ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Концентрационные пределы воспламенения газовых смесей из "Взрывобезопасность электротермического оборудования с контролируемыми атмосферами" На основании анализа большого количества экспериментальных данных [69] установлено, что правилу Ле-Шателье подчиняются двух- и многокомпонентные смеси таких горючих газов, как водород, окись углерода, метан, аммиак. Авторы [69] считают, что вычисление предг-лов воспламенения сложного горючего по правилу Ле-Шателье, если экспериментально найдены пределы воспламенения отдельных компонентов, дает более надежные и точные результаты, чем экспериментальное определение пределов воспламенения этой смеси. Принципиальная возможность получения надежных результатов по правилу Ле-Шателье для смесей неисследованных горючих должна быть в каждом таком случае доказана экспе-1 риментально. [c.11] Я — предел воспламенения смеси горючих газов (верхний или нижний), %, рассчитываемый по (3). [c.12] При этом концентрация каждого горючего газа, входящего в смесь, определяется в процентах для смеси, условно состоящей только из горючих компонентов. [c.12] Сильно различаются по литературным данным концентрация кислорода (от 0,5% [67] до 3% [И]) в печи, при которой может быть закончена продувка, а также концентрация горючих компонентов (от 5% [67] до 6—8% [И]) в газах, которые могут применяться для продувки печей, а также значения других параметров взрывобезопасности. При этом значения параметров не подтверждены расчетами или экспериментальными данными. [c.14] Для определения значения параметров взрывобезопасности необходимо знать всю область воспламенения смеси воздуха с контролируемой атмосферой, флегмати-зированной негорючим газом, используемым для продувки (как, например, область, ограниченная кривой 1 на рис. 3). [c.14] 47] получены значения параметров взрывобезопасности для применяемых контролируемых атмосфер. В основу расчетно-графического метода положены экспериментальные данные (рис. 4) по пределам воспламенения при комнатной температуре горючих газов, флегматизированных азотом, двуокисью углерода или водяным паром. [c.14] В [71] приведена методика вычисления пределов воспламенения смеси газов, флегматизированных негорючими компонентами, с воздухом. Для этого многокомпонентная газовая смесь условно разбивается на п бинарных смесей, каждая из которых состоит из горючего и негорючего газов. Чис.по бинарных смесей принимается равным количеству либо горючих, либо негорючих газов, входящих в исходную смесь. Пределы воспламенения бинарных смесей определяют с помощью экспериментальных данных, приведенных на рис. 4. Принимая, что исходная многокомпонентная смесь состоит из горючих газов (бинарных смесей), рассчитывают пределы ее воспламенения по (3). [c.14] При выборе составов экзогаза за основу принята диаграмма усреднешюго состава продуктов неполного сгорания углеводородных газов в зависимости от коэффициента расхода воздуха [34]. [c.15] С помощью описанного метода рассчитаны [33] области воспламенения экзотермических атмосфер различного состава и эндотермической атмосферы, полученной из природного и сжиженного газов. В качестве газа-флегматизатора при расчетах приняты для эндогаза — азот, двуокись углерода и негорючий экзогаз, для экзотермических атмосфер — азот. Состав контролируемых атмосфер, принятых в качестве исходных для расчетов, приведен в табл. 3. [c.15] Расчет пределов воспламенения атмосфер, составы которых приведены в табл. 3, показа. , что значения нижнего предела воспламенения для эндогаза составов 1, 2, 3 практически не различаются (максимальная относительная разница составляет 1%). Наибольшее значение верхнего предела воспламенения у эндогаза состава 3 (73,2%), наименьшее —у эндогаза состава 2 (69,5%). На этом основании эндогаз состава 2 как менее взрывоопасный в последующих расчетах не использовался. Для экзогаза, получаемого при постоянном коэффициенте расхода воздуха, наиболее взрывоопасный состав образуется при его очистке от СОг и глубокой осушке (экзогаз составов 5, 8, 10, 12). Эти составы были использованы в последующих расчетах. Из состава экзогаза, используемого в расчетах в качестве газа-флегматизатора, исключен водяной пар (составы 14, 15). Это дает дополнительную гарантию безопасности в случае применения неосушенного экзогаза вследствие того, что водяной пар обладает лучшими по сравнению с азотом флегматизирующими свойствами (рис. 4). [c.16] Ниже приведены примеры расчета пределов воспламенения эндогаза в воздухе и двух точек области воспламенения этого эндогаза, флегматизированного азотом. [c.16] Пример 1. Расчет пределов воспламенения эндогаза состава 1 (см. табл. 3) приведен в табл. 4 и 5. [c.16] Состав исходной смеси, % . Нг=8 00 = 4 СН4=0,1 С02=0,1 N2 = 77,8. [c.17] В результате выполненных расчетов получены области воспламенения флегматизированных различными газами эндо- и экзотермической контролируемых атмосфер [33, 35]. Из их анализа следует, что двуокись углерода по отношению к эндогазу обладает существенно лучшими флегматизирующими свойствами, чем азот. Отношение объема азота к объему эндогаза в экстремальной точке области воспламенения более чем в 1,6 раза превышает соответствующее значение при разбавлении эндогаза двуокисью углерода. Экзогаз, полученный при а=1, по флегматизирующим свойствам несколько лучше азота, так как имеет в своем составе двуокись углерода. [c.17] Экзогаз, полученный при а=0,9, из-за наличия горючих компонентов из всех рассмотренных газов-разбавителей является самым плохим флегматизатором. [c.18] Для расчета пределов воспламенения эндо- и экзотермической контролируемых атмосфер не рекомендуется пользоваться формулой (4), так как нарденные при этом значения существенно отличаются от полученных по описанной выше методике. Например, для эндогаза (состав 3) верхний предел воспламенения, вычисленный по (4), на 12% выше, для экзогаза, полученного при а—0,8 (состав 12), нижний и верхний пределы воспламенения отличаются на минус 38 и плюс 29% соответственно. [c.18] Вернуться к основной статье