САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЕНИЯ
ФАКУЛЬТЕТ ВЕЧЕРНЕ-ЗАОЧНЫЙ
КАФЕДРА «УПРАВЛЕНИЕ И ИНФОРМАТИКА В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ»
ЛАБОРАТОРНАЯ работа №3
по дисциплине
Безопасность жизнедеятельности
Исследование взрывозащиты электрооборудования
взрывонепроницаемого исполнения
Выполнил: ст. гр. УИТ-51в
Зимин Н.Н.
Принял
Русин С.А.
2008
Цель работы: ознакомиться с экспериментальным методом определения величины тушащего зазора (БЭМЗ) и выбором электрооборудования взрывонепроницаемого исполнения.
Основные понятия
Взрыв – быстрое преобразование веществ (взрывное горение), сопровождающееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить работу.
Вспышка – быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов.
Температура вспышки – самая низкая (в условиях специальных испытаний) температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары и газы, способные вспыхивать от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для последующего горения.
Температура воспламенения – температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары или газы с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигания возникает устойчивое горение.
Температура самовоспламенения – самая низкая температура горючего вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся возникновением пламенного горения.
Легковоспламеняющаяся жидкость (ЛВЖ) – жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющая температуру вспышки не выше 61°С (относятся к взрывоопасным).
Горючая жидкость – жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющая температуру вспышки выше 61°С (относятся к пожароопасным, если не нагреть до температуры вспышки и выше).
Верхний и нижний концентрационные пределы воспламенения (ВКПВ и НКПВ) – соответственно максимальная и минимальная концентрации горючих газов, паров ЛВЖ, пыли или волокон в воздухе, выше и ниже которых взрыва не произойдет даже при возникновении источника инициирования взрыва.
Безопасный экспериментальный максимальный зазор (БЭМЗ) – максимальный зазор между фланцами оболочки, через который не проходит передача взрыва из оболочки в окружающую среду при любой концентрации смеси в воздухе.
Методика эксперимента
Теоретические сведения о тушении пламени в зазоре
Согласно теории пределов распространения пламени, гашение его в узких каналах обусловлено отрицательным тепловым балансом зоны реакции.
В узких каналах потери тепла через стенки вызывают снижение температуры в зоне реакции и уменьшение скорости распространения пламени. При уменьшении диаметра канала увеличивается отношение поверхности теплообмена к объему зоны реакции. Когда потери тепла достигают критической величины, распространение пламени делается невозможным.
Пламегасящее действие узких каналов зависит, в основном, только от природы горючей смеси и не зависит от материала поверхности канала. На принципе гашения пламени в узких каналах основано действие щелевых огнепреградителей и взрывозащита в электрооборудовании исполнения «d». Гасящий (тушащий) канал образуется узким зазором между фланцами и другими деталями электрооборудования, соединяющими внутренний объем аппарата с внешней средой.
Величину тушащего зазора определяют экспериментально для каждой горючей смеси. Величина тушащего зазора может быть рассчитана по следующей формуле:
,
(9)
где
– критерий Пекле, характеризующий
физические свойства процессов переноса
тепла путем конвекции (числитель) и
теплопроводности (знаменатель);
– нормальная
скорость распространения пламени, м/ч;
– диаметр (ширина)
тушащего канала, м;
– удельная
теплоемкость исходной смеси, Дж/кгּК;
– плотность
исходной смеси, кг/м3;
– теплопроводность
исходной смеси, Дж/мּчּК.
На пределах гашения
пламени критерий Пекле постоянен и
равен
.
Таким образом, приняв это за основу,
можно оценить величину тушащего зазора
.
Точное значение тушащего канала
определяется экспериментом.