Приложение

к Требованиям промышленной безопасности к взрывобезопасности топливоподач и установок для приготовления и сжигания пылевидного топлива

Определение критерия взрываемости для искусственных топлив

Для оценки взрывоопасных свойств природных твердых топлив используется критерий взрываемости Кт, определяемый расчетным путем по фактическим значениям элементного и технического составов топлив [46]. Топлива подразделяются на четыре группы взрывоопасности, для которых устанавливаются необходимые средства взрывопредупреждения и взрывозащиты:

первая группа - Кт≤1,0;

вторая группа - 1,0< Кт≤1,5;

третья группа - 1,5< Кт≤3,5;

четвертая группа - Кт≤3,5

Для определения критерия взрываемости для искусственных топлив используем те же самые зависимости [46].

Расчетные зависимости

1. Сумма углерода, водорода и кислорода на сухую беззольную массу топлива, %

(1)

2. Пересчет углерода, водорода, кислорода и выхода летучих с сухой беззольной массы топлива на кислородную массу, %

; (2)

; (3)

; (4)

(5)

3. Пересчет теплоты сгорания с сухой беззольной массы топлива на кислородную массу, кДЖ/кг

4. Определение содержания углерода в коксе, % масс.

(6)

5. Определение теплоты сгорания летучих, кДж/кг

(7)

6. Определение нижнего концентрационного предела распространения пламени горючих компонентов в смеси с воздухом, %

(8)

7. Определение нижнего концентрационного предела распространения пламени с учетом влияния нелетучего остатка (кокса и золы), %

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

(9)

Где - объем летучих на сухую массу топлива, %,

(10)

8. Определение критерия взрываемости

(11)

Результаты расчета сведены в таблицу 1.

Таблица 1

Рассчитанные характеристики топлив

Наимен.

топлива

Сококс

%

Vo daf

%

Qodaf,

кДж/кг

Qл,

кДж/кг

µпн,

%

Vd,

%

µпбн

%

Кт

Гр

взр

Экибастуз.

СС

74,3

25,7

31253

26496

4,8

13,8

26,6

0,6

I

Шубар. Д

47,4

48,1

24862

19267

6,5

43,5

13,8

2,8

III

Спецкокс «С-А-С»

93,3

6,7

34575

57897

2,2

6,0

27,3

0,2

I

Спецкокс «К. И.К.»

96,8

3,2

34149

71928

1,8

3,0

37,9

0,08

I

Пек «АМТ»

37,6

62,4

31747

31052

4,1

61

6,5

9,4

IV

Из таблицы 1 видно, что основным критерием, определяющим взрывоопасность искусственного топлива, является содержание летучих на сухую массу топлива.

С помощью упрощенной модели воспламенения аэровзвеси были определены следующие характеристики: НКПР, bвоспл, nвоспл по формулам. Они отображены в таблице 2.

Таблица 2

Расчетные и экспериментальные характеристики топлив

Наименование топлива

Vр

dу,

мкм

, кг/м3

nвоспл,

м-3

bвоспл,

мм

НКПРрасч кг/м3

НКПРэксп, кг/м3

Экибастуз. СС

0,25

100

Шубаркольский уголь

0,43

100

1362

0,91x108

2,2

0,065

0,051

Спецкокс «Сары-Арка»

0,06

100

504

17,6х108

0,82

0,46

-

Спецкокс «Казахстан Инвест Комир»

0,03

100

545

32,6х108

0,67

0,93

0,83

Каменноуголь-ный пек

0,61

100

1024

0,82х108

2,27

0,046

-

Сажа

0,067

100

2000

3,98х108

1,36

0,41

-

Из таблицы 2 видно, что при увеличении содержания летучих, увеличивается расстояние между частицами (bвоспл,), уменьшается минимальная концентрация частиц при которой возможно распространение пламени (nвоспл) и уменьшается НКПР. Все это хорошо согласуется с выводами И и, в то же время, облечено в простые математические формулы. Эти параметры можно рекомендовать для ориентировочных расчетов взрывопожарных характеристик пылей новых искусственных топлив, типа спецкоксов, термоуглей, брикетов и т. д.

_______________________