiga bog'liq. .
Gaz va oksidlovchi kontsentratsiyasining yuqori va pastki chegaralari mavjud va bu chegaralardan tashqarida ma'lum bir haroratda aralashmalar yonmaydi. Gaz-havo aralashmasining harorati ko'tarilganda, Arrenius qonuniga ko'ra, reaktsiya tezligi e -E/RT ga mutanosib ravishda ortadi va issiqlik chiqishi xuddi shu qiymatga proportsional bo'ladi. Agar atrof-muhit bilan issiqlik almashinuvi bilan bog'liq bo'lgan yonish zonasining issiqlik yo'qotilishi issiqlik chiqishidan oshsa, u holda yonish va yonish mumkin emas. Odatda, isitish aralashmaning shakllanishi bilan bir vaqtda sodir bo'ladi.
Gaz tarkibi quyi va yuqori yonuvchanlik chegaralari orasida bo'lgan gaz-havo aralashmasi portlovchi hisoblanadi. Yonuvchan chegaralar (portlash chegaralari deb ham ataladi) qanchalik keng bo'lsa, gaz shunchalik portlovchi bo'ladi. Kimyoviy mohiyatiga ko'ra, gaz-havo (gaz-kislorod) aralashmasining portlashi juda tez (deyarli oniy) yonish jarayoni bo'lib, yuqori haroratga ega bo'lgan yonish mahsulotlarining shakllanishiga va ularning bosimining keskin oshishiga olib keladi. Tabiiy gazning portlashi paytida hisoblangan ortiqcha bosim 0,75, propan va butan - 0,86, vodorod - 0,74, asetilen - 1,03 MPa. Amaliy sharoitda portlash harorati maksimal qiymatlarga etib bormaydi va natijada paydo bo'lgan bosim ko'rsatilganidan pastroqdir, ammo ular nafaqat qozon va binolarning qoplamasini, balki portlash sodir bo'lganda metall idishlarni ham yo'q qilish uchun etarli. ularda.
Yonish va yonish natijasida olov paydo bo'ladi, bu oksidlovchi moddaning kuchli reaktsiyalarining tashqi ko'rinishidir. Olovning gaz aralashmasi orqali harakatlanishi olov tarqalishi deyiladi. Bunday holda, gaz aralashmasi ikki qismga bo'linadi - olov allaqachon o'tib ketgan yonib ketgan gaz va tez orada olov maydoniga tushadigan yonmagan gaz. Yonayotgan gaz aralashmasining bu ikki qismi orasidagi chegara olov fronti deb ataladi.
Mash'al - bu havo, yonayotgan gazlar, yoqilg'i zarralari va yonish mahsulotlari aralashmasini o'z ichiga olgan oqim bo'lib, unda gazsimon yoqilg'ining isishi, yonishi va yonishi sodir bo'ladi.
Pechlardagi normal haroratda (1000-1500 ° C) uglevodorodlar, shu jumladan metan, termal parchalanish natijasida juda qisqa vaqtlarda ham sezilarli miqdorda elementar uglerod beradi. Mash'alda elementar uglerodning paydo bo'lishi natijasida yonish jarayoni ma'lum darajada heterojen yonish elementlarini oladi, ya'ni qattiq zarrachalar yuzasida sodir bo'ladi. Katalizatorlar (temir va nikel oksidlari) mavjudligi metan va boshqa uglevodorodlarning parchalanish jarayonini sezilarli darajada tezlashtiradi.
Shunday qilib, o'choq yoki pechning ish joyida, uglevodorodlarning termal parchalanish jarayonining superpozitsiyasi va oksidlanishning zanjirli reaktsiyasi natijasida gaz va havoni kiritish va yakuniy yonish mahsulotlarini ishlab chiqarish o'rtasida juda ko'p. CO 2 va H 2 O oksidlanish mahsulotlari va CO, H 2, elementar uglerod va to'liq bo'lmagan oksidlanish mahsulotlari (ikkinchisi, formaldegid alohida ahamiyatga ega) mavjudligi bilan tavsiflangan murakkab rasm kuzatiladi. Ushbu komponentlar orasidagi nisbat oksidlanish reaktsiyalaridan oldingi gazni isitish shartlari va davomiyligiga bog'liq bo'ladi.
Yoqilg'i yoqilganda, uning yonuvchan tarkibiy qismlarining oksidlanishining kimyoviy jarayonlari sodir bo'ladi, bu qizg'in issiqlik chiqishi va yonish mahsulotlari haroratining tez ko'tarilishi bilan birga keladi.
Yonilg'i va oksidlovchi bir xil yig'ilish holatida bo'lgan hajmda sodir bo'ladigan bir hil yonish va yonuvchi modda va oksidlovchi har xil holatda bo'lgan fazalar interfeysida sodir bo'ladigan geterogen yonish o'rtasida farqlanadi. yig'ish.
Gazsimon yoqilg'ining yonishi bir hil jarayondir. Yonish vaqtida to'g'ridan-to'g'ri jarayonning tezligi teskari jarayon tezligidan beqiyos darajada kattaroqdir, shuning uchun teskari reaktsiyani e'tiborsiz qoldirish mumkin. Eslatib o'tamiz, bir hil yonish reaktsiyasi uchun to'g'ridan-to'g'ri reaktsiya tezligining ifodasi quyidagicha bo'ladi:
bu yerda -vaqt; T- mutlaq harorat; TO- universal gaz doimiysi; k- reaksiyaga kirishuvchi moddalar tabiatiga, katalizatorlar ta'siriga va haroratga qarab reaksiya tezligi konstantasi; k 0 - empirik doimiy; E- reaksiya sodir bo'lishi uchun to'qnashuvchi zarralar ega bo'lishi kerak bo'lgan eng kichik ortiqcha energiyani tavsiflovchi faollanish energiyasi.
Ifodalardan (ikkinchisi Arrhenius tenglamasi deb ataladi) shundan kelib chiqadiki, reaktsiya tezligi kontsentratsiyalar (tizimdagi bosim) va harorat ortishi va faollashuv energiyasining kamayishi bilan ortadi. Eksperimental o'lchovlar faollashtirish energiyasiga kimyoviy kinetikaning berilgan qonunlaridan sezilarli darajada kichikroq qiymat beradi. Bu gazni yoqish jarayonlari zanjirli reaktsiyalar ekanligi va faol markazlarning (atomlar yoki radikallarning) uzluksiz shakllanishi bilan oraliq bosqichlardan o'tishi bilan izohlanadi.
Masalan, vodorodning yonishi paytida (3-rasm) erkin kislorod atomlari va gidroksil radikallari yordamida ko'rib chiqilayotgan reaktsiya bosqichining boshida mavjud bo'lgan uchta faol vodorod atomi hosil bo'ladi. Bu uchlik har bir bosqichda sodir bo'ladi va zanjirli reaktsiyalarda faol markazlar soni ko'chki kabi ko'payadi. Bundan tashqari, beqaror oraliq moddalar orasidagi o'zaro ta'sir molekulalar orasidagidan ancha tezroq sodir bo'ladi.
Guruch. 3. Vodorod yonishning zanjirli reaksiya sxemasi
Vodorodning yonish reaksiyasining umumiy tezligi eng sekin kechadigan reaksiya tezligi bilan aniqlanadi (H+O 2 OH+H 2 tenglamasi bilan ifodalanadi) =kC n Co, bunda C n, Co atomik vodorod konsentrasiyalari va molekulyar kislorod.
Tabiiy va bog'langan gazlarning organik qismini tashkil etuvchi uglevodorodlarning oksidlanish jarayonlari eng murakkab hisoblanadi. Hozirgacha reaktsiyalarning kinetik mexanizmi haqida aniq tushuncha yo'q, garchi ishonch bilan aytish mumkinki, yonish induksiya davri mavjud bo'lganda zanjirli xususiyatga ega va qisman oksidlanish va parchalanishning ko'plab oraliq mahsulotlari hosil bo'lishi bilan sodir bo'ladi.
Metanning bosqichma-bosqich yonishining taxminiy diagrammasi quyidagi reaktsiyalar to'plami bilan ifodalanishi mumkin:
Yonish reaktsiyasining dastlabki va yakuniy mahsulotlari gazlar bo'lsa-da, oraliq mahsulotlar, gazlardan tashqari, mayda kuyikish suspenziyasi shaklida elementar uglerodni o'z ichiga olishi mumkin.
Uglerod oksidining yonish reaksiyasining tezligi reaksiya zonasidagi uglerod oksidi va suv bug’ining konsentrasiyalariga, metan va boshqa uglevodorodlarning zanjirli yonish tezligi esa atom vodorod, kislorod va suv bug’larining konsentrasiyalariga bog’liq.
Gaz yoqilg'isining yonishi murakkab aerodinamik, issiqlik va kimyoviy jarayonlarning kombinatsiyasi hisoblanadi. Gazsimon yoqilg'ining yonish jarayoni bir necha bosqichlardan iborat: gazni havo bilan aralashtirish, hosil bo'lgan aralashmani olov haroratiga qizdirish, yoqish va yonish.
antropotoksinlar;
Polimer materiallarni yo'q qilish mahsulotlari;
Ifloslangan atmosfera havosi bilan xonaga kiradigan moddalar;
Polimer materiallardan chiqarilgan kimyoviy moddalar, hatto oz miqdorda bo'lsa ham, tirik organizmning holatida, masalan, polimerik materiallarga allergik ta'sir qilishda sezilarli buzilishlarga olib kelishi mumkin.
Uchuvchi moddalarni chiqarish intensivligi polimer materiallarning ish sharoitlariga - harorat, namlik, havo almashinuvi tezligi, ish vaqtiga bog'liq.
Havoning kimyoviy ifloslanish darajasining binolarning polimer materiallar bilan to'yinganligiga bevosita bog'liqligi aniqlandi.
O'sayotgan organizm polimer materiallardan uchuvchi komponentlarning ta'siriga ko'proq sezgir. Sog'lom odamlarga nisbatan bemorlarning plastmassalardan ajralib chiqadigan kimyoviy moddalar ta'siriga nisbatan sezgirligi ham aniqlangan. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, polimerlar to'yinganligi yuqori bo'lgan xonalarda aholining allergiya, shamollash, nevrasteniya, vegetativ distoni va gipertenziyaga moyilligi polimer materiallari kamroq miqdorda ishlatiladigan xonalarga qaraganda yuqori bo'lgan.
Polimer materiallardan foydalanish xavfsizligini ta'minlash uchun turar-joy va jamoat binolarida polimerlardan ajralib chiqadigan uchuvchi moddalarning kontsentratsiyasi ularning atmosfera havosi uchun belgilangan maksimal ruxsat etilgan kontsentratsiyasidan oshmasligi va bir nechta moddalarning aniqlangan kontsentratsiyasining umumiy nisbati qabul qilinadi. ularning maksimal ruxsat etilgan kontsentratsiyasi birdan oshmasligi kerak. Polimer materiallar va ulardan tayyorlangan buyumlarni profilaktik sanitariya nazorati maqsadida ishlab chiqarish bosqichida yoki ishlab chiqarish korxonalari tomonidan chiqarilgandan keyin qisqa vaqt ichida zararli moddalarning atrof-muhitga chiqishini cheklash taklif etiladi. Hozirgi vaqtda polimer materiallardan chiqarilgan 100 ga yaqin kimyoviy moddalarning ruxsat etilgan darajasi tasdiqlangan.
Zamonaviy qurilishda texnologik jarayonlarni kimyoviylashtirish va aralashmalar sifatida turli moddalarni, birinchi navbatda, beton va temir-betonni qo'llash tendentsiyasi tobora ortib bormoqda. Gigienik nuqtai nazardan, kimyoviy qo'shimchalarning zaharli moddalarning chiqishi sababli qurilish materiallariga salbiy ta'sirini hisobga olish muhimdir.
Ichki muhitni ifloslantirishning kuchli ichki manbalari kam emas inson chiqindilari - antropotoksinlar. Hayot jarayonida inson 400 ga yaqin kimyoviy birikmalar ajralib chiqishi aniqlangan.
Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, ventilyatsiya qilinmagan xonalarning havo muhiti odamlar soniga va xonada o'tkazadigan vaqtga mutanosib ravishda yomonlashadi. Bino ichidagi havoning kimyoviy tahlili ulardagi bir qator zaharli moddalarni aniqlashga imkon berdi, ularning tarqalishi xavfli sinf bo'yicha: dimetilamin, vodorod sulfidi, azot dioksidi, etilen oksidi, benzol (ikkinchi xavfli toifa - o'ta xavfli moddalar). ; sirka kislotasi, fenol, metilstirol, toluol, metanol, vinil asetat (uchinchi xavfli sinf - past xavfli moddalar). Aniqlangan antropotoksinlarning beshdan bir qismi o'ta xavfli moddalar sifatida tasniflanadi. Aniqlanishicha, shamollatilmagan xonada dimetilamin va vodorod sulfidining kontsentratsiyasi atmosfera havosi uchun ruxsat etilgan maksimal konsentratsiyadan oshib ketgan. Karbonat angidrid, uglerod oksidi va ammiak kabi moddalarning kontsentratsiyasi ularning darajasidan oshib ketdi yoki darajasida edi. Qolgan moddalar, ular maksimal ruxsat etilgan kontsentratsiyaning o'ndan bir qismini yoki undan kichikroq qismini tashkil qilsa ham, birgalikda qabul qilinganda noqulay havo muhitini ko'rsatdi, chunki bu sharoitda ikki-to'rt soat qolish ham sub'ektlarning aqliy faoliyatiga salbiy ta'sir ko'rsatdi.
Gazlangan binolarning havo muhitini o'rganish shuni ko'rsatdiki, xona ichidagi havoda gazning bir soatlik yonishi paytida moddalarning kontsentratsiyasi (mg / m 3): uglerod oksidi - o'rtacha 15, formaldegid - 0,037, azot oksidi - 0,62, azot dioksidi - 0,44, benzol - 0,07. Gazni yoqish paytida xonadagi havo harorati 3-6 ° S ga, namlik 10-15% ga oshdi. Bundan tashqari, kimyoviy birikmalarning yuqori konsentratsiyasi nafaqat oshxonada, balki kvartiraning yashash joylarida ham kuzatildi. Gaz moslamalarini o'chirgandan so'ng, havodagi uglerod oksidi va boshqa kimyoviy moddalarning miqdori kamaydi, lekin ba'zida 1,5-2,5 soatdan keyin ham asl qiymatiga qaytmadi.
Maishiy gazning yonish mahsulotlarining insonning tashqi nafas olishiga ta'sirini o'rganish nafas olish tizimiga yukning ortishi va markaziy asab tizimining funktsional holatining o'zgarishini aniqladi.
Ichki havoni ifloslantiruvchi eng keng tarqalgan manbalardan biri chekish. Tamaki tutuni bilan ifloslangan havoni spektrometrik tahlil qilish natijasida 186 ta kimyoviy birikma aniqlangan. Yetarlicha shamollatilmagan joylarda chekish mahsulotlaridan havo ifloslanishi 60-90% ga yetishi mumkin.
Tamaki tutuni tarkibiy qismlarining chekmaydiganlarga (passiv chekish) ta'sirini o'rganishda sub'ektlar ko'zning shilliq qavatining tirnash xususiyati, qondagi karboksigemoglobin miqdorining ko'payishi, yurak urish tezligining oshishi va yurak urish tezligining oshishini kuzatdilar. qon bosimi. Shunday qilib, asosiy ifloslanish manbalari Xonadagi havo muhitini to'rt guruhga bo'lish mumkin:
Har xil turdagi binolarda ichki ifloslanish manbalarining ahamiyati har xil. Ma'muriy binolarda umumiy ifloslanish darajasi binolarning polimer materiallar bilan to'yinganligi bilan eng yaqin bog'liq (R = 0,75 yopiq sport inshootlarida, kimyoviy ifloslanish darajasi ulardagi odamlar soni bilan eng yaqin bog'liq (R = 0,75); ). Turar-joy binolari uchun kimyoviy ifloslanish darajasi binolarning polimer materiallar bilan to'yinganligi va binolardagi odamlar soni o'rtasidagi bog'liqlik taxminan bir xil.
Turar-joy va jamoat binolarida ma'lum sharoitlarda havoning kimyoviy ifloslanishi (yomon ventilyatsiya, binolarning polimer materiallar bilan haddan tashqari to'yinganligi, odamlarning ko'pligi va boshqalar) inson tanasining umumiy holatiga salbiy ta'sir ko'rsatadigan darajaga yetishi mumkin. .
So'nggi yillarda, JSST ma'lumotlariga ko'ra, kasal bino sindromi deb ataladigan xabarlar soni sezilarli darajada oshdi. Bunday binolarda yashovchi yoki ishlaydigan odamlarning sog'lig'ining yomonlashuvining tavsiflangan belgilari juda xilma-xildir, ammo ular bir qator umumiy xususiyatlarga ega, xususan: bosh og'rig'i, aqliy charchoq, havo orqali yuqadigan infektsiyalar va shamollashning ko'payishi, shilliq qavatning tirnash xususiyati. ko'zlar, burun, farenks, quruq shilliq pardalar va terining hissi, ko'ngil aynishi, bosh aylanishi.
Birinchi toifa - vaqtinchalik "kasal" binolar- yangi qurilgan yoki yaqinda rekonstruksiya qilingan binolarni o'z ichiga oladi, bu belgilarning namoyon bo'lish intensivligi vaqt o'tishi bilan zaiflashadi va ko'p hollarda, taxminan olti oydan keyin ular butunlay yo'qoladi. Semptomlarning og'irligining pasayishi qurilish materiallari, bo'yoqlar va boshqalar tarkibidagi uchuvchi komponentlarning emissiya naqshlari bilan bog'liq bo'lishi mumkin.
Ikkinchi toifadagi binolarda - doimo "kasal" Ta'riflangan alomatlar ko'p yillar davomida kuzatilgan va hatto keng ko'lamli sog'liqni saqlash choralari ham samarali bo'lmasligi mumkin. Havoning tarkibi, shamollatish tizimining ishlashi va binoning dizayn xususiyatlari to'liq o'rganilganiga qaramay, bu holat uchun tushuntirish odatda qiyin.
Shuni ta'kidlash kerakki, ichki havo muhitining holati va aholi salomatligi holati o'rtasidagi to'g'ridan-to'g'ri bog'liqlikni aniqlash har doim ham mumkin emas.
Biroq, turar-joy va jamoat binolarida optimal havo muhitini ta'minlash muhim gigienik va muhandislik muammosidir. Ushbu muammoni hal qilishda etakchi bo'g'in xonalarning havo almashinuvi bo'lib, kerakli havo parametrlarini ta'minlaydi. Turar-joy va jamoat binolarida konditsioner tizimlarini loyihalashda havo bilan ta'minlashning talab qilinadigan darajasi insonning issiqlik va namligini, chiqarilgan karbonat angidridni o'zlashtirish uchun etarli hajmda hisoblanadi va chekish uchun mo'ljallangan xonalarda tamaki tutunini olib tashlash zarurati ham hisobga olinadi. hisob.
Ta'minot havosining miqdori va uning kimyoviy tarkibini tartibga solishdan tashqari, havo muhitining elektr xususiyatlari yopiq makonda havo qulayligini ta'minlash uchun ma'lum ahamiyatga ega. Ikkinchisi binolarning ion rejimi, ya'ni ijobiy va salbiy havo ionlash darajasi bilan belgilanadi. Havoning etarli bo'lmagan va ortiqcha ionlashuvi ham tanaga salbiy ta'sir qiladi.
Har ml havoda 1000-2000 gacha bo'lgan salbiy havo ionlari bo'lgan hududlarda yashash aholi salomatligiga foydali ta'sir ko'rsatadi.
Xonalarda odamlarning mavjudligi engil havo ionlari tarkibining pasayishiga olib keladi. Bunday holda, havoning ionlanishi yanada qizg'in o'zgaradi, xonada qancha odam bor va uning maydoni kichikroq bo'ladi.
Yorug'lik ionlari sonining kamayishi havoning tetiklantiruvchi xususiyatlarini yo'qotishi, uning past fiziologik va kimyoviy faolligi bilan bog'liq bo'lib, bu inson tanasiga salbiy ta'sir ko'rsatadi va havoning to'liqligi va "kislorod etishmasligi" shikoyatlarini keltirib chiqaradi. Shuning uchun xona ichidagi havoni deionizatsiya va sun'iy ionlashtirish jarayonlari alohida qiziqish uyg'otadi, ular tabiiy ravishda gigienik tartibga ega bo'lishi kerak.
Shuni ta'kidlash kerakki, havoning yuqori namligi va changli sharoitida etarli havo ta'minlanmagan holda xona ichidagi havoning sun'iy ionlanishi og'ir ionlar sonining muqarrar ravishda ko'payishiga olib keladi. Bundan tashqari, changli havoning ionlanishida nafas olish yo'llarida changni ushlab turish foizi keskin ortadi (elektr zaryadini olib yuruvchi chang odamning nafas olish yo'llarida neytral changga qaraganda ancha ko'p miqdorda saqlanadi).
Binobarin, havoning sun'iy ionlanishi ichki havoning sog'lig'ini yaxshilash uchun universal davo emas. Atmosfera muhitining barcha gigienik parametrlarini yaxshilamasdan, sun'iy ionizatsiya nafaqat insonning yashash sharoitlarini yaxshilamaydi, balki, aksincha, salbiy ta'sir ko'rsatishi mumkin.
Yorug'lik ionlarining optimal umumiy konsentratsiyasi 3 x 10 darajasidagi darajalardir va minimal talab 1 sm 3 da 5 x 10. Ushbu tavsiyalar Rossiya Federatsiyasida ishlab chiqarish va jamoat binolarida havo ionlanishining ruxsat etilgan darajalari uchun amaldagi sanitariya-gigiyena me'yorlarining asosini tashkil etdi (6.1-jadval).