лабораторная работа / Лаба №5 Взрыв ВАРИАНТ №5
.docСАРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЕНИЯ
ФАКУЛЬТЕТ ВЕЧЕРНЕ-ЗАОЧНЫЙ
КАФЕДРА «УПРАВЛЕНИЕ И ИНФОРМАТИКА В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ»
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗРЫВОЗАЩИТЫ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ВЗРЫВОНЕПРОНИЦАЕМОГО ИСПОЛНЕНИЯ
Выполнил ст. гр. УИТ-51в
Швецов А.А.
Принял
Русин С.А.__________
«____» ___________2008г.
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), сопровождавшееся выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить работу.
Вспышка - быстрое сгорание горячей смеси, не сопровождавшееся 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 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 имевшая температуру вспышки не выше 6I°С (относится к взрывоопасным)
Горючая жидкость (ГЖ) -жидкость, способная самостоятельно гореть после удаления источника зажигания и имеющая температуру вспышки выше 61 С (относится к пожароопасным, если не нагреть до температуры вспышки и выше).
Нижний концентрационный предел воспламенения (НКПВ) – минимальная концентрация горючих газов, паров ЛВЖ, пыли или волокон в воздухе, ниже которого 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.
ТУШЕНИЕ ПЛАМЕНИ В ЗАЗОРЕ
Согласно теории пределов распространения пламени, гашения его в узких каналах обусловлено отрицательными 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. 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. В зависимости от величины тушащего зазора устанавливается категория взрывоопасной смеси.
Тушащий зазор может быть рассчитан по следующей формуле:
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/кг.К;
- плотность исходной смеси, Дж/м.ч.К;
- теплопроводность исходной смеси, Дж/м.ч.К
Схема и передняя панель стенда ОТ-17
1-корпус бомбы; 2-вентилятор; 3-предохранительный щиток; 4-полость, имитирующая электроустановку; 5-полость, имитирующая помещение; 6-перегородка; 7-втулка; 8-коническая пробка; 9-хвостовик; 10-гайка; 11-диск; 12-деления; 13-выхлопной штуцер; 14-пластинка; 15-разрывная мембрана; 16-клапан; 17-трубопровод; 18-выступ; 19-стержень; 20-конечный выключатель; 21-фрикционная шайба; 22-кнопка вентилятора; 23-кнопка включения питания; 24-кнопка выключения питания; 25-кнопка зажигания в полости 4; 26-кнопка зажигания в полости 5.
При заливке очередное порции взрывоопасной жидкости и камеры 4 и 5 необходимо отодвинуть щиток 3, при этом стержень 19 и конечный выключатель 20, с целью безопасности обслуживания, обесточивают систему зажигания.
Фрикционное торможение щитка приподнятом положении обеспечивается фрикционными шайбами 21.
Открывание клапанов 16 для продувания камер 4 и 5 производится вручную т.е. нажатием на кнопку 22.При этом нажатии открываются клапаны в обе камеры и одновременно включается вентилятор.2 посредством микропереключателя.
На передней панели стенда изображен схематический рисунок с основными узлами установки и расположены органы управления. Включение питания осуществляется кнопкой 23, отключение - кнопкой 24.Включение зажигания в первой камере производится кнопкой 25, а во второй, для контрольного взрыва, кнопкой 26.Кнопка 22 служит для продувки камер.
При работе на стенде задача заключается в определение зазора, при котором горение смеси в полости 4 не вызывает воспламенения смеси в полости 5.Такой зазор и называется тушащим и обозначается . Зажигание горючей смеси производится искровым разрядом между электродами свечи, на которые подается высокое напряжение.
Тушащий зазор определяется для исследуемой горючей смеси со стехиометрической концентрацией cct, которая рассчитывается по формуле:
где: А,В,С – стехиометрические коэффициенты горючего вещества, кислорода и азота соответственно определяемые из уравнения окисления (горения); например, для ацетона имеем: