ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Взрыво и пожароопасность из "Аппараты для смешения сыпучих материалов" Горючие сыпучие материалы могут при определенных условиях самовозгораться, а в смеси с воздухом — взрываться. Взрыв аэровзвеси сыпучих горючих компонентов происходит только в том случае, когда их концентрация в воздухе находится в диапазоне между нижним и верхним пределами воспламенения. Согласно принятым в СССР нормам нижний предел воспламенения служит основным критерием взрывоопасности аэровзвесей. [c.36] Взрывоопасными принято считать пылевоздушные смеси, нижний предел воспламенения которых меньше или равен 65 г/м . Пыли с нижним пределом, превышающим 65 г/м , считают пожароопасными. Для того чтобы аэровзвесь воспламенилась, к ней необходимо подвести определенную тепловую энергию. Минимальную энергию зажигания аэровзвесей определяют на специальном приборе путем экспериментального построения зависимости вероятности зажигания от энергии разряда конденсатора. Минимальная энергия зажигания резко возрастает с увеличением размера частиц выше 70 мкм. [c.36] Источником тепловой энергии, необходимой для зажигания аэровзвесей, в смесителях, бункерах могут быть нагретые поверхности движущихся элементов, искровой разряд электрооборудования, электропроводки и статического электричества. [c.36] Для предупреждения взрыва пылевоздушных смесей необходимо выполнять следующие условия проводить процесс смешения, транспортирования в среде инертного газа, тщательно заземлять металлическое оборудование, использовать взрывозащищенное оборудование, контролировать с помощью датчиков температуру в зоне наибольшего трения, не допускать попадания в смеситель металлических предметов, для чего загружаемую смесь необходимо пропускать через магнитный сепаратор. [c.36] Искры статического электричества при разряде заряженного диэлектрического материала в аппаратах характеризуются незначительной энергией, поэтому от них пылевоздушные смеси не взрываются. Реальную опасность представляют искры с заряженных металлических частей оборудования, поэтому и требуется их тщательное заземление. [c.36] В результате процесса перемешивания в смесителе происходит взаимное перемещение частиц разных компонентов, находящихся до перемешивания отдельно или в неоднородно внедренном состоянии. В идеализированном процессе мы должны получить такую смесь, когда в любой ее точке к каждой частичке одного из компонентов примыкают частицы других компонентов в количествах, определяемых заданным соотношением компонентов. Так, если смешиваются три компонента, массы которых относятся как целые числа р д гп, то в любом малом объеме, взятом в произвольной точке, массы после идеального смешения тоже должны относиться как р д т. [c.38] Из математической статистики известно, что наиболее просто статистический материал анализируется по одной случайной величине (законы для систем нескольких случайных величин значительно сложнее, и на практике к ним прибегают только в случае крайней необходимости). [c.39] Чтобы оценивать качество смешения одной случайной величиной, смесь условно считают двухкомпонентной. Для этого выделяют из смеси один какой-то компонент, называемый ключевым, а все остальные компоненты объединяют во второй условный компонент. По степени распределения ключевого компонента в массе второго условного компонента и судят о качеств смеси. Таким образом, в двухкомпонентной смеси случайной величиной X является содержание ключевого компонента в ее микрообъемах. [c.39] Случайная дискретная величина X может быть полностью охарактеризована, если известны закон ее распределения, математическое ожидание М, дисперсия О или среднее квадоа-тическое отклонение 5. [c.39] При большом числе проб величина т сходится по вероятности с математическим ожиданием М случайной величины X. Среднее квадратическое отклонение 5 зависит от величины т и имеет ее размерность. Это не позволяет использовать величину 5 в чистом виде для сравнительной оценки качества смесей с различным содержанием в них ключевого компонента. Поэтому величину 5 берут в относительной форме, деля ее на некоторую величину 5о, в которую многие авторы вкладывают разный смысл. В табл. 2 приведены основные формулы, используемые для расчета критерия оценки качества смешения и 5о. [c.39] Для расчетов 5 по формуле (35) необходимо суммирование квадратов значений с,, что избавляет от необходимости сум мирования квадратов разностей (с —с) в случае использова ния формулы (33). [c.42] В последнее время в ряде стран выпускаются специальные бланки со штриховой записью частот появления С . Например, в ГДР издательством Шефере Файнпапир выпускаются бланки Штриховая форма для статистической обработки результатов измерений и Статистическая обработка результатов измерений (с содержанием этих бланков можно познакомиться в работе [26]). Подобные бланки являются весьма удобной формой записи первичного статистического материала и результатов его обработки. [c.43] Величина при определенных условиях зависит от веса проб, отбираемых на анализ. Это объясняется тем, что среднее квадратическое отклонение соотношения компонентов в самих пробах даже при идеальном их смешении зависит от числа составляющих их частиц. Действительно, из статистики известно, что доверительный уровень оценки 5г по 5 определяется неравенством 215 5г 225, где 5г — среднее квадратическое отклонение наблюдаемой величины в генеральной совокупности, т. е. во всей смеси 5 — среднее квадратическое отклонение наблюдаемой величины по экспериментальным ее измерениям 22 — коэффициенты, значение которых зависит от доверительной вероятности и числа измерений п, их значения можно выбрать по таблица.. [7]. [c.43] Чем больше число наблюдаемых значений случайной величины п, тем ближе значения коэффициентов 21 и г-2 к единице. Например, при доверительной вероятности а = 0,99 и я = 200 эти коэффициенты равны г] = 0,885 22=1,147. [c.43] Всю смесь сыпучих материалов, находящуюся в смесителе, можно условно разбить на А элементарных объемов, в каждом из которых будет свое среднее значение концентрации ключевого компонента сг. Величина элементарного объема может быть принята равной объему отбираемой пробы. Тогда при небольшом значении объема пробы величина А будет достигать больших значений. Это дает нам право считать последовательность случайных значений концентрации ключевого компонента в каждом из А элементарных объемов генеральной совокупностью. [c.45] Генеральная совокупность чисел с нормальным распределением достаточно полно характеризуется их генеральной средней Сг и средним квадратическим отклонением 5г. Из смеси отбирают ограниченное число проб, в результате анализа которых мы получаем п независимых значений величины концентрации с,- ключевого компонента в пробах. [c.45] Численность выборки (число отбираемых проб) должна быть такой, чтобы значения с и 5 были близкими по величине соответственно к Сг и 5г, ибо только в этом случае смесь будет достаточно точно охарактеризована. При и- оо Сг = с 5г=5, но это требует значительных затрат и практически трудно осуществимо. [c.45] Значение Ус перед опытом обычно неизвестно. Его можно определить предварительным отбором и последуюшнм анализом большого количества проб либо принять равным Ус = 20%, так как в большинстве промышленных смесителей получают смеси сыпучих материалов с качеством не ниже Ус = 20%. [c.46] Отбираемые на анализ пробы, по которым производится статистическая оценка качества смеси, должны быть представительными, т. е. иметь такой вес, чтобы случайные отклонения в них соотношения компонентов не затушевывали общую картину распределения вещества по объему контролируемой смеси. [c.46] Минимально допустимый вес пробы G , т. е. вес, обеспечивающий достоверность оценки качества смеси, вес представительный может быть рассчитан следующим образом. [c.47] Вернуться к основной статье