+7 (812) 755-81-49
+7 (812) 946-37-01





Главная  Пожаровзрывоопасность 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [ 10 ] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235

3.12. Минимальная энергия зажигания

Для определения минимальной энергии зажигания газо-, паро- или пылевоздушную смесь оптимальной концентрации зажигают электрическим разрядом определенной энергии.

За минимальную энергию зажигания принимают электрическую энергию заряженного конденсатора, способную зажечь наиболее легко воспламеняющуюся газо-, паро- или пылевоздушную смесь с вероятностью 0,01 при оптимальных параметрах искрового разряда.

Для определения минимальной энергии зажигания газов и паров применяют установку, схема которой показана на рис. 3.16.

Установка состоит из реакционного сосуда - взрывной бомбы из нержавеющей стали вместимостью 1 дм3 , рассчитанной на давление 2000 кПа. В боковые гнезда по центру сосуда герметично вмонтированы фторопластовые изоляторы с электродами зажигания в виде стальных стержней диаметром 1,0 ± 0,2 мм с полусферическими наконечниками диаметром около 1,5 мм, на которые при определении критического расстояния между электродами надевают стеклянные или фторопластовые диски диаметром 25 ± 1 мм. Расстояние между электродами регулируют индикаторной головкой или микрометрическим винтом. Один из электродов закрепляют неподвижно. В заземленном (подвижном) электроде имеется вакуумное уплотнение. При сборке установки должна быть обеспечена соосность электродов 0,2 + 0,1 мм. Реакционный сосуд оборудован клапанами для ввода испытуемой смеси и удаления продуктов горения, а также предохранительным клапаном для сброса избыточного давления при воспламенении смеси. Для визуального наблюдения за воспламенением смеси в сосуде предусмотрены смотровые окна, выполненные из кварцевого стекла.


15 12

1918

РИС. 3.16. Установка для определения минимальной энергии зажигания газов и паров жидкостей: 1 - смеситель; 2 - баллоны с горючим газом и воздухом; 3 - осушитель с хлоридом кальция; 4 - образцовый манометр; 5 - ртутный манометр; 6 - измеритель электрического заряда; 7 - реакционный сосуд; 8 - предохранительный клапан; 9 - микрометрический винт; 10 - вакуумный насос; 11 - пересчетный прибор; 12 - ионизатор; 13 - электрод (неподвижный); 14 - фторопластовый изолятор; 15 - конденсатор; 16 - киловольтметр; 17 - ограничительное сопротивление; 18 - высоковольтный источник постоянного тока; 19 - стабилизатор напряжения



Смеситель вместимостью 18 + 2 дм3 изготовлен из нержавеющей стали и рассчитан на давление до 500 кПа. Он снабжен образцовым манометром для измерения парциальных давлений компонентов приготовляемой смеси и осушителем с хлоридом кальция.

Электрическая система зажигания содержит: высоковольтный стабилизированный источник постоянного тока, обеспечивающий регулируемое рабочее напряжение до 20 кВ; набор вакуумных или фторопластовых конденсаторов с электрическим зарядом от 0,5 до 2,5-104 пФ; статический киловольтметр типа С-196 или аналогичный; измеритель электрического заряда типа Е8-1 или аналогичный; ограничительное сопротивление зарядного тока от 109 до 1012 Ом; пересчетный прибор для счета и регистрации количества искровых разрядов.

Перед проведением испытаний выполняют следующие операции:

• реакционный сосуд проверяют на герметичность;

• в смесителе приготовляют, исходя из парциальных давлений, измеряемых образ цовым манометром, газо-, паровоздушную смесь заданного состава. При подготовке паровоздушной смеси смеситель снабжается электроподогревающим устройством для предотвращения конденсации паров. Температуру в смесителе и реакционном сосуде поддерживают примерно равной верхнему температурному пределу воспламенения исследуемой жидкости;

• определяют критическое расстояние между электродами. Для этой цели на концах электродов укрепляют фторопластовые или кварцевые диски, вакуумируют реакционный сосуд до остаточного давления 0,5 ± 0,1 кПа и затем впускают в него приготовленную в смесителе стехиометрическую смесь исследуемого газа или пара с воздухом (если испытания проводят при атмосферном давлении, то в сосуде необходимо установить давление 101,3 кПа);

• из нулевого положения, определяемого по омметру, электроды с дисками устанавливают на расстоянии 0,1 мм один от другого. Затем к неподвижному электроду подключают вакуумный конденсатор с электрическим зарядом не более 400 пФ при испытании газов и не более 700 пФ при испытании паров, включают высоковольтный источник питания и плавно поднимают напряжение до пробоя разрядного промежутка, устанавливая по пересчетному прибору частоту искрения от 5 до 10 разрядов в минуту.

Испытания ведут до воспламенения смеси или до получения 100 разрядов, если воспламенение не происходит. Испытания на воспламенение повторяют четыре - пять раз с новыми порциями смеси из смесителя. После проведения каждого испытания реакционный сосуд поочередно наполняют воздухом и вакуумируют три - пять раз для удаления испытанной смеси или продуктов сгорания.

Если воспламенение не происходит, то увеличивают разрядный промежуток электродов на 0,1 мм и проводят аналогичную серию испытаний на воспламенение. Если воспламенение происходит, то это свидетельствует о достижении критического разрядного промежутка для стехиометрической смеси.

Таким же способом находят критический разрядный промежуток электродов для пяти - восьми смесей, содержащих горючего компонента меньше или больше, чем в стехи-ометрической смеси. По полученным данным строят кривую зависимости критического разрядного промежутка электродов (ось ординат в логарифмических координатах) от концентрации горючего компонента в смеси (рис. 3.17, а). Величину разрядного промежутка, соответствующую минимуму на полученной кривой, принимают за критическое расстоя-



3,0 h

2,0 h

1,0 -

0,9 -

0,8 -

0,7 -

0,6 -

0,5 -


100 h 8

10-1

10-2


1020304050

Объемная доля горючего в смеси, %

10 14 20 35 45

Энергия зажигания, мДж

РИС. 3.17. Условия зажигания газов и паров жидкостей:

а - зависимость критического расстояния от содержания горючего в смеси;

б - зависимость вероятности воспламенения горючей смеси от энергии зажигания

ние между электродами, а соответствующую ему газо-, паровоздушную смесь - за наиболее легковоспламеняющуюся.

Затем приступают к определению минимальной энергии зажигания. Для этого с электродов снимают диски и под электродами устанавливают ионизатор. Испытания на воспламенение газо-, паровоздушной смеси выполняют точно так же, как при определении критического расстояния между электродами, при этом испытывают только наиболее легковоспламеняющуюся смесь. Каждую серию испытаний ведут при одном и том же напряжении перед разрядом U и одном и том же электрическом заряде С конденсатора до получения не менее 10 воспламенений смеси с вероятностью не менее 0,01. Если при заданных U и С смесь не воспламенилась при 1000 разрядах (при этом число разрядов в одной и той же порции смеси в реакционном сосуде не должно превышать 100), то считают, что от данной энергии зажигания смесь неспособна воспламениться. В следующей серии увеличивают электрический заряд конденсатора и также испытывают смесь на воспламенение до получения не менее 10 воспламенений с вероятностью не менее 0,01 или до 1000 разрядов в отсутствии воспламенения.

Последовательно изменяя электрический заряд конденсатора и повторяя испытания, находят зависимость энергии зажигания W от вероятности воспламенения Р.

Вероятность воспламенения смеси рассчитывают как

Р = т /п,

(3.16)

где т-число испытаний, при которых смесь воспламенилась; п-общее число испытаний на воспламенение в данной серии.

Энергию зажигания W рассчитывают по формуле, Дж:

W = 0,5С (U 2- U 2),

(3.17)

где С - электрический заряд конденсатора, Ф; U1 , U2 - напряжение на конденсаторе соответственно перед и после пробоя искрового промежутка, В.





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [ 10 ] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235

© 2007 RCSZ-TCC
Телеком оборудование
Поддержка сайта:
rcsz-tcc.ru@r01-service.ru
+7(495)795-01-39, номер 607919