Расчет толщины и площади мембраны установленной для защиты от взрыва ёмкости с этанолом (приёмник спирта)
При расчете взрывных клапанов находят общую площадь клапанов, их количество, диаметр и толщину мембраны. Сначала определяют удельную площадь f предохранительного клапана, т.е. площадь, приходящуюся на единицу объема защищаемого аппарата. Давление при взрыве в аппарате не будет выше установленного, если пропускная способность клапана будет больше или равна количеству избыточных газообразных продуктов, образующихся при взрыве в единицу времени. Следовательно, удельную площадь предохранительного клапана можно найти , определив количество избыточных газов, образующихся при взрыве 1 м3 смеси, и пропускную способность клапана.
Количество избыточных газов, образующихся при взрыве смеси. Объем газообразных продуктов, получающихся при взрыве 1 м3 смеси в аппарате, находят исходя из химической реакции горения веществ. При этом следует учитывать начальное давление в аппарате. Для стехиометрической концентрации идеальных газов при температуре 0° С и давлении 1 атм. изменение объема продуктов горения по сравнению с первоначальным объемом смеси будет соответствовать отношению количества молей m, образовавшихся после реакции, к количеству молей n до реакции. Так как 1 м3 объема аппарата V0 при рабочем давлении выше атмосферного будет содержать больше взрывоопасной смеси, то следует внести поправку на давление, равную . Образовавшиеся в результате взрыва газообразные продукты нагреваются до температуры взрыва. Это также следует учесть введением коэффициентом . Таким образом, объем газообразных продуктов Vt при взрыве смеси, содержащейся в 1 м3 аппарата, будет равен:
м3 Избыточное количество продуктов горения ΔVt, т.е. количество продуктов взрыва, которое необходимо отвести из каждого 1м3 объема аппарата, будет равно: , где Рдоп. – давление, при котором должен сработать мембранный клапан, кг/см2. Для аппаратов работающих под положительным давлением м3
Площадь мембранного предохранительного клапана. Пропускная способность клапана должна быть больше или равна количеству избыточных газов, образующихся в единицу времени при взрыве смеси в 1 м3 объема аппарата, т.е. Следовательно, удельная площадь предохранительного мембранного клапана будет равна:
м2 Действительная площадь предохранительного клапана для аппарата: м2
Количество клапанов и их диаметр. Найденная площадь предохранительного клапана может быть такой, что потребует устройства на аппарате не одного, а нескольких предохранительных клапанов. Размеры предохранительных клапанов принимают исходя из удобства их размещения и особенностей аппарата. Клапаны диаметром более 1 м не применяются. Во всех случаях допускается замена одного клапана несколькими, расположенными около защищаемого участка, суммарным сечением не менее площади заменяемого клапана. Если клапаны принимаются одинакового размера, то , где n – количество предохранительных клапанов; d – Диаметр клапанов м. м.
Толщина мембраны. Предохранительный клапан выполнит свою задачу только в том случае, если будет правильно выбрана толщина мембраны. В некоторых случаях толщина мембраны принимается на основании опытных данных, но она может быть определена и расчетом. Определение толщины мембраны производится из предположения, что её разрушение происходит в результате разрыва или среза. Толщину разрывной мембраны можно определить по формуле: , где δ – толщина мембраны, см; к – коэффициент, зависящий от материала мембраны примем ,что мембрана сделана из меди поэтому к= 0,15-0,18; Рдоп.- давление, при котором мембрана должна сработать, атм.; d – Диаметр мембраны мм. Вывод: Для защиты ёмкости с этанолом от взрыва нам необходимо установить медную мембрану в количестве четырех штук толщиной 4,5 мм. и площадью 168*103 м2.
Список использованной литературы. 1. ГОСТ 12.1.004-91*. Пожарная безопасность. Общие требования. 2. ГОСТ 12.1.004-89. Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определений. 3. НПБ 105-03 Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности. 4. ППБ 01-03. Правила пожарной безопасности в Российской Федерации. 5.ПБ-10-115-96. Правила устройства и безопасной эксплуатации аппаратов, работающих под давлением. 6. Баратов А.Н. Справочник: Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Москва: Химия; 1990 г. 7. Алексеев М.В., Основы пожарной профилактики технологических процессов производств. Москва: 1972г. 8. Пожарная профилактика в технологических процессах производств. Часть II. Алексеев М.В., Волков О.М. – ВИПТШ МВД СССР, 1976 г. 9. Малинин В.Р., Коробейникова Е.Г., Крейтор В.П. Категорирование помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности (НПБ 105-105 . Примеры решения практических задач. СПб ВПТШ; 1997 г. 10. Исследование насыщения свободного пространства технологического аппарата парами горючей жидкости. Методические указания. Киселев Я.С., Бушнев Г.В. СпбИПБ МВД России, 1997 г.
Популярное: Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (4582)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |