第八章 可燃固体燃烧.ppt

5.可燃气体的含量 可燃粉尘、空气、可燃气体混合物中粉尘的爆炸下限和可燃气体浓度之间的关系可以近似表示为： (8-147) 表8?-?21　用氮气惰化时一些可燃粉尘环境的临界氧浓度 6.惰性成分的含量 图8?-?45　惰性气体含量对最大爆炸压力、最大升压速度和平均升压速度的影响 6.惰性成分的含量 7.粉尘爆炸的外界条件 (1)温度。(2)水分。(3)容器体积。 (1)温度。 表8?-?22　一些粉尘云的着火温度 (2)水分。 粉尘中存在着的水分对爆炸性有一定影响。水分可以抑制粉尘的浮游性(对于硫水性粉尘不太影响它的浮游性)，然而由于水分的蒸发，点火时有效能量会随之减少，蒸发的水蒸气性质活泼，有减少带电性的作用。 (3)容器体积。 图8?-?46　容器体积对煤粉爆炸时间的影响 (3)容器体积。 (3)容器体积。 大量的粉尘爆炸试验证明，当容器体积大于0.04m3时，粉尘爆炸可以用三次方定律表示(见图8-47)。 (8-148) 表8?-?23　粉尘爆炸下限与点火源的关系 8.火源强度、点火方式 表8?-?24　点火方式对粉尘爆炸特性的影响 8.火源强度、点火方式 表8?-?26　粉尘爆炸的影响因素 9.障碍物的影响 8.7.7　固体粉尘爆炸特点及预防、控制 1.固体粉尘爆炸特点2.固体粉尘爆炸的预防3.固体粉尘爆炸的抑制4.固体粉尘火灾的扑救 1.固体粉尘爆炸特点 (1)反应感应期长、反应速率小。(2)释放能量大，破坏性强。(3)易于发生二次爆炸甚至多次爆炸。(4)反应产物燃烧不完全，产生有毒气体。 2.固体粉尘爆炸的预防 (1)消除粉尘源。(2)控制点火源。(3)控制作业场所空气相对湿度。(4)对可燃粉尘混合物体系惰化。(5)粉尘燃爆自动防控技术。 3.固体粉尘爆炸的抑制 (1)粉尘爆炸的抑制。(2)设置防爆泄压装置。 (1)粉尘爆炸的抑制。 图8?-?48　爆炸抑制装置及抑制效果a)爆炸抑制装置结构图　b)抑制效果 图8?-?49　泄压效果图 (2)设置防爆泄压装置。 (2)设置防爆泄压装置。 泄压面积可以按照下式计算： (8-149) 4.固体粉尘火灾的扑救 (1)扑救非金属粉尘燃爆的有效灭火剂是喷雾水。(2)对钾、钠、镁、铝、锌等金属粉尘和忌水物质，严禁施水扑救，宜选用干砂进行覆盖灭火。(3)对棉、麻、面粉等堆积尘，由于内层阴燃可能性极大，扑灭明火后，应注意监控，防止复燃。 8.6.4　阴燃向明火的转化 图8?-?32　聚氨酯泡沫阴燃向明火转化 8.6.4　阴燃向明火的转化 图8?-?33　聚氨酯泡沫阴燃向明火转化的温度曲线 8.6.4　阴燃向明火的转化 1.外界风速增加风速的增加，有利于氧气进入材料内部，促进固体表面反应和气相反应；同时风速的增加也有利于对流换热，空气温度也随之升高，加速了阴燃向明火的转化过程。 2.外加热源 由于阴燃区附近已经有足够高浓度的热解可燃气，但扩散过来的氧气温度比较低，如果此时有外加热源对可燃混合气进行加热，就会导致明火的产生。实验中外热源作用区域的温度达到200℃就会引发明火。 3.材料内部形成有利于空气流动的较大空隙 在阴燃传播中，由于燃烧或材料本身堆积结构使阴燃区中形成了大的连续空隙，这样空气的流动就会加强，有充足的氧气进入这些空隙，并且在内部很容易被加热升温，从而引发气相反应，使阴燃向明火转化。 8.6.4　阴燃向明火的转化 图8?-?34　木屑阴燃向明火转化的温度曲线 8.7　固体粉尘的燃烧爆炸 8.7.1　微粒可燃物的着火8.7.2　固体粉尘爆炸的条件8.7.3　固体粉尘爆炸发生机理8.7.4　固体粉尘爆炸的特性参数8.7.5　固体粉尘爆炸下限的测定8.7.6　固体粉尘爆炸性能的影响因素8.7.7　固体粉尘爆炸特点及预防、控制 表8?-?19　常见具有爆炸性的粉尘种类 8.7　固体粉尘的燃烧爆炸 图8?-?35　2002年以来我国粉尘爆炸事故发生状况 8.7　固体粉尘的燃烧爆炸 8.7.1　微粒可燃物的着火 可燃粉尘实质上是一种固体微粒可燃物，而这些微粒可燃物一般处于堆积存放状态的，而且堆积的体积也比较大，这使得其与成形固体可燃物相比，具有以下特点：①堆积松散，氧气容易渗入，对燃烧反应有利；②微粒形状、尺寸都不固定，而且只要少部分发生着火，就会导致整体着火；③而在生产中，这些微粒物的输送一般都采用气动力输送法，这又容易导致微粒物的悬浮，而悬浮微粒可燃物的着火特性又与预混可燃气的着火特性相同。 8.7.2　固体粉尘爆炸的条件 1.粉尘可燃且有一定的含氧量2.粉尘要有一定的浓度3.粉尘必须处于悬浮状态4.要有足够强度的点火源5.粉尘应处于相对封闭的空间内 8.7.3　固体粉尘爆炸发生机理 1)气相着火机理(均相着火机