프로판 80%, 부탄 15%, 메탄 5%로 된 혼합가스의 폭발하한값(vol%)을 구하 상세 페이지

$L = \dfrac{80+15+5}{80/5 + 15/3 + 5/2.1} = 4.28 vol$

해설

여러 가연성 가스가 섞인 혼합가스의 폭발한계는 르 샤틀리에(Le Chatelier)의 법칙으로 구한다. 각 성분의 부피비를 그 성분 단독 폭발한계로 나눈 값의 합으로 전체 부피비 합을 나누는 식이다.

$L = \dfrac{V_1+V_2+V_3}{\dfrac{V_1}{L_1}+\dfrac{V_2}{L_2}+\dfrac{V_3}{L_3}}$

프로판 80vol%(하한계 5), 부탄 15vol%(하한계 3), 메탄 5vol%(하한계 2.1)를 대입하면 $L = \dfrac{80+15+5}{80/5+15/3+5/2.1}$가 되고, 분모는 $16+5+2.38 = 23.38$이므로 $L = \dfrac{100}{23.38}$을 계산하면 혼합가스의 폭발하한값은 4.28vol%가 된다. 성분비가 큰 프로판의 하한계가 전체 값에 가장 큰 영향을 주므로, 위험도가 큰(폭발범위가 넓은) 성분의 비중이 커질수록 혼합가스 전체의 하한값은 낮아져 더 위험해진다는 점도 함께 이해해 두어야 한다.