Вопрос 2. Защитное заземление. Назначение и принцип действия.

Вопрос 3. Предохранительные клапаны и мембраны. Принцип действия. Достоинства и расчет.

ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА ОТ ПОВЫШЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ:

1)предохр устр-ва (исключающие возможность включение сосуда под давлением при неполном закрытии крышки, и открытии при наличие давления – замок с ключом -маркой):

- редуцирующие устройства,

- обратные клапаны,

-вентили,

- предохранительные клапаны,

- мембранные предохранители,

При работе на нагнетательной линии между компрессором и аппаратом ставиться автоматические редуцирующие устройства которое позволяет поддер-ть постоянное давление в аппарате, не зависимо от скачков давления перед аппаратом.

Сосуды для вредных и взрывоопасных веществ обор-ся обратным клапаном, который пропускает среду только в одном направлении. Он устанавливается на подводящей линии между компрессором и аппаратом. При падении давления на со стороны нагнетателя (остановка или неисправность компрессора) клапан автоматически закр-ся со стороны сосуда, и давление из сосуда «обратный удар». Предохранительный клапан –(если медленно поднимается давление) устр-во автоматического действия, предназначенного для предупред в аппарате и трубопров давление превышающее допустимое, при повышении Р открывается в клапане сбросное отверстие через которое уходят излишки Р (газа,жид-ти). Но после сброса излишки Р раб восстанавливаются клапан закрывается(рабочий процесс не прерывается.)

Пружины - малые габариты, рассчитаны на различное давление, с помощью сменной пружины, грузовой клапан - - за счет груза, рычажно-грузовые - склонны к вибрации(либо пониж Р , либо повыш Р, т е устраняют этот дифект). Все они работают в больших диапазонах Р , но их нельзя применять в вибрационных и движущихся аппаратах. Некоторые клапаны сбрас среду в атмосферу , клапаны закрытого типа - выводятся на сбромную трубу).

Р срабатывания клапана:

Рраб до 3 атм Роткр равно Рраб+0.5 атм4

От 3 до 60 атм Р отк= 1.5 Рраб

↑60 атм Роткр=1.1Рраб

Пропускная способность клапана рассчит: G = 1.59αFβ√(p1-p2)ρ

p1,р2 – макс значение давления перед предохранительным клапаном и после него

ρ - плотность среды для Р1 клапанов, то поперечное сечение не меньше 1.25 суммарного проходного сечения всех клапанов .

α- коэф-т расхода среды;

F – площадь сечения клапанов равное наименьш площади проточной части;

β- коэф-т учитывающий состояние газа(расширение ) при истечении.

Недостатки клапанов:

- механическая инерционность;

-нарушение герметичности и и утечка среды через затвор в рез-те загрязнения и повреждений

- деформация пружины,

Предохранительные клапаны не являются надежн ср-ом защиты(не возможна кристаллизация, затвердевание.сгущение – технолог процессы). Клапан не спасет при быстром росте давления , хлопок =>взрыв. Различают следующие виды: разрывные, ломающиеся, хлопающие, выщелкивающие,отрывные и специальные.

Наиболее простые разрывные мембр – изготавливаются из тонкого листа(Ме: медь, латунь,стекло.нерж сталь, эбанит)

Мембр бывают плоскими или выгнутыми(во внутрь аппарата)

При срабатывании выпуклой мембр с треском выворачивается и отрывается и уноситься потоком

Ломающиеся – из хрупких мат-ов, но при некоторой затяжке ее можно сломать.

Нед-ок: давление падает до атмосферного.

Треб-ия:

Мембр разрушение ток при заданном давлении

-констр и эксплуат удобная и простая,

- легкая замена,

-корозионно стойкая,

- достаточное проходное сечение для того чтобы давление не повышалось;

РАСЧЕТ МЕМБРАНЫ:

ОБЩАЯ ПЛОЩАДЬ,КОЛИЧЕСТВО, ДИАМЕТР И ТОЛЩИНА.

ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ МЕМБРАНЫ:

- при быстром росте давления(взрывном) аппарат могут спасти только заранее слабые элементы конструкции - мембраны , которые при резком увеличении давления быстро разрушаются и открывают отверстие для сброса образ-ся газов(снижают давление.)

Давление при взрыве газа-паровоздушной смеси: Рразр=р0(Твзр*m/T0*n)

Р0 – начальное давление смеси;

Твзр T0 - начальная тем-ра горючей смеси и тем-ра взрыва

m - число молей в смаси после взрыва;

n – число молей до взрыва.

Теоритическая температура взрыва:

Твзр=Q/(Сi* mi) Сi; mi теплоемкость продуктов горения и число молей соответственно

Объем газообразных продуктов: Vt= Vo(Pраб*Tвзр*m/Po *To*n)- при взрыве горючей смеси.

ΔVt=Vt-Vo(Pраб/Po)

Площадь мембраны:

f= ΔVt/ τW f – уд-ая площадь мембр. V-объем газов, отвод из аппар.через мембр. τ – время развития взрыва. W- скорость истечения газов через мембр.

Расчет толщины мембр:S= (P*r/2τ )(разрывная мембр) S- площадь мембр; Р- давление разрушения; r-радиус кривизны мембр.на растяжения материала. F=f*Vап;

d= √4F/пn толщина мембр: δ= Рразd/4σ в.ср; σ в.ср – временное сопр-ие материала мембр., с учетом тем-го режима.

нед-ки мембр:

- после срабатывании давление сниж-ся до атмосф-го

- выброс в астмосф вредных вещ-в

- иногда происходит выброс языков пламени, что приводит к воспламенению среды.

БИЛЕТ №2