3 Порядок выполнения работы

1. Экспериментально определить скорость испарения ЛВЖ (гептана) со свободной поверхности открытой емкости.

Для этого в стеклянный стакан налить 5-7 мл гептана, закрыть крышкой и определить массу стакана с ЛВЖ на весах. Открыть крышку и поставить от­крытый стакан в вытяжной шкаф на 30 мин (0,5 часа). По истечении этого времени вновь определить массу закрытого стакана с ЛВЖ и вычислить массу испарившейся жидкости

m = m₁ – m₂,

где m₁ и m₂ - масса стакана с ЛВЖ соответственно в начале и в конце опыта.

Определить скорость испарения ЛВЖ V_э, кг/ч по формуле

V_э =

где _и - время испарения (0,5 часа).

2. Измерить внутренний диаметр стакана, вычислить площадь испарения ЛВЖ F, м².

Определить экспериментальную интенсивность испарения W_э по фор­муле

W_э=

Определить расчетную интенсивность испарения W пo формуле (2). Сравнить полученные экспериментальные и расчетные значения.

3. Вычислить массу паров ЛВЖ, поступившую в помещение от источни­ка испарения по формуле (1). Сравнить экспериментальные и расчетные дан­ные.

4. Рассчитать концентрацию С_о паров ЛВЖ в объеме помещения по формулам (3) и (4) для массы паров, полученной экспериментально, (m) и для рассчитанной массы паров (m_п).

5. Вычислить приближенные НКПВ и ВКПВ (НП и ВП) для гептана по формулам (5). Сравнить полученные значения с концентрацией паров С₀.

6. Вычислить НКПВ гептана при атмосферном давлении и температуре t паровоздушной смеси, % об., по формуле

(7)

где _н° - 1,074 % об. (для гептана);

t - температура воздуха, измеренная в вытяжном шкафу, °С.

7. Определить максимальное количество паров ЛВЖ, поступивших в помещение, при выделении которого еще можно отнести помещение к пожа-ровзрывоопасным

(8)

где Р_доп - предельно допустимый рост давления для конструкции зданий и оборудования, допускается принимать Р_доп = 5 кПа;

c_ст - стехиометрическая концентрация горючего пара, % об.;

с_ст = 100 / (1 +4,84₁), (9)

где ₁ - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции сгорания;

₁= n_c + (n_H - n_x) / 4 - n₀ / 2,

где n_c, n_н, n_о, n_х - число атомов С, Н, О и галоидов в молекуле горючего;

Р_max - избыточное давление взрыва стехиометрической паровоз­душной смеси, допускается принимать Р_max = 800 кПа;

z - коэффициент участия горючей среды во взрыве, принимается для ЛВЖ и ГЖ, нагретых ниже температуры вспышки z = 0,3.

8. Рассчитать минимальное количество G паров ЛВЖ, при выделении которых в данном помещении создается горючая паровоздушная смесь. С учетом нижнего концентрационного предела воспламенения (НКПВ) G, кг, опре­делим по формуле

G = НКПВ _п V, (10)

где НКПВ принимаем равным _н, t °;

_п - плотность пара при расчетной температуре, кг/м³, определяется по формуле

(11)

где М - молекулярная масса ЛВЖ;

t - расчетная температура, принимается равной температуре воздуха в вытяжном шкафу;

P_h - давление насыщенных паров ЛВЖ, Па;

Р₀ - атмосферное давление, определяемое по барометру, Па;

V — объем помещения, (принимается по указанию преподавателя). Время _в в течение которого образуется взрывоопасная смесь, определя­ется по формуле

(12)

где Vэ - экспериментально определенная скорость испарения, кг/ч.

9. Рассчитать давление насыщенных паров ЛВЖ при температурах, со­ответствующих НКПВ и ВКПВ (НП и ВП) по формулам

Р_НП (13)

(14)

Вычислить нижний и верхний температурные пределы воспламенения паров ЛВЖ, используя уравнение Антуана.

10. Определить категорию помещения по пожаровзрывной и пожарной опасности, сравнив экспериментально определенную массу m паров ЛВЖ, поступившую в помещение от источника испарения, с максимально возмож­ной m_max. Если m < m_max, то помещение непожаровзрывоопасно; если m > m_max то помещение пожаровзрывоопасно.

11. Сделать вывод, сравнив расчетные и табличные данные, с указанием причин несоответствия между ними.