28. 연소한계와 최소 산소농도의 추정

연소 한계와 최소 산소농도의 추정

 

1. 연소한계나 최소 산소농도를 구하는 가장 확실한 방법은 실제로 실험을 해보는 방법이 최선이지만, 어떤 때는 실험데이터가 없어서, 연소한계나 최소 산소농도를 추산해야 할 필요가 있는 경우도 있다.

 

2. 이러한 추정을 위해서는 우선 화학양론비(stoichiometric concentration)를 구하는 것이 선결문제인데, 양론비 C_ST는 다음 식으로 주어진다.

 

3. 앞의 식에서 이론 공기 몰수를 계산하려면 연소에 화학 양론적으로 필요한 산소 몰 수를 알아야 한다. 예를들어 에탄이 완전히 연소할 때 필요한 산소의 몰수를 구하려면 다음과 같다. 에탄 1몰이 연소하기 위해서는 산소 3.5몰이 필요하다

C₂H₆ + 3¹/₂O₂ -> 2CO₂+3H₂O

 

4. 따라서 화학양론비의 계산식은 다음과 같이 쓸 수 있다.

 

5. 존스(Jones)는 탄화수소의 LFL, UFL은 연료의 양론 농도 C_ST의 함수로서 대략 다음과 같은 관계가 있음을 발견하였다.

     LFL = 0.55 C_sr

     UFL = 3.5 Csr

6. 실험 데이터가 충분하지 못할 때 MOC의 값은 연소 반응식 중 산소의 양론 계수와LFL의 곱으로 추산한다.

즉, MOC = 산소의 양론 계수(산소 몰수)(산소몰수 x LFL(연소하한계)