Запалимост и експлозивност прах

Способността да се образува взривоопасна смес с въздух, и способността за възпаление са важни отрицателни свойства на много видове прах. По какъв начин не се случва за разлика от физико-химичните свойства на свойствата на праха на твърди вещества, от които се е образувал, в своите пожар и експлозия на. Вещества като царевица и захар, макар и способен комбуста при определени условия, не са взривни вещества. Но когато са дадени в пулверизирани държавата, те са не само запалим, но взривно.

Много видове форма прах експлозивни смеси с въздуха, които могат да се взривят. Когато експлозия на прах, може много сериозни последици - произшествия с хора, унищожаване и повреждане на оборудване, структури, и така нататък ..

Прах в суспензия във въздуха в помещенията, е експлозив. Натрупан прах опасност (гел) пожар.

Въпреки това, при определени условия, на постоянната прах е в състояние да премине в суспензия, образувайки експлозивни смеси. Тя може да се появи като експлозия или изгаряне на прах в спряно състояние. С експлозията на реакция е много по-бързо от скоростта на разпространение на стотици и хиляди метра в секунда, при горене - при скорост от няколко метра в секунда. процес Dust горене в спряно състояние, протича много по-интензивно, отколкото горене уреден прах (аерогел).

Горене аерогел възниква от повърхността, но при повдигане на праха в резултат на локална експлозия, удар и др. Г. Аерогел протича в суспензия, и може да настъпи силен експлозия.

Местна експлозия на прах може да превежда от разтворената утаен прах в резултат от предната експлозия ще се разшири. В първия или последваща експлозия се случва трепереха сгради и съоръжения, разположени в него. Прахът покриване с тънък слой на повърхността им се движи в спряно състояние, образуват експлозивна смес, която отново се превръща в почва за следващия експлозията. След по-мощна експлозия в състояние да унищожи контейнера, където прахообразен материал се съхранява. Това ще бъде среда за мощната експлозия, която може да унищожи сградата.

Ние даваме редица определения, които характеризират горене и експлозия.

Горене се нарича процес физико-химично взаимодействие на гориво и окислител, придружено от отделяне на топлина и светлина радиация.

При запалване разбере началния етап на горене, което се случва под влияние на източник на запалване. Запалване което е съпроводено с пламък, наречен запалване.

Самозапалване - възникване на горене материал в отсъствие на източник на запалване. Самозапалване може да бъде термични, химични и микробиологични.

Термично самозапалване се появява в резултат на нагряване на материали до определена температура.

Микробиологични самовъзпламеняване резултати от микроорганизми.

Химическа самозапалване се появява в резултат на химическо взаимодействие на веществата.

Самозапалване - самозапалване е съпроводено с появата на пламъка.

спонтанно запалване температура - най-ниската точка на веществото, при която има рязко увеличение на скоростта на екзотермични реакции, а именно горене поява пламък.

Експлозия - една форма на реакцията на горене. Нейната характеристика разлика е изключително бързо, почти мигновено реакция да протече в обем.

С експлозия момента на изгаряне на голямо количество продукти - газове. газ под налягане изведнъж се появи, тяхното бързо, рязко движение, което се случва в вълни, удари води до унищожаването на околната структури, оборудване и други подобни. Г.

Възбуждането на експлозия прах е възможно с комбинация от определени условия, необходими за експлозия. Ако не най-малко едно от тези условия, експлозията не се случи, въпреки присъствието на другите.

Тези условия са както следва:

- концентрацията на прах във въздуха между долните и горните граници;

- наличие на източник на възбуждане експлозия достатъчна температура и сила в прашен област;

- подаване на кислород, достатъчно да осигури процес на горене.

NKPRP съответства на средната стойност на разстоянието между частиците прах, което се случва, когато достатъчно интензивен топлообмен между частиците. На необходимо да се натрупват топлинната енергия на експлозията в същото време. Ако концентрацията на прах във въздуха е малка, разстоянието между големите частици и топлопренасяне ограничават.

При концентрации голяма VKPRP става недостатъчно кислород за реакцията и процесът приключва.

Между NKPRP и VKPRP е концентрацията на прах във въздуха, който е най-летливите вещества. Тя отговаря на най-голямата стойност на взривно налягане. Тази стойност е естествено налична за всеки вид на прах.

NKPRP зависи от химическия състав на дисперсията на праха. Фино разделен материал има голяма контактна повърхност с окисляващ агент (кислород във въздуха). В материал с развита повърхност голям електрически капацитет, поради това, способността да се получат значителни разходи на статично електричество поради триене на частиците, което увеличава вещества пожарна опасност. На NKPRP на прах също са засегнати от наличието в състава му на минерални добавки не участват в vzryvoobrazovanii. Като инертен компонент, минералния компонент ограничава vzryvoobrazovanie Получената екраниране и абсорбиране на топлина.

Експлозия и горене също намалява с увеличаване на влажност прах.

Изолиране на прах летливи горими газове увеличава експлозивност. Прах въглища него при съдържание на по-малко от 10% от летливи газове не е взривоопасен. Не духайте прах и антрацит и въглища.

Когато съдържанието на кислород във въздуха на 11- 13% от прах запалване не се случи. NKPRP задвижва в таблиците се отнася до условията, когато въздуха в помещенията е практически неподвижен. Когато въздухът се движи със скорост от 5 m / и долната граница се увеличава 2-3 пъти.

Определяне NKPRP прашни смеси, направени в съответствие с процедурата, определена ГОСТ 12.032-81. Същността на този метод се състои в прах-въздушната смес запалване определена концентрация на обема на реакционния съд и оценка на резултатите от запалване. Чрез вариране на концентрацията на прах-въздушна смес, довежда до минимална стойност, при която се запалване, т.е.. Е. NKPRP.

NKPRP определя на инсталацията, показана схематично на фиг. 2.10. Инсталацията се състои от реакционен съд за образуване на стъклен цилиндър 1; разпрашване система, съдържаща пулверизатора 2, електромагнитния клапан 3, вентилите 4 и 6, приемникът 7 с манометър 5; Запалване източник (електрическо устройство) 9; управляващия блок 8 с ключа на програмата.

Взривни и запалим прах са разделени в четири класа. Критерият е NKPRP стойност и температурата на самозапалване.

Клас I - най експлозивен прах NKPRP до 15 г / м3;

Клас II - експлозивен прах NKPRP 16-65 г / м3;

Клас III - повечето запалими температура прах самозапалване в купчината е в поток от въздух до 250 ° С;

Фиг. 2.10. Устройство за определяне на прах и въздух смеси граница на запалване на ниска концентрация (LEL) ГОСТ 12.1.032-81: 1 - реакционен съд; 2 - пръскачка; 3 - електромагнитен клапан; 4, 6 - клапана; 5 - манометър; 7 - приемник; 8 - устройството за управление; 9 - източник на възпламеняване; 10 - защитен капак

Клас IV - запалим прах с температура на самозапалване при същите условия над 250 ° С

Показани са някои NKPRP прах и прахообразни материали I и II клас, г / m3

Аерозолните - нестабилна система. Той е обект на постоянна промяна. С течение на времето в аерозол загрубяване на суспендирани частици. Този процес се нарича коагулация (агрегация, агломерация); това е резултат от взаимодействието на частиците под влиянието на различни видове физически фактори. Най-голямата роля в кръвосъсирването принадлежи молекулни сили и силите на електрическото привличане.

От гледна точка на обезпрашаване на въздух (газ) коагулация много полезно явление, тъй като благодарение на разширяването на праховите частици повишава ефективността на улавяне. Финият прах, лошо или не събира в по-прости устройства, те може да се забави след коагулация. Съединение загрубяване и срастване на частици се случва, когато поради тяхната сблъсък под действието на гравитационната сила, инерционна сила, Брауново движение, така че взаимното привличане. Е. Успоредно с процеса на образуване на агломерати, образувани е процес на разчупване на агрегирани частици.

Коагулацията ще се случи по-силен, колкото повече вероятността за колизия на аерозолните частици. Тази вероятност се увеличава под действието на горните фактори. Малките частици са по-склонни към съсирване, отколкото по-големите. Също така ускорява коагулация, когато концентрацията на прахови частици в газова среда.

Налице е естествен коагулация, когато този процес се извършва под действието на естествените сили, т.е.. Е. Главно поради Брауново движение и гравитационните сили и изкуствен коагулация, когато този процес се засилва чрез прилагането на допълнителни фактори, като турбулентност в потока от прах в натоварено състояние, неговата изкуствен йонизация и акустична обработка. Процесът на коагулация се ускорява в резултат на много пъти, т. К. Вероятността за колизия на частиците и взаимодействие много пъти се увеличава.

Скоростта на коагулация на аерозолните частици подчинява

където п - концентрацията на частици в някакъв момент от време т:

n0 - начална концентрация на частиците, 1 / m3; Кк - коагулация постоянна м3 / сек.

Фиг. 2.11. Промяна на концентрацията на частици в статичен въздух

1, 2, 3 и 4 - съответно прах бряст, ясен, бреза, ръб дърво

където N - скорост на коагулация съответства на броя на частици за единица обем в срещи за единица време, 1 / (m2-сек).

От израза (2.4.), Следва, че в началния момент, когато концентрацията на частиците е висока, коагулацията настъпва при по-висока скорост, а след това скоростта му пада бързо.

Фиг. 2.11. Тя показва промяната в бройна броя на дървени скали концентрация прах чрез коагулация в период от време, по време на който броят на частиците намалява наполовина.

околния въздух параметри: температура 20 ° С, 50% относителна влажност, барометричното налягане от 750 mm Hg. Чл.

Термичната (брауново) коагулацията. В основата на Брауновото коагулацията е брауново (случаен принцип, хаотичен) движение на много малки частици - 0.1 микрона.

Процесът на топлинна (брауново) коагулация зависи малко от естеството на праховите частици. Коагулацията настъпва по-бързо от по-голям размер на частиците, тъй като има голяма абсорбция на фини частици. Повишено коагулацията, поради полидесперсност в сравнение с коагулация на монодисперсен прах не надвишава 10%.

I термични увеличения процент коагулация с абсолютната температура на средата за дисперсия. Скоростта на коагулация на малки частици също нараства с увеличаване на налягането.

Отбелязано е, че дисперсията на праха в технологичните газове въвеждане на пречистване, обикновено по-висока от източника на прах. Това може да се обясни с факта, че брауново съсирване почти мигновено.

Gradient коагулация. Градиент коагулация поради наличието на градиент на скоростта на потока на прашни газове. Най-типичен пример е поток от газове около твърдо вещество канал стена J. В съответствие със законите на хидравлика, и частиците до движи стената на по-ниска скорост от част-S Nq, разположени близо до надлъжната ос на канала. Контакт частици I е възможно, ако разстоянието между тях е по-малко от сумата на техния размер градиент коагулация действие е ограничено предимно до стена слой. Ето защо, тя играе значителна роля

Скоростта на намаляване на резултата от броенето на концентрацията на частиците в процеса на коагулация се определя от експресията

със значителна дължина на каналите и голяма повърхност, по която се появява контакта.

А бурен коагулация. Скоростта на коагулация на частици в дисперсионна среда могат да бъдат изкуствено повишена чрез турбулентност в аерозола. движението на завихряне на средата, която се дължи на турбуленцията, което увеличава вероятността за колизия на частиците и по този начин увеличава скоростта на коагулация.

турбулентност на потока прах газ се извършва за загрубяване прахови частици и по този начин да се подобри ефективността на почистване. движението на завихряне срещащи се дължи на сътресения, което увеличава вероятността от сблъскване и по този начин загрубяването на частиците. Прилагане на специални турбулентност генериране устройства, прахоуловители са разположени пред или директно в тях (Sec. 5).

Кинематичен коагулация. Метод кинематичен коагулацията настъпва по време на относителното движение на частици с различен размер от действието на външни сили -. Гравитационните сили, центробежни сили и др частици с различен размер се движат с различни скорости. Това води до сблъсък и тяхното разширяване. Пример за кинематичен коагулация е утаяването на частиците на капчиците под действието на тежестта (този процес се нарича също гравитационно коагулация). Кинематичен съсирване и когато насрещното движение и се пулверизира водна струя в мокри скрубери.

Схема коагулация. Както е отбелязано по-горе, прахови частици в много случаи имат електрически заряд - положително или отрицателно. Между заредените частици, както и между заредени и незаредени частици със сили взаимодействия. Това до голяма степен определя поведението на частици. Частиците се сблъскват, се придържат заедно, като образува агрегати.

Между частиците, следните електрически сила взаимодействие: Кулон силата на привличане или отблъскване, което се случва между две заредени частици, намиращи се на определено разстояние един от друг; индукция сила между заредена частица и съседна незареден; взаимодействие сила между заредена частица и другите частици със същия знак; сила на външната електрическото поле (ако има такъв).

Схема коагулация се използва в устройство за събиране на прах. Използвани-електростатично coalescers, които са структурно опростена електростатичен филтър. Принципи електрически коагулацията се използват също в изкуствено потоци йонизация газове и прах за загрубяване прахови частици (гл. 6).

Акустична коагулация. поток прах газ преминава през акустичната поле, създадено от източника на звук и ултразвук.

Ако някои параметри и характеристики на областта поради прах и газов поток отклонение средни увеличава значително броя на сблъсквания между прахови частици, което води до тяхното сливане, т. Д. Към загрубяване прах. Акустична обработка се извършва с цел да се подобри ефективността на прах събиране. Смятан в Sec. 6.