Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Визначення значень енергетичних показників вибухонебезпечності технологічного блока




 

1. Енергетичний потенціал вибухонебезпечності Е (кДж) блока визначається повною енергією згоряння парогазової фази, що перебуває у блоці, з урахуванням величини роботи її адіабатичного розширення, а також величини енергії повного згоряння рідини, що випарувалася, з максимально можливої площі її розливу; при цьому вважається:

1) при аварійній розгерметизації апарата відбувається його повне розкриття (руйнування);

2) площа розливу рідини визначається виходячи з конструктивних рішень будівель або площадки зовнішньої установки;

3) час випаровування приймається не більше 1 год:

. (3.1)

1.1. – сума енергій адіабатичного розширення А (кДж) і згоряння ПГФ, що перебуває у блоці, кДж:

; (3.2)

.

Для практичного визначення енергії адіабатичного розширення ПГФ можна скористатися формулою

; (3.3)

де – може бути прийняте за табл. 3.1.

Таблиця 3.1 – Значення коефіцієнта залежно від показника адіабати середовища й тиску в технологічному блоці

Показник адіабати Тиск у системі, МПа
0,07-0,5 0,5-1,0 1,0-5,0 5,0-10,0 10,0-20,0 20,0-30,0 30,0-40,0 40,0-50,0 50,0-75,0 75,0-100,0
k = 1,1 1,60 1,95 2,95 3,38 3,08 4,02 4,16 4,28 4,46 4,63
k = 1,2 1,40 1,53 2,13 2,68 2,94 3,07 3,16 3,23 3,36 3,42
k = 1,3 1,21 1,42 1,97 2,18 2,36 2,44 2,50 2,54 2,62 2,65
k = 1,4 1,08 1,24 1,68 1,83 1,95 2,00 2,05 2,08 2,12 2,15

; (3.4)

де

;

.

За надлишкових значень < 0,07 МПа та < 0,02 МПа·м3 енергію адіабатичного розширення ПГФ (А), виходячи з малих її значень, для розрахунку можна не приймати.

Для багатокомпонентних середовищ значення маси й об'єму визначаються з урахуванням процентного вмісту й фізичних властивостей складових цієї продуктів суміші або за одним компонентом, що становить найбільшу частку в ній.

1.2. – енергія згоряння ПГФ, що надійшла до розгерметизованої ділянки від суміжних об'єктів (блоків), кДж:

; (3.5)

Для i -го потоку

; (3.6)

де ,

за надлишкового ≤0,07, МПа

.

1.3. – енергія згоряння ПГФ, що утворюється за рахунок енергії перегрітої РФ розглянутого блока й надійшла від суміжних об'єктів за час , кДж:

. (3.7)

Кількість РФ, що надійшла від суміжних блоків

, (3.8)

де

– залежно від реальних властивостей РФ і гідравлічних умов приймається в межах 0,4–0,8;

– надлишковий тиск витікання РФ.

Примітка. При розрахунках швидкостей витікання ПГФ і РФ із суміжних систем до аварійного блока можна використовувати й інші розрахункові формули, що враховують фактичні умови діючого виробництва, у тому числі й гідравлічний опір систем, з яких можливе витікання.

1.4. – енергія згоряння ПГФ, що утвориться із РФ за рахунок тепла екзотермічних реакцій, що не припиняються при розгерметизації, кДж:

, (3.9)

де – приймається для кожного випадку, виходячи з конкретних регламентованих умов проведення процесу й часу спрацьовування відсічних арматур і засобів ПАЗ, с.

1.5. – енергія згоряння ПГФ, що утворюється із РФ за рахунок теплопритоку від зовнішніх теплоносіїв, кДж:

. (3.10)

Значення (кДж/с) може визначатися з урахуванням конкретного теплообмінного обладнання й основних закономірностей процесів теплообміну ( ) за різницею тепломісткості теплоносія на вході в теплообмінний елемент (апарат) і виході з нього:

або ,

де – секундна витрата теплоносія, що гріє;

– питома теплота паротворення теплоносія, а також іншими існуючими способами.

1.6. – енергія згоряння ПГФ, що утворюється із пролитої на тверду поверхню (підлога, піддон, ґрунт і т.п.) РФ за рахунок тепловіддачі від навколишнього середовища (від твердої поверхні й повітря до рідини по її поверхні), кДж:

, (3.11)

де

, (3.12)

, (3.13)

тут T0 – температура твердої поверхні (підлоги, піддона, ґрунту й т.п.), К;

,

,

,

, (3.14)

де .

Значення безрозмірного коефіцієнта η, що враховує вплив швидкості й температури повітряного потоку над поверхнею (дзеркало випаровування) рідини, приймається за табл. 3.2.

 

Таблиця 3.2 – Значення коефіцієнта η

Швидкість повітряного потоку над дзеркалом випаровування, м/с Значення коефіцієнта η при температурі повітря в приміщенні tо.с, ºС
1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
0,1 3,0 2,6 2,4 1,8 1,6
0,2 4,6 3,8 3,5 2,4 2,3
0,5 6,6 5,7 5,4 3,6 3,2
1,0 10,0 8,7 7,7 5,6 4,6

 

Для конкретних умов, коли площа твердої поверхні розливу рідини виявиться більше або менше 50 м2 (Fп ≠ 50), здійснюється перерахування маси рідини, що випарувалася, за формулою:

(3.15)

Орієнтовно значення може визначатися за табл. 3.3

Таблиця 3.3 – Залежність маси ПГФ пролитої рідини від температури її кипіння при τ =180 с

Значення температури кипіння рідкої фази tk, ºС Маса парогазової фази GΣ, кг (при Fп=50 м2)
Вище 60 <10
від 60 до 40 10–40
від 40 до 25 40–85
від 25 до 10 85–135
від 10 до -5 135–185
від -5 до -20 185–235
від -20 до -35 235–285
від -35 до -55 285–350
від -55 до -80 350–425
нижче -80 >425

 

2. За значеннями загальних енергетичних потенціалів вибухонебезпечності Е визначаються величини наведеної маси й відносного енергетичного потенціалу, що характеризують вибухонебезпечність технологічних блоків.

2.1. Загальна маса горючих парів (газів) вибухонебезпечної парогазової хмари m, приведена до єдиної питомої енергії згоряння, що дорівнює 46 000 кДж/кг:

(3.16)

2.2. Відносний енергетичний потенціал вибухонебезпечності Qв технологічного блока визначають розрахунковим методом за формулою

(3.17)

За значеннями відносних енергетичних потенціалів Qв і наведеної маси парогазового середовища m здійснюється категорування технологічних блоків.

Показники категорій наведено в табл. 3.4.

 

Таблиця 3.4 – Показники категорій вибухонебезпечності технологічних блоків

Категорія вибухонебезпечності Qв m, кг
I > 37 > 5000
II 27 - 37 2000 - 5000
III < 27 < 2000

 

3. З урахуванням викладених основних принципів можуть розроблятися методики розрахунків і оцінки рівнів вибухонебезпечності блоків для типових технологічних ліній або окремих процесів.


Поделиться:

Дата добавления: 2015-08-05; просмотров: 132; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.006 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты