- •Определение температурных пределов воспламенения паров горючей жидкости в воздухе. Цели работы
- •Общая часть
- •Описание лабораторной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Расчётная часть
- •Содержание отчёта
- •Меры безопасности при выполнении эксперимента
- •Категории помещений по взрыво- и пожароопасности согласно нормам пожарной безопасности (нпб 105-95)
- •Классификации взрыво- и пожароопасных зон помещений и наружных установок по правилам устройства электроустановок
- •Классы взрывоопасных зон
- •Классы пожароопасных зон
Расчётная часть
1. По формулам (2), (3) определить расчётные значения НТПРП и ВТПРП. Сравнить расчётные и экспериментальные данные (tкиппринять равной 151 °С).
2. По экспериментально найденным температурным пределам распространения пламени рассчитать концентрационные пределы его распространения
НКПРП= Рн·100/Р, (4)
НВПРП= Рв·100/Р,(5)
где НКПРП и ВКПРП - значения нижнего и верхнего концентрационных пределов распространения пламени, % об;
Рни Рв- Давления насыщенных паров жидкости при температуре соответствующих нижнему и верхнему температурным пределам распространения пламени, мм. рт. ст. (определяют по графику, расположенному на приборной панели);
Р - барометрическое давление; мм рт. ст.
3. Установить категорию производственного помещения по взры во- и пожароопасности в соответствии с НПБ 105-95 (приложение 1).
Для этого необходимо определить расчётное избыточное давление взрыва ΔР паровоздушной смеси
ΔР = (Pmax – P0)·mz/ρVCB·100/CCT·1/KH,(6)
где Рmах- максимальное давление взрыва стехиометрической паровоздушной смеси в замкнутом объём определяемое экспериментально или по справочным данным.
Принять Рmах= 900 кПа; Р0- начальное давление. Принять Р0=101 кПа,
m-масса паров горючей жидкости, поступившая 9 помещение при испарении с поверхности разлитой жидкости, кг;
m- определяют по формуле
m = W·Fn·τ, (7)
где W- скорость испарения, (кг/м2·с):
Fn- поверхность разлива (площадь Принимают 1м2на 1 л разлившейся испарения), м2 жидкости. Вариант по табл. 4 задает преподаватель;
т- время испарения (принять 3600 сек);
Скорость испарения W находят по формуле
W=10-6ηPн√М,(8)
где η - коэффициент, зависящий от скорости и температуры воздушного потока, принимают по табл. 3 в соответствии с заданным вариантом по табл. 4;
Рн - давление паров горючей жидкости при температуре равной среднеарифметической температуре жидкости в аппарате (принять равной НТПРП) и воздушной среды в помещении принять равной 20 оС), кПа
М - молекулярная масса ВВЖ M = 128;
z- коэффициент участия горючего вещества во взрыве. Принять =0,3;VCB- свободный объём помещения, м3(по заданному варианту);ρ- плотность паров горючей жидкости, кг/м3
Принять ρ=5,63
Сст- стехиометрическая концентрация паров горючей или легковоспламеняющейся жидкости, % об вычисляют по формуле:
Сст =100/(1+4,84β),(9)
где β - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения, определяемый по формуле:
β =nс+nн/4,(10)
где nсиnн- число атомов С и Н в молекуле горючего.
Для данного случая условно принять, что в реакции участвует С9Н20.
Кн - коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения.
Принять Кн = 3
Вычислив ΔР в соответствии с НПБ 105-95, определить категорию помещения (учитывая, что для горючей жидкости с tвсп≤ 61 °С нижний температурный предел распространения пламени, определённый экспериментально, можно приравнять к температуре вспышки).
3. Выбрать температурный режим ведения технологического процесса, связанного с использованием керосина, обеспечивающий невозможность образования взрывоопасной смеcи в аппарате (с учётом коэффициента безопасности).