2. 연소의 일반적인 형태

연소의 일반적인 형태

1. 연소의 정의

연소란 가연성 물질과 산소와의 혼합계에 있어서의 산화반응에 따른 발열량 이 그 계로부터 방출되는 열량을 능가함으로써 그 계의 온도가 상승하여 그 결과로 서 발생되는 열방사선 파장의 강도가 빛으로서 육안에 감지하게 된 것이며 화염 수반이 보통이다

• 연소란 화학반응 중에서 반응열이 극히 크고, 그 결과로서 발광을 수반하는 반응이다.
• 이와 같은 반응은 산화반응 이 많으므로 연소란 빛과 열의 발생을 수반하는 급격한 산화반응이라고 말할 수 있다.
• 즉, 가연성물질이 공기 중의 산소와 반응하여 열 과 빛을 발하면서 산화하는 현상을 말한다.
• 원자 또는 분자의 운동에너지가 증가하여 활발한 운동에 의하여 그 온도에 적응하는 열복사선을 발생하는데 이러한 열복사선은 온도가 상승되면 파장이 점점 짧아지면서 가시광선 영역의 파장에 이르면 발광 반응을 감지하게 된다.

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2. 연소의 형태

정상연소

• 가연성 기체가 연소할 때 화염의 위치나 그 모양이 변하지 않는 경우
• 연소가 일어나는 곳의 열의 발생 속도와 방출속도가 서로 균형을 이룰 때

비정상연소

• 폭발의 경우와 같이 연소가 격렬하게 일어날 때
• 열의 발생속도가 방출속도를 능가하는 현상

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3. 연소의 종류(일반적 형태)

기체연소

• 예혼합연소 : 기체연료가 공기와 미리 혼합하여 가연성 혼합기를 생성하고 여기에 점화시켜 연소하는 형태
• 확산연소 : 메탄, 프로판, 수소, 아세릴렌 등의 가연성 가스가 확산하여 생성된 혼합가스가 연소하는 것으로 발염연소 또는 불꽃연소 라고도 한다

액체연소

• 증발 연소 : 액체의 가장 일반적인 연소 형태로 에테르, 석유류, 알콜 등의 인화성 액체에서 발생한 가연성 증기가 공기와 혼합된 상태에서 연소하는 것이다
• 분해 연소 : 중유나 아스팔트 등 휘발성이 적은 액체 가연물의 열분해 반응 시 생성된 가연성 가스가 공기와 혼합된 상태에 서 연소하는 것이다

※액적연소
점도가 높고 비 휘발성인 액체를 가열 등의 방법으로 점도를 낮추어 분무기(버너) 를 사용하여 액체의 업자를 안개상으로 분출, 표면적을 넓게 하여 공기와의 접촉면을 많게 하는 연소 방법이다

※분무연소 (Spray Combustion)
액체연료를 미세하게 액적화(미립화)하여 표면적을 크게 하고 공기와의 혼합을 좋게 하여 연소하는 것으로서 공업적으로 가장 많이 이용된다. 휘발성이 낮고 점도가 높은 중질유 연소에 이용

 

고체연소

• 표면연소 : 고체의 일반적인 연소형태이다. 목탄( 숯) , 코크스, 금속분 등의 가연물이 표면에서 산화반응하여 열과 빛을 내며 연소하는 것이다. 열분해 반응도 없기 때문에 불꽃이 없다
• 분해연소 : 종이, 목재, 석탄, 플라스틱 등의 고체가연물의 열분해 반응 시 생성된 가연성가스가 공기와 혼합된 상태에서 연소하는 것이다
• 증발연소 : 황, 나프탈렌, 파라핀 등에서 발생한 가연성 증기가 공기와 혼합된 상태에서 연소하는 것이다
• 자기연소 : 니트로글리세린, TNT 등의 폭발물은 분자내에서 산소를 가지고 있어 외부의 산소공급원 없이도 점화원의 존재하에 쉽게 폭발적인 연소를 한다