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작성일 : 14-07-11 12:22
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글쓴이 :
코스모가스
 조회 : 3,292
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가스연소설비의 선두주자 코스모가스테크(주)
3-3 소염현상
기상현상에는 화염을 동반하지만 (2-2참조) 그화염이 소멸하는 현상 바꾸어 말하면 기상중에서 연소가 계속될 수 없는 현상을 소화라고 한다
목재등의 연소에 있어서 소화(消火)가 일어나더라도 경우에따라서는 탄화한 부분이 표면 연소를 계속하는 일도있다
이처럼 소화는 꼭 연소의 정지 모두를 포함하는 것은 현상은 아니지만 연소의 정지 또는 거기에 다다르는 현상으로서 연소학상 중요하다
여기에서는 소화과정의 개요 소화의 이론적인 생각 및 실용적으로 중요한 의미를 갖는 여러종류의 소화 현상에 관하여 기술한다
3-3-1 소염과정의 개요
그동안 존재하고있던 화염이 소멸하는 중요한 이유로서 다음의 2가지를 생각할수 있다
1) 연소에 필요한 가연성기체 또는 산화재의 화염반응대 쪽으로 공급이 그곳의 연소를
계속하는데 불충분 한 경우
2) 연소반응으로 불가결한 열이나 활성기가 화염으로부터 미연소 물질쪽으로 피드백 (feedback)이 연소를 계속하는데불 충분한 경우
뒤쪽의 논술처럼 이렇게나누는데는 어느정도 문제가있지만 현상을 이해하는데 있어서 도 움이 될것으로 생각되어 이처럼 분류 하여 보았다
3-3-3에 논술한 것처럼 여러 가지 원인으로 소화가 일러나지만 어떤경우의 소화도 또는 경우에따라서는 양쪽의 원인이 일어난다
예혼합화염의 경우에는 가연성기체또는 산화재가 화염 반응대쪽으로 공급이 연소를 계속하는데 불충분하게 된다는 것은 미연혼합기중의 가연성기체 또는 산화재의 농도가 저하한다든가 어느쪽이 너무 많게 되는 것을 의미한다
예혼합화염의 미연소혼합기측으로 공기가혼합하여 가연성기체의 농도가 연소범위하한계 이하가되고 불활성기체가 혼입하고 그농도가 피크치 이상이되고 가연성기체의 농도가 증대해서 연소범위 상한계이상이 되는 일이 원인이 되어 소화가 일어난다
확산화염의 경우에는 화염쪽으로의 가연성기체 및 산화제의 공급이 확산율속도 임으로 그들 화염반응대쪽으로 공급이 연소가 계속하는데 불충분하게되는 원인으로서 이등 확산에의한 이동속도 저하를 가져오는 것으로 생각해도 좋다
산화제가 산소와 불활성 기체로 되었을 때 산소농도가 저하하든지 가연성기체가 대량의 불활성기체로 희석되어지면 소화가일어난다 또 확산속도는 확산하는 물질의 농도구베에 거의 비례함으로 확산층의 두께가 크게되고 화염부근의 농도구배가 저하하면 화염쪽으로 가연성기체 산화제의 공급이 감소 된다
화염으로부터 발열속도가 주변으로의 열복사 등에의한 열손실 속도보다 적게되면 불이 소염에 이르게 된다
이 예는 화염으로부터 미연소 기체쪽으로 열 피드백도 고려함과 동시에 확산층의 두께가 흐름의 장소에 의존하는 것으로부터 확산 화염의 소염을 논하는 흐름의 장소로 의 검토가 필요한 경우도 있다
화염이 예혼합 화염일 경우도 확산화염인 경우에도 연소반응에 불가결한 열이나 활성기가
충분히 피드백 되지않으면 소화되는 것은 지금까지 논술한 논술한 것으로도 충분히 이해할것으로 생각된다
가연성기체 또는 산화제부족에의한 소화도 소화할때의 현상은 열이나 활성기의 피드백이
불충분하기때문이고 광범위한 의미에서는 2)를 포함해도 좋다
가연성 기체나 산화제의 농도는 통상의 연소를 행하는 화염을 형성하는데 충분하지만 열이나 활성기의 피드백의 불충분으로 소화에 다다르는 원인은 광범위한 의미로 냉각에 의한 것이다
광범위한 냉각중에는 차가운벽에의한 것 가연성기체또는 산화제중에혼입한 미립자에의한 것
화염의길이(신장)에 의한 것등이 있다
가연성의 액체나 고체가연소할 때 형성되어지는 화염의 소화도 소염현상 그자체는 여기서 기술한바와 같다
소화는 액체의 증발이나 고체의 열분해 냉각등 의 이유로 중단된때나 분위기중의 산소농도가 저하할 때 일어 난다
가연성기체 또는 산화제의 화염반응대의 공급이 거기서 계속적으로 연소가 불충분 하기 때문이다
강한 바람등에의해 화염이 날리거나 차가운벽이나 어떤종류의 소화제에 소화를 하는 경우에도 연소반응에 불가결한 열이나 활성기의 피드백이 불충분하여 그게 원인이 되어 액체나 고체의 냉각을 일으키고 연소가 정지한다
또 액체나 고체의 기화 속도가 저하하여 화염이 액체나 고체의 표면가까이에서 소화하는 경우는 가연성기체의 농도 저하로 열이나 활성기의 피드백 부족이 겹쳐져 일어나는 현상이다
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