Выполнение работы

Выполнение работы

Схема прибора для измерения температурных пределов взрыва приведена на рис. 1. Он состоит из взрывного сосуда 1, в который наливается горючая жидкость 2. Сосуд помещается в термостат 3 с нагревателем 4. Температура термостата и, соответственно, горючей жидкости измеряется датчиком 5. Через электроды 6 в сосуд подается электрическая искра. Изменяя температуру в термостате, подают искру на электроды и находят, таким образом, нижний и верхний пределы взрыва для данной жидкости. Если смесь взрывчатая, то появляется пламя, распространяющееся от контактов; если же она не взрывчатая, то пламя не появляется.

Рис. 1. Схема прибора для измерения концентрационных пределов взрыва:

1 – взрывной сосуд; 2 – горючая жидкость; 3–термостат; 4– нагреватель;
5 – датчик температуры; 6 –электроды

Проведено измерение температуры исследуемых жидкостей, при которых они образуют концентрации паров, равные нижнему и верхнему пределам взрыва. Результаты приведены в табл. 1.

Таблица 1. - Нижний и верхний пределы взрыва для некоторых жидкостей

Жидкость	Нижний температурный предел взрыва, ⁰С	Верхний температурный предел взрыва, ⁰С	Нижний концентрационный предел взрыва, %	Верхний концентрационный предел взрыва, %
Бутиловый спирт	+ 34.6	+ 62
Метиловый спирт	+ 8	+ 32
Бензол	- 13	+12

РАСЧЕТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИОННЫХ ПРЕДЕЛОВ ВЗРЫВА

Для определения концентрационных пределов взрыва применяются эмпирические формулы, полученные обработкой экспериментальных данных для различных горючих веществ.

Нижний концентрационный предел взрыва (НПВ) рассчитывается по формуле

объем. %.

Верхний концентрационный предел взрыва (ВПВ) рассчитывается по формуле

объем.% .

Здесь N – количество атомов кислорода, необходимое для полного сгорания одной молекулы горючего компонента смеси.

В качестве примера рассчитаем пределы взрыва смеси воздуха и пентана.

Запишем уравнение реакции горения пентана С₅Н₁₂:

С₅Н₁₂+ 8(О₂+ 3,76N₂) = 5СО₂+ 6Н₂О + 8×3,76 N₂.

Найдем количество атомов кислорода, необходимое для полного сгорания одной молекулы пентана:

Найдем нижний предел взрыва рассматриваемой смеси:

объем.%.

Найдем верхний предел взрыва рассматриваемой смеси:

объем.%.

Таким образом, для пентано-воздушной смеси нижний предел взрыва достигается при содержании 1,4 объем.% пентана, а верхний предел взрыва – при 5,0 объем.% пентана.

Рассчитываем концентрационные пределы взрыва для исследуемых жидкостей, результаты заносим в табл.1.

Вывод:

⇐ Предыдущая 12