|
Лекция 3.
Характеристика пожаро и взрывоопасных аэровзвесей пыли сырья и го-товой
продукции предприятий хранения и переработки зерна.
Таблица 1
|
Продукты сырья
и готовой продукции
|
Данные технического
анализа, %
|
Показатели
минимальной температуры, "С
|
Нижний предел
взрывоопасной концентрации пыли, г/м3
|
|
Золь- ность
|
Влаж- ность
|
Искро- образо-
вание
|
Вспышка
|
Само- воспламенение
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
|
Измельченное
зерно:
|
|
|
|
|
|
|
|
гороха
|
2.68
|
9,10
|
525
|
600
|
800
|
25,2
|
|
пшеницы
|
2.30
|
10,40
|
450
|
625
|
875
|
15.1
|
|
ржи
|
2,10
|
10.30
|
525
|
625
|
875
|
27,7
|
|
ячменя
|
1.60
|
9.20
|
470
|
575
|
800
|
20,2
|
|
кукурузы
|
1.80
|
9.50
|
440
|
675
|
850
|
22.7
|
|
Измельченные зерновые отходы:
|
|
|
|
|
|
|
|
пшеничные
|
9.05
|
9,90
|
440
|
550
|
700
|
20.2
|
|
зерновые
|
3,64
|
8,70
|
470
|
650
|
700
|
25,8
|
|
Мука:
|
|
|
|
|
|
|
|
пшеничная
|
1,50
|
11.10
|
440
|
550
|
825
|
35.3
|
|
ржаная
|
1,90
|
10.30
|
525
|
635
|
875
|
27.7
|
|
овсяная
|
3.30
|
10,90
|
440
|
650
|
775
|
30.2
|
|
Мучка:
|
|
|
|
|
|
|
|
овсяная
|
3,00
|
9.70
|
470
|
600
|
800
|
25.2
|
|
просяная
|
5,9
|
8.80
|
525
|
675
|
850
|
32.8
|
|
ячменная
|
2,50
|
11.30
|
415
|
650
|
750
|
32.8
|
|
Отруби:
|
|
|
|
|
|
|
|
ржаные
|
5.70
|
10.20
|
500
|
675
|
800
|
52.9
|
|
пшеничные
мелкие
|
4,30
|
9,40
|
470
|
750
|
825
|
17.6
|
|
пшеничные крупные
|
5.3
|
10,10
|
415
|
600
|
825
|
15,4
|
|
Пыль:
|
|
|
|
|
|
|
|
мельничная
серая
|
9,45
|
8,35
|
355
|
470
|
650
|
21.5
|
|
пшеничных
отрубей
|
4,83
|
9.50
|
355
|
675
|
850
|
22.8
|
|
просяных
отходов
|
5.45
|
6.44
|
385
|
650
|
850
|
30.2
|
|
ячменных
отходов
|
5.10
|
10,50
|
385
|
650
|
800
|
25.2
|
|
хлопчатникового
жмыха
|
11.80
|
7.91
|
415
|
550
|
650
|
20.2
|
|
подсолнечного
жмыха
|
6,48
|
7.55
|
550
|
725
|
775
|
27,7
|
|
маисовых кормов
|
1.17
|
8.57
|
550
|
525
|
725
|
17,6
|
|
Жмых:
|
|
|
|
|
|
|
|
подсолнечный
|
5.би
|
5.90
|
470
|
725
|
825
|
22,7
|
|
хлопчатниковый
|
6.70
|
8.20
|
415
|
550
|
750
|
27.7
|
|
льняной
|
7,62
|
8.78
|
385
|
750
|
850
|
30,2
|
|
кровяная мука
|
2,10
|
10.80
|
600
|
625
|
700
|
7.6
|
|
мясокостная
мука
|
22.30
|
6.00
|
325
|
725
|
850
|
10,1
|
|
рыбная мука без
жира
|
32.30
|
8.05
|
600
|
850
|
350
|
27.6
|
|
Сено:
|
|
|
|
|
|
|
|
заливное
|
12,08
|
6.43
|
355
|
525
|
900
|
12.6
|
|
луговое
|
11,04
|
9,01
|
325
|
725
|
975
|
17.6
|
|
Комбикорма для:
|
|
|
|
|
|
|
|
лошадей
(брикеты)
|
6.86
|
9.93
|
325
|
725
|
825
|
45,4
|
|
поросят
|
6.21
|
11.00
|
415
|
725
|
900
|
88,2
|
|
молочных коров
|
7.22
|
10.60
|
440
|
800
|
850
|
20.2 •
|
|
холостых маток
|
6,45
|
11.20
|
415
|
725
|
825
|
68,0
|
|
Элеваторная пыль с этажа:
|
|
|
|
|
|
|
|
весового
|
11,50
|
7,50
|
315
|
480
|
800
|
54.0
|
|
распределительного
|
13,50
|
—
|
—
|
—
|
—
|
87.0
|
|
подсилосного
|
14,00
|
-
|
—
|
—
|
—
|
41.0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Из выше
приведенного следует, что вопросу взрывобезопасности на предприятиях хранения и
переработки зерна должно уделяться максимальное внимание. Особо следует
отметить, что наиболее опасными местами по
числу пылевых взрывов являются силосы, бункера, а из оборудования- нории, молотковые дробилки, вальцевые
станки, смесители, самотечные трубы, фильтры.
3.Основные
параметры воздуха
как рабочего тела аспирационных систем.
Воздух
представляет собой смесь нескольких газов. Его приблизительный состав у земной
поверхности указан в таблице 2. Кроме того, в воздухе содержатся в различных
количествах водяной пар и пыль.
Объемный и весовой состав воздуха Таблица 2
|
Вещество
|
Содержание по весу, %
|
Содержание по объему, %
|
|
Кислород
|
23,10
|
20.90
|
|
Азот
|
75,55
|
78,13
|
|
Аргон
|
1,30
|
•0,94
|
|
Углекислота
|
0,05
|
0,03
|
В расчетах
пользуются энтальпией влажного воздуха, отнесенной к 1 кг абсолютно сухого воздуха,
I = cсв t + d iп
где t - температура воздуха, °С ;
in - энтальпия перегретого водяного пара, кДж/кг;
d
-
влагосодержание воздуха, т.е. масса водяного пара в граммах, приходящаяся на 1
кг сухого воздуха;
ссв - теплоемкость сухого воздуха, кДж/(кг °С).
Весовую или
массовую теплоемкость сухого воздуха при постоянном давлении для приближенных
расчетов можно принимать равной ссв=1,0036кДж/(кг °С). Для точных
расчетов истинные теплоемкости следует определять из таблиц, а по их значениям находить среднюю
расчетную теплоемкость. Энтальпия влажного воздуха может быть определена по
формуле Л. К. Рамзина:
I = t + 0,001d (2493 + 1, 97 t) кДж на 1кг сухого воздуха.
При
определении влажности воздуха пользуются
двумя понятиями: абсолютной и относительной влажности.
Абсолютная
влажность, или влагосодержание воздуха, характеризуется массой водяного пара
в 1м3 влажного воздуха.
Относительная
влажность воздуха выражается отношением абсолютной влажности воздуха к
максимально возможной влажности его при тех же давлении и температуре или
отношением массы водяного пара, заключенного в 1
м3 влажного воздуха, к массе водяного пара,
необходимой для полного насыщения 1 м3 влажного воздуха при тех
же давлении и температуре:
(1)
где  — плотность, кг/м3.
Содержащиеся
в воздухе водяные нары при  < 1 в большинстве случаев являются перегретыми, поэтому
в технических расчетах влажный воздух рассматривается, условно, как идеальный
газ, подчиняющийся законам Бойля –Мариотта, Гей - Люссака и закону парциальных
давлений Дальтона, согласно которому давление влажного воздуха слагается из
парциальных давлений сухого воздуха и содержащихся в нем водяных паров, В этом
случае относительная влажность может быть определена как отношение
действительного парциального давления водяных паров во влажном воздухе к
максимально возможному при заданной температуре:
При
этом допущении ошибка в расчетах не превышает 2%. Для точных расчетов следует
руководствоваться соотношением (1), так как для реальных газов относительная
влажность зависит от
температуры, т. е.
При
измерении влагосодержания в граммах на килограмм сухого воздуха его принято
обозначать через d, а при измерении его в
килограммах на килограмм сухого воздуха - через x. Числовое значение влагосодержания можно
определить, пользуясь уравнениями состояния для воздуха и водяных паров,
Pв V = Gв Rв T и Pп V = Gп Rп T,
составленными для одного
и того же объема влажного воздуха и одной и той же температуры. Разделив второе
уравнение на первое, получим
Подставив
значения газовых постоянных для воздуха Rв=288 кДж/(кг°С), или 29,27 кгс*м/(кг оС)
и для водяных паров Rп= 462 кДж/(кг °С), или 47,1 кгс • м/(кг °С), получим выражение для
влагосодержания:
 , кг на 1 кг сухого
воздуха, или
 , г на 1 кг
сухого
воздуха.
Заменив
парциальное давление воздуха рв величиной В - pП
(где рП
= pнас и В - общее
давление парогазовой смеси, Па или мм рт. ст.), получим для влажного воздуха, находящегося под
барометрическим давлением,
 , г на 1 кг
сухого воздуха,
так как при
данном барометрическом давлении влагосодержание воздуха зависит только от парциального давления водяного пара.
Максимально возможное содержание
влаги в воздухе при = 1:
 , на 1
кг сухого воздуха.
Так
как давление насыщения растет с температурой, максимальное количество влаги,
которое может содержаться в воздухе, зависит от его температуры, притом тем
больше, чем выше температура.
Если уравнение решить относительно рп
то получится:
и аналогично
Плотность
воздуха зависит от давления, температуры и относительной влажности:
где p - давление. Па;
T- температура, °К; T=
273 + t°С;
t - температура, оС ;
R
= 287 Дж/кг оК
= 29, 97 кГм/кГ • град - газовая постоянная для сухо-
го
воздуха для водяного пара в пределах
температур от 0° до 100°С
R = 462 Дж/кг °К.
Для влажного
воздуха величину R определяют по формуле:
R
= 
Где -
относительная влажность воздуха, %;
p
нп — давление насыщенного пара, Па.
Плотность воздуха уменьшается при увеличении относительной
влажности, так как давление влажного воздуха уменьшается с увеличением его
относительной влажности.
Плотность стандартного воздуха равна р = 1,2 кг/м3.
В вентиляционной технике при сравнении результатов расчетов и
измерений, проведенных в различных условиях, принято приводить полученные
результаты к параметрам стандартного воздуха.
Параметры стандартного воздуха: Р ='760 мм рт.
ст. = 101366 Па;
t = +20°С; = 50%.
Динамической, или абсолютной, вязкостью воздуха  (в Па*с) называют отношение напряжения сдвига
к градиенту скорости. Напряжение сдвига выражают отношением силы сдвига F к площади S. Градиент скорости определяют изменением
скорости сдвига dV на единицу длины нормали dL к
направлению движения:
Кинематической вязкостью  (в м2 с)
называют отношение абсолютной вязкости к плотности:
Для стандартного воздуха = 17.95 • 10-6 Па*с; = 15 • 10 -6 м2 /с. Для водяного пара при
давлении 101367 Па (760 мм
рт. ст.) и температуре +20°С
=9,6* 10-6 Па*с; = 12,9*10-6 м2/с.
Вязкость зависит от температуры и не зависит от давления. С
повышением температуры вязкость воздуха увеличивается.
В системе СИ единицей динамической вязкости является Па*с (паскаль-секунда), а технической
системе – кГ*с/м2.
1 кГ•с/м2=
9,81 Па*с;
1 Па*с=0,102кГ*с/м2.
Удельный объем влажного воздуха можно определить, разделив объем
влажного воздуха Vвл на массу смеси,
приходящуюся на I кг сухого воздуха, т.е. на 1 +0.001*d
 , м3/кг
В практике проектирования вентиляционных систем часто приходится
подсчитывать t, d, I смеси из двух количеств
воздуха разных состояний по формулам:
 , oC
 , г/кг
 , кДж/кг
где Gсм - масса смеси в кг.
|
