2. Методические рекомендации по выполнению работы

2.1. Лабораторную работу выполняет группа студентов в количестве не боле двух человек.

2.2. Перед началом работы необходимо изучить настоящие методические указания, устройство лабораторной установки, порядок и последовательность работы по ней, меры безопасности при выполнении работы.

Следует подготовить для записей табл. 10.3, её форма указана ниже.

Таблица 10.3

Результаты определения концентрационных пределов

распространения пламени по газовоздушной смеси

Концентрация пропана в исследуемой газовоздушной	Описание поведения газовоздушной смеси при зажигании:	НКПР, % об			ВКПР,
смеси, % об.	- нет взрыва - есть взрыв	в эксперименте	по расчету при t=25оС	по расчету при t=t	% об
1. 2 – 3 2. 5 3. 7 – 8 4. 10 После первого взрыва концентрация газа в каждом эксперименте увеличивается на 5 %

При определении концентрационных пределов воспламенения взрывоопасной смеси используется специальная лабораторная установка (рис. 10.2). Газ отбирается из специального баллона с пропаном, который соединен трубкой с мерным цилиндром 5 – см.рис. 10.2.

Рис.10.2. Лицевая сторона панели установки для определения

концентрационных пределов распространения пламени по

газовоздушной смеси:

1 – воздушный вентиль взрывной камеры; II- воздушный вентиль мерного

цилиндра; III – вентиль перепуска газовоздушной смеси из мерного цилиндра

во взрывную камеру; IV– вентиль для впуска исследуемого газа в мерный

цилиндр; 5 – мерный цилиндр; 6 – взрывная камера; 7 и 11 рукоятки для

перемещения емкостей с водой; 8 и 10 – выключатели электрической сети

220 В и 30 в; 9 – тумблер подачи напряжения на электроды;

12 и 13 – лампочки индикаторов положения рукояток 7 и 11.

Лабораторная установка состоит из мерного цилиндра 5, в котором приготавливается газовоздушная смесь, и взрывной камеры 6. Мерный цилиндр (смеситель) 5 проградуирован на 100 см³и представляет прозрачный цилиндр, закрытый плотно резиновой пробкой.

Через пробку проходит трубка, соединенная с вентилями II и IV. Вентиль IIпредназначен для выпуска и впуска воздуха в смеситель, а вентильIV– для впуска исследуемого газа – пропана. Для вытеснения из мерного цилиндра приготовленной газовой смеси служит емкость с водой (расположена за панелью), которая при плавном повороте ручки 7 (справа) поднимается вверх до упора. При этом вода, вытекая из емкости в мерный цилиндр, вытесняет из него газовоздушную смесь.

Взрывная камера 6 снабжена электрическим искровым источником зажигания, включаемым тумблером 9 и двумя вентилями IIIиIIдля подачи газовоздушной смеси и выпуска воздуха из неё. Взрывная камера цилиндрической формы изготовлена из толстостенного органического стекла. На верхней крышке камеры смонтирован предохранительный клапан для предотвращения разрыва камеры.

В нижней крышке взрывной камеры имеется отверстие, через которое камера соединена с емкостью с водой посредством резинового шланга ( расположена за панелью). Для поднятия и опускания емкости с водой служит ручка 11 (слева).

Электрическое питание на стенд подается включением переключателей 8 и 10. О готовности стенда к работе (емкости с водой опущены) сигнализируют лампочки 12 и 13.

2.3. Последовательность выполнения работы

Перед началом выполнения лабораторной работы стенд должен находиться в исходном состоянии:

- вентили IиIIоткрыты на 1-3 оборота;

- вентили IIIиIVзакрыты;

- контрольные лампочки 12 и 13 горят, т.е. поворотные ручки 7 и 11 находятся в крайнем нижнем положении. При этом взрывная камера и мерный цилиндр свободны от жидкости ( допускается 10-15 мм жидкости во взрывной камере).

1. Поверните переключатели 8 и 10 вправо на одну ступень.

2. Поверните плавно на себя и вверх до упора ручки 7 и 11.

После того как вода полностью вытеснит воздух из мерного цилиндра и взрывной камеры, закройте вентили Iи П.

3. Верните ручки 7 и 11 в исходное положение, т.е. поверните их на себя и вниз плавно до упора.

4. Слегка открыв вентиль IV, впустите в мерный цилиндр небольшое количество газа так, чтобы уровень воды в мерном цилиндре опустился на 2-3 мм. В случае поступления газа больше нужного количества, надо поднять правую ручку вверх до упора, открыть вентиль 2 и выпустить лишний объем газа в атмосферу (из цилиндра). После этого ручку 7 опустить в исходное положение. ВентильIVзакрыть.

5. Открыв на 2-3 оборота вентиль П добавьте в мерный цилиндр воздуха так, чтобы уровень воды в мерном цилиндре снизился на 100 мм, но не ушел ниже этого уровня. Вентиль П закройте.

6. Откройте на 2-3 оборота вентиль Ш и, подняв ручку 7 на себя вверх до упора, перепустите приготовленную газовоздушную смесь из мерного цилиндра во взрывную камеру. После полного удаления смеси из мерного цилиндра вентиль Ш закройте, а ручку 7 верните в исходное положение (на себя и вниз), при этом лампочка 13 должна загореться.

7. Подайте тумблером 9 питание на источник зажигания - на 0,3-0,5 с. Если электроды во взрывной камере находятся под водой – включение тумблера для производства взрыва запрещается. Следите за поведением (реакцией) среды во взрывной камере (при взрыве слышен характерный хлопок, виден всплеск воды во взрывной камере).

Результаты наблюдения запишите в табл. 10.3 («взрыв», «нет взрыва», «взрыв выражен не ясно» и т.п.).

8. Откройте на 2-3 оборота вентиль I, и поворачивая на себя и вверх плавно до упора ручку 11, удалите из взрывной камеры отработанную смесь. После полного заполнения водой взрывной камеры закройте вентильI, а ручку 11 верните в исходное положение (вращением на себя и вниз). При этом индикаторная лампочка 12 должна загореться.

9. Если в предыдущем эксперименте взрыва не наблюдалось, то повторите опыт по пунктам 4-9, увеличив количество поданного в мерный цилиндр газа на 2-3 %. Минимальное количество газа в процентах от объема цилиндра, при котором произойдет первый взрыв и является НКПР.

10. После первого взрыва количество газа, подаваемого в мерный цилиндр, можно увеличивать в каждом эксперименте уже на 5 % и повторять опыт как описано в пунктах 4-9.

Максимальное количество газа в процентах от объема цилиндра, при котором произойдет последний взрыв, является ВКПР. На этом эксперимент оканчивается.

11. Все вентили, тумблеры, выключатели, рукоятки в лабораторной установке приведите в исходное положение. Переключатели электрической сети 8 и 10 – выключите.

2.4. Указания к подготовке отчета по работе

1. Запишите цель работы, вычертите схему лицевой панели лабораторной установки, укажите расшифровку всех обозначений на стенде.

2. Заполните табл. 10.3. Выполните необходимые расчеты согласно вариантам заданий, приведенным в табл. 10.4. Вариант задания запишите в отчете.

Расчет должен включать вычисления С_ст, НКПР – по формулам (10.4) и (10.5), НКПР_t– при этомtпринимается равнойt_pсогласно варианту задания. Вычислите также расчетное избыточное давлениеР по формуле (10.8). После этого расчета укажите, можно ли помещение относить к категории А – взрывопожароопасной.

Таблица 10.4

Варианты заданий к лабораторной работе

№№ варианта	Расчетная температура tр, оС	Масса горючего вещества m, кг	Свободный объем помещения Vсв, м3	Площадь помещения F, м2	Высота помещения Н, м
1 2 3 4 5 6 7 8	35 90 80 70 60 50 45 40	10 50 30 100 150 350 90 200	1500 5000 3500 4000 2500 8000 3000 800	400 1500 1000 1100 800 1600 900 300	3,5 4,0 3,5 3,6 3,2 5,1 3,4 3,0

З. МЕРЫ БЕЗОПАСНОСТИ

1. При появлении запаха газа на рабочем месте или в помещении, перекройте вентиль на подводящей магистрали и сообщите преподавателю, инженеру или лаборанту.

2. Не производите ремонт или регулировку на запорной арматуре или баллоне с газом.

3. Помните, что в лабораторной установке используется повышенное напряжение, опасное для жизни, соблюдайте меры электробезопасности.

4. Запрещается вскрытие лабораторной установки, включенной в сеть электропитания и газоснабжения.