Порядок проведения эксперимента
1. Рассчитать стехиометрическую концентрацию горючей жидкости (ацетона), %об., при условии: молекулярная масса ; структурная формула - ; температура кипения ; температура самовоспламенения паров ; нормальная скорость распространения пламени ; теплоемкость горючей смеси ; теплопроводность горючей смеси ; область воспламенения – 2.2%об.–13%об.; температурные пределы воспламенения: нижний - (-20°С), верхний - (+6°С); плотность ; плотность паровоздушной смеси при стехиометрической концентрации .
, (1)
где - стехиометрические коэффициенты горючего, кислорода, азота, определяемые из уравнения окисления:
, (2)
2. Рассчитать количество горючей жидкости, необходимой для образования в полостях бомбы стехиометрической концентрации:
, (3)
где - объем жидкости, испарение которой образует стехиометрическую паровоздушную смесь, мл; - молекулярная масса горючей жидкости; - объем полости бомбы (в установке л); - объем моля, л (принять л); - плотность жидкости, г/см3.
3. Включить установку в сеть, нажав кнопку «Вкл. сеть».
4. Продувать бомбу воздухом в течении 2 минут, нажав кнопку «Продувка».
5. Установить по лимбу рассчитанный по формуле (1) зазор между полостями.
6. В каждую полость бомбы залить через выхлопные штуцера расчетное количество горючей жидкости.
7. Закрыть отверстия выхлопных штуцеров мембранами из кальки.
8. Для образования воздушной смеси в полостях бомбы дать выдержку 3 минуты.
9. Опустить защитный экран.
10. Через 3 минуты после заливки жидкости включить зажигание в левой полости бомбы, нажав кнопку «лев. зажигание». При этом должен произойти взрыв горючей смеси в левой полости (регистрируется по разрыву мембраны из кальки). При величине зазора больше тушащего зажигание смеси в левой полости приводит к зажиганию смеси в правой полости (происходит разрыв мембраны из кальки в правой полости).
Если величина зазора между полостями меньше тушащего, то взрыва смеси в правой полости не произойдет (мембрана на правом штуцере не разрушиться). В этом случае, нажав кнопку «Прав. зажигание», инициирует контрольный взрыв в правой полости.
11. Если эксперимент покажет, что расчетный. зазор больше тушащего, необходимо следующий опыт провести с зазором на 0,05 мм меньше расчетного. Уменьшая зазор в каждом опыте на 0,05 мм, нужно найти такой зазор, при котором взрыва не произойдет при повторении опыта 10 раз.
В каждой серии опытов определяют статистическую вероятность передачи взрыва по формуле:
, (4)
где - количество взрывов, когда произошла передача через зазор; - общее количество опытов с данным зазором.
Например, 1-я серия опытов: зазор мм, передача взрыва произошла в 1 из 4 опытов (, ), тогда .
2-я серия опытов: зазор мм. Передача взрыва не наблюдалась в 10-ти опытах. Тогда .
БЕЗОПАСНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА
При выполнении экспериментов существует опасность удара электрическим током и ожога продуктами сгорания, выбрасываемыми через отверстие мембраны. С целью предупреждения удара электрическим током запрещается прикасаться к токоведущим частям (клеммам). Ожог продуктами сгорания предупреждается блокировкой зажигания и защитным экраном. Во время эксперимента запрещается проводить какие-либо операции в зоне мембран. При разрушении мембран защитный щиток может быть отброшен выхлопными газами, поэтому во время зажигания смеси приближение к щитку опасно.
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
-
Схема установки.
-
Расчет тушащего зазора по формуле (1).
-
Расчет стехиометрической концентрации паровоздушной смеси по формуле (2) и объема заливаемой жидкости по (3).
-
Оформление экспериментальных данных (табл. 7)
Таблица 7
Исследуемое вещество - ... Стехиометрическая концентрация - ... % об. |
||||||
№ серии опытов |
№ опыта в серии |
Зазор, мм |
Наличие взрыва при воспламенении в левой полости |
Контрольное воспламенение в правой полости |
Вероятность воспла- менения, Р |
|
левая полость |
правая полость |
|||||
Пример заполнения |
||||||
1 |
1 |
0,95 |
воспл. |
воспл. |
- |
1,0 |
2 |
1 2 3 4 |
0,9 0,9 0,9 0,9 |
воспл. воспл. воспл. воспл. |
нет нет нет воспл. |
воспл. воспл. воспл. - |
0,25 |
-
Категория смеси по тушащему зазору в соответствии с ГОСТ 12.1.011-78 (переиздание 1991) и правилами изготовления взрывозащищенного и рудничного электрооборудования (ПИВРЭ).