9. Вопросы экологии

Следует сделать общий вывод (с учетом пожаровзрывоопасности сооружений, экономики и опасности выброса паров для окружающей среды), выяс­нить меры, принятые для снижения указанной опасности, и, если их недостаточно, рекомендовать дополнительные (с.23-26 [4]).

9. Разработка необходимых средств защиты. Расчет

Если автор курсовой работы придет к заключению, что необходима защита аппарата инертным газом, требуемое время продувки аппарата инертным газом нужно определить расчетом по известной методике [4, с. 102].

Предельно допустимую взрывобезопасную концентрацию флегматизатора (ПДВК) вычисляют по формуле

, (41)

где - коэффициент запаса надежности, принимаемый следующим образом

при об. долей ,

при об. долей ,

- минимальная флегматизирующая концентрация флегматизатора, для смесей горючих паров и газов определяется расчетом согласно ГОСТу; величину можно также определить по формуле

, (42)

где - минимальное взрывоопасное содержимое кислорода (МВСК), величина которого оценивается расчетом (при флегматизации среды азотом) по формуле

, (43)

где - стехиометрический коэффициент при кислороде в уравнении сгорания 1 моля горючего вещества (из уравнения горения).

Определить значение минимальной флегматизирущей концентрации при температуре среды, отличной от 25 °С, можно по формуле

. (44)

Количество инертного газа, необходимого для флегматизации горючей смеси в аппарате, определяют из выражения

, (45)

где V_ф - количество подаваемого в аппарат инертного газа, м³; V_св - свободный объем аппарата, занимаемый парогазовоздушной смесью, м³ и определяемый по формуле: .

При возможности образования повышенного давления в аппарате проверить, защищен ли он предохранительным клапаном, и определить необходимую площадь его сечения [4, с.50 – 53; 13]. Необходимо учесть, что Р_с [13] принимается равным атмосферному давлению: 1 10⁵ Па; диаметр сопла клапана 30 мм; максимальный приток газа в ресивер G_max=G_б или G_max=G_М.

Методика поверочного расчета пружинного пре­дохранительного клапана со сбросом парогазовой среды в специаль­ную закрытую систему

Принимают избыточное давление срабатывания предохрани­тельного клапана по известному избыточному рабочему давлению в аппарате по табл. 3.10.1.

Таблица 3.10.1

Рабочее (избыточное) давление РР.И., МПа	Давление срабатывания (избыточное) Pср.и, МПа
1	2
Менее 0,3 0,3 ≤ РР.И. < 6 6 и более	Рр.и. +0,05 1,15 Pp.и. 1,1 Рр.и

Здесь Рр.и = Р_р - 0,1 МПа;

Рср_.= Р_СР.И + 0,1 МПа;

где Р_Р - рабочее (абсолютное) давление в аппарате, МПа; Р_СР - абсолютное давление срабатывания клапана, МПа., Р_СР.И. - давление срабатывания (избыточное), МПа (из колонки № 2 табл. 3.10.1 по расчетному значению рабочего (избыточного) давления Р_Р.И.).

Находят молекулярную массу продукта в аппарате по табл. 1 Приложения, а если необходимо, определяют молекулярную массу М парогазовой среды в аппарате по формуле, приведенной в табл. .2 Приложения (при использовании методики для дипломного проектирования).

Определяют плотность среды в аппарате при давлении срабатывания предохранительного клапана и рабочей температуре:

( 46 )

где ρ_t – плотность парогазовой среды в аппарате, кг/м³; t_Р - рабочая температура среды в аппарате, °С; Рср - абсолютное давление срабатывания клапана, МПа.

Дальнейшие расчеты производят с использованием метода последовательных приближений, для чего задаются давлением на вхо­де в отводящий трубопровод Рвх (на выходе из отводящего патрубка предохранительного клапана). Принимают:

Рвх = Рс. ( 47 )

где Р_С - абсолютное давление среды в закрытой системе, куда про­изводится сбрасывание парогазовой среды, МПа (по заданию).

Определяют отношение:

Рвх.и/Рср.и ( 48 )

Здесь Рвх.и = Рвх - 0,1 МПа – избыточное давление среды в отводя­щем трубопроводе, МПа.

По табл. 3.10.2 находят показатель адиабаты К сре­ды, выходящей через предохранительный клапан из аппарата, и по табл. 3.10.3 определяют

В = f(Рвх.и/Рср.и ; К). ( 49 )

Определяют необходимую площадь проходного сечения предохранительного клапана при максимальной производительности аппарата по парогазовой среде (или притоке в аппарат среды) во время ава­рийной ситуации:

( 50 )