Факультет

Студентам

Посетителям

Показатели взрывоопасности пыли

Взрывоопасность пыли зависит от ее концентрации, размера и состава частиц, влажности и температуры и влажности окружающей атмосферы.

Концентрация пыли. Рассмотрим облако пыли с частицами различных размеров, находящимися на различных расстояниях. Если некоторые из этих частиц загораются, то должно выделиться и передаться соседним частицам достаточное количество тепла, чтобы их температура поднялась выше температуры воспламенения и была обеспечена достаточная энергия для загорания. Чем выше концентрация, тем более эффективна теплопередача и, следовательно, распространение горения от одной частицы к другой.

Взрыв может распространяться только в том случае, если концентрация пыли в облаке находится между нижним и верхним пределами взрывоопасной концентрации.

Нижний предел взрывоопасной концентрации представляет собой минимальную взрывоопасную концентрацию горючей пыли, взвешенной в воздухе, которая может распространять пламя.

Верхний предел взрывоопасной концентрации представляет собой максимальную взрывоопасную концентрацию горючей пыли, взвешенной в воздухе; при этом вокруг находящихся во взвешенном состоянии частиц очень мало воздуха, который способствует воспламенению. При очень высокой концентрации пыли в воздухе взрыв не происходит, а может быть только медленное горение.

Верхний предел взрывоопасной концентрации пыли определить очень трудно; для органической пыли он принят равным 1000 г/м3.

Размер частиц. Теплота, образуемая частицей, зависит от ее размера, и для различных зерновых пылей этот размер изменяется. Тонкая пыль более взрывоопасна и воспламеняется легче.

Исследования показали, что чем меньше частицы пыли, тем больше ее удельная поверхность, больше интенсивность контакта между частицами пыли во взвешенном состоянии и окружающим воздухом и более сильным будет взрыв.

Нижний предел взрывоопасной концентрации частиц пыли размером меньше 60 мкм составляет примерно 40 г/м3. Частицы размером 60—120 мкм более трудно перевести во взвешенное состояние, и они не будут оставаться в таком состоянии без внешней помощи; нижний предел их взрывоопасной концентрации значительно выше, чем эта величина для частиц меньшего размера, а взрыв будет значительно менее сильным. Частицы размером более 120 мкм недолго остаются во взвешенном состоянии и чрезвычайно трудно воспламеняются.

Состав частиц. Обычно состав частиц пыли идентичен составу перерабатываемого или транспортируемого зерна. На практике частица зерновой пыли содержит много типов молекул с различной теплотой сгорания. Изменения могут быть обусловлены различиями в оборудовании для выделения пыли, типами перерабатываемого зерна и другими факторами.

Химический состав частиц, связанный с характеристиками реакции горения, определяет минимальную температуру зажигания и минимальную энергию воспламенения пыли.

Влажность частиц пыли. По-видимому, влажность может быть очень важным параметром взрывоопасности зерновой пыли с двумя значительными последствиями, а именно с повышением минимальной энергии зажигания и повышением минимальной взрывоопасной концентрации. Тепловая энергия, передаваемая влажной частице, сначала расходуется на повышение температуры зерна и влаги.

При достижении точки кипения воды дополнительная тепловая энергия будет использоваться для превращения влаги в пар и выделения пара из частицы. Дополнительная тепловая энергия будет в таком случае только повышать температуру компонентов зерна, возможно до воспламенения. Чем больше влаги содержит пыль, тем меньше вероятность ее взрыва. Зерновая пыль с влажностью 14 % и более трудно воспламеняется.

Температура и влажность окружающей среды. Для частиц пыли, находящихся в атмосфере во взвешенном состоянии в течение достаточно продолжительного времени, устанавливается равновесие между влажностью пыли и относительной влажностью атмосферы. Чем выше температура атмосферы и относительная влажность, тем выше, вероятно, будет влажность зерновой пыли.

Водяной пар в воздухе повышает теплопроводность, которая может улучшить теплопередачу от одной частицы к другой. Водяной пар также повышает электропроводность атмосферы. Заряды статического электричества, накапливаемые на любой поверхности или предмете, будут рассеиваться более быстро в более проводящей, влажной атмосфере, чем в менее проводящей, более сухой атмосфере.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: