粉尘爆炸国内外研究现状
时间:2017-03-20 21:30 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 实验已经证明[8]，在给定气体中，粉尘云的起始状态(粉尘浓度、颗粒弥散度、动力状态)对粉尘云易燃程度和燃烧速度有非常大的影响。但是，现有关于粉尘云产生过程的基本知识是有限的。在通风道内粉尘层表面紊流气体流过而吹起粉尘粒子的研究已做过一些，但是对于粉尘云产生过程基本参数和粉尘云形成状态之间的定量关系需要更深入的研究。设计基本研究实验时应联系工业实际。例如粉尘落入气流中及粉尘层在通风道和通席内(有障碍和无障碍)被空气流带走等[9-10]。6694 点火的研究领域很广泛[11]。热失控的概念是理解和描述点燃过程的共同基础。粉尘点火理论已发展到研究点火过程中反应物消耗的复杂情况。然而，还不可能开发出可用于各种点火源并能在实际中应用的统一理论。对于不同类型的点火源，如热表面和电火花，以动力计算机模型建立的个别理论则可望产生。应当研究预混气体的点燃以便了解气体点燃理论的哪些因素可用于粉尘云的点燃。研究中必须以仔细的实验为依据，有许多变量必须考虑，这些变量一部分与潜在点火源本身的性质有关，一部分与可燃粉尘云或粉尘层有关。现在主要的问题还是定义一些恰当的参数和设计一些相应的实验方法。 研究在部分密闭的容器内的爆炸冲击波具有实际意义。粉尘爆炸冲击波的强度和形状与粉尘云燃烧的方式有关。Stoek(1992)、SchUmann和Wirkner-Bott(1993)详细研究过“二次爆炸”，即泄压孔外未燃粉尘云的爆炸。影响冲击波形成的主要因素除粉尘云类型，系统形状外，还有点燃时粉尘云动态、点燃位置与孔口关系、孔口面积和泄压盖开启压力等。发表有关论文的还有Wingerden(1993)，Gelfand等(1990)和Harmanny(1992)。冲击波对人身、建筑和设备的影响还需进一步研究。Merex(1992)和Labbe(1992)对此有评述[12]。 要进一步了解粉尘爆炸发生及发展的过程、机理、影响因素及危险性评价，就必须有一套基本参数、试验方法和仪器设备。实验测定粉尘爆炸参数时，往往与仪器设备、试验条件、判据、定义密切相关。粉尘爆炸的所有参数，如点火温度、最低爆炸浓度、最小点火能、爆炸压力峰值和压力上升速率峰值等都不是物质的基本性质，而是与环境条件、测试方法和实验设计确定的判据有关[13-14]。因此,对这些参数的研究至今仍是一个非常活跃的领域,吸引着各国学者的巨大兴趣。 目前研究粉尘爆炸的实验装置有：20L标准球形容器、23L圆柱形封闭燃烧管、60L爆炸试验装置、1.2L Hartmann管和lm3爆炸室。 本文主要用到1.2L Hartmann管。此装置结果简单，操作简便，采用GB/T16425-1996粉尘云爆炸下限浓度测定方法，由此可以找出粉尘的爆炸下限[15-16]。 Godbert-Greenward燃烧炉,该管是通过管体温度的变化来观察粉尘气流通过管体时变化情况,可用于测量粉尘的最小点火温度。 Tulis和Selman也曾用铝粉和空气的混合物在大直径管子(直径0.152m,长5.5m)里进行爆轰实验,结果发现:对于无固定组成的粉尘,只会引起不均匀的表面燃烧,其很大的表面聚集比率能保证一定燃烧速度来支持爆轰。 汤明钧等人对20L球形容器,23L圆柱形容器以及60L圆柱形容器中的铝粉爆炸特性作了对比,发现了对于同浓度的粉尘混合物,23L圆柱形容器和60L圆柱形容器中的Pmax,均小于20L球形容器的试验结果。这主要是由于,20L球形容器的点火源位于容器中心,火焰近似为以点火源为中心的球面。火焰在传播过程中未与壁面接触,壁面热损失少。当火焰到达壁面时,反应已完成。因此整个爆炸过程接近于绝热过程。而对于23L和60L圆柱形容器来说,火焰沿容器轴向传播过程中,较早地与容器侧壁接触,形成壁面散热,这就导致了最大爆炸压力Pmax的下降。 (责任编辑：qin) |