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食用油燃烧特性与灭火原理分析

时间:2023-08-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:当食用油达到自燃点并持续加热时就会自燃。食用油火正常燃烧的典型过程如图7.2所示。由4号热电偶可知,食用油的温度在正庚烷火的持续加热下不断升高并达到自燃点,并且在正庚烷火没有完全熄灭的同时开始燃烧。由此可知,食用油的预燃时间选择210 s较为合适。图7.4食用油正常燃烧的时间-燃料质量曲线

食用油燃烧特性与灭火原理分析

食用油达到自燃点并持续加热时就会自燃。使用吉林市爱腾华科技有限公司的ATH-706型全自动自燃点测定仪对本实验中所选食用油进行10次测试,得到自燃点的变化范围为365~372 ℃。食用油火正常燃烧的典型过程如图7.2所示。

图7.2 食用油火正常燃烧的典型过程

在食用油正常燃烧的初起阶段,火焰规模较小,高度较低,并且仅在食用油表面燃烧;进入充分发展阶段后,火焰迅速在整个油面燃烧起来,火焰规模不断增大、火焰变亮,燃烧稳定,高度增加,并在整个稳定燃烧阶段基本维持不变;在衰减阶段,火焰规模减小,高度降低,火焰熄灭的顺序是先油盘中心后油盘边缘,即油表面火熄灭后,还有剩余部分油盘边缘火维持燃烧一小段时间后熄灭。

正庚烷引燃食用油并使其正常燃烧的温度曲线如图7.3所示。

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图7.3 食用油正常燃烧的时间-温度曲线

所选食用油火灾模型在温度随时间变化曲线上可分为三个阶段:第一阶段是200 mL 正庚烷引燃食用油阶段,从点燃正庚烷(0 s)开始至150 s 正庚烷燃尽,1~3号热电偶测量的温度主要为正庚烷火焰温度。由4号热电偶可知,食用油的温度在正庚烷火的持续加热下不断升高并达到自燃点,并且在正庚烷火没有完全熄灭的同时开始燃烧。第二阶段从150 s 至520 s,为食用油自由燃烧阶段,此时1~3号热电偶记录的是食用油火的温度随时间变化的曲线,并且距离油表面越近,则温度越高。其中,4号热电偶在148~233 s有一段相对稳定的温度区间(440~450 ℃),表明食用油火进入了自由燃烧的稳定阶段,且油面温度相对较高。而后的233~291 s区间内,由于食用油的不断燃烧,液面下降,4 号热电偶逐渐从食用油内部脱离出来,从记录油温转化为记录火焰温度,表现在温度曲线上则出现了一个明显的温度上升。因此,在291~520 s 区间内,1~4 号热电偶记录的全部为食用油火焰温度,且由于4号热电偶距离油面最近,因此温度最高。在第二阶段,食用油火达到峰值温度(760.7 ℃)。第三阶段,从520 s 至710 s,为食用油火的衰减阶段,火焰高度逐渐降低,油盘中心火焰的熄灭快于油盘边缘,虽然没有火焰直接作用于1~3号热电偶,但在油盘边缘火的包围下,1~3号的温度缓慢下降,而4号热电偶处的温度由于没有火焰的作用而导致下降速率较快。由此可知,食用油的预燃时间选择210 s较为合适。

实验过程中,将油盘置于电子天平上,用摄像机记录无细水雾施加条件下食用油稳定燃烧阶段的质量变化。虽然食用油在燃烧过程中油面温度较高,但相比于乙醇和正庚烷,食用油的燃烧速率较低,如图7.4所示。

图7.4 食用油正常燃烧的时间-燃料质量曲线

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