Порядок выполнения работы. 1. Заполнить таблицу (табл.1) исходных данных.

 

1. Заполнить таблицу (табл.1) исходных данных.

Таблица 1

№ п/п	Параметры	Значение параметров
	Жидкость Атмосферное давление, Па Температура окружающей среды, °С Концентрация двуокиси углерода, % Давление насыщенных паров жидкости, Па

 

Горючая жидкость и концентрация флегматизатора задаются преподавателем, атмосферное давление и температура определяются по приборам. Давление насыщенного пара жидкости является функцией температуры (уравнение Клапейрона-Клаузиуса).

2. По формулам (3, 4, 5) рассчитать значения концентрационных пределов воспламенения, по формулам (7) и (8) – минимальную флегматизирующую концентрацию двуокиси углерода и концентрацию горючего в точке флегматизации. Результаты расчета занести в табл.2.

Таблица 2

№ п/п	Расчетные параметры	Значение параметра	Среднее значение параметра
	НКПВ, % по формуле (3) по формуле (4) по формуле (5) ВКПВ, % по формуле (3) по формуле (5) Минимальная флегматизирующая концентрация, % Концентрация горючего в точке флегматизации, %

 

3. Определить количество насыщенных паров горючей жидкости для первоначального введения во взрывную камеру. Отсчет производить по образцовому вакуумметру. Шкала вакуумметра составляет одну техническую атмосферу 1 кгс/см² (98 000 Па или 735 мм рт. ст.) и разделена на 100 делений. Поскольку в камеру вводится не чистое вещество, а смесь его насыщенных паров с воздухом, то необходимо знать их давление p_н.п (табл.1). По среднему расчетному значению НКПВ определить первоначальное количество насыщенных паров, вводимых в камеру, в делениях вакуумметра

, (9)

где – среднее расчетное значение НКПВ (табл.2).

Количество флегматизатора, вводимого в камеру, в делениях вакуумметра:

, (10)

где j – заданное значение флегматизатора, % (табл.1).

 

4. Опыт проводить по следующей схеме:

4.1. Закрыть нижний кран 5 на взрывной камере, открыть кран 6, а краном 7 соединить пипетку с вакуумным насосом (положение 1).

4.2. С помощью вакуумного насоса прокачать взрывную камеру 1, периодически (3-4 раза) соединяя ее краном 5 с атмосферой. Тем самым камера освобождается от продуктов горения или от несгоревшей смеси.

4.3. При предыдущем положении крана 7 и закрытом кране 5 в камере создать разряжение (7-8 оборотов вакуумного насоса) и с помощью крана 7 камеру соединить с вакуумметром 8 (положение 2). При этом показания вакуумметра не должны изменяться во времени. Если происходит падение разряжения, то необходимо определить место подсоса воздуха и обеспечить герметичность системы.

4.4. К нижнему концу взрывной камеры подсоединить с помощью резинового шланга сосуд с исследуемой жидкостью 10 и, медленно открывая кран 5, в камеру впустить расчетное количество насыщенных паров жидкости. Отсчет количества введенных паров жидкости определить по шкале вакуумметра. Затем кран 5 перекрыть, сосуд 10 отсоединить от взрывной камеры и подключить камеру с флегматизатором 11. Открыть кран на камере, затем, медленно открывая кран 5, ввести расчетное значение флегматизатора.

4.5. Перекрыть кран 5, кран на камере с флегматизатором, отсоединить камеру от взрывной камеры и с помощью крана 6 отключить взрывную камеру от вакуумметра и вакуумного насоса.

4.6. Краном 5 соединить взрывную камеру 1 с атмосферой. С помощью кнопки включения генератора 3 произвести искровой разряд на электродах 2. Положение крана 5 должно быть открытое.

4.7. Визуально фиксировать наличие или отсутствие воспламенения. При отсутствии воспламенения концентрацию горючего повысить на одно деление вакуумметра, а при его наличии, наоборот, понизить. Опыты повторять до тех пор, пока при данном количестве флегматизатора две смеси, различающиеся только на одно деление вакуумметра, воспламеняются и не воспламеняются.

4.8. За НКПВ принимают среднее значение между этими величинами. Результаты занести в табл.3.

Таблица 3

№ п/п	Содержание флегматизатора		Результат испытания	Значение НКПВ, %
	j, %	z ф	z г	j г, %	(да, нет)	j н

 

5. По данным табл.2 и 3 построить график зависимости КПВ от содержания флегматизатора, определить область воспламенения (рис.1).

 

 

Контрольные вопросы

 

1. Что называется концентрационными пределами воспламенения, областью воспламенения?

2. Какие факторы влияют на концентрационные пределы воспламенения? Поясните графически.

3. С позиций молекулярно-кинетической теории объясните влияние флегматизаторов на НКПВ и ВКПВ.

4. Какие существуют методы расчета КПВ? Проиллюстрируйте примерами расчета.

5. По результатам расчета установите, будет ли взрывоопасной концентрация паров жидкости в воздухе j _г, содержащем j флегматизатора?

6. Рассчитайте коэффициент избытка воздуха горючей смеси на НКПВ и ВКПВ.

7. Покажите графически зависимость температуры горения при изменении концентрации горючего от НКПВ до ВКПВ.

8. Рассчитайте концентрацию вещества А в точке флегматизации при разбавлении паровоздушной смеси флегматизатором В.

9. Определите, будет ли взрывоопасна паровоздушная смесь, если в герметичном объеме V испарилось С кг вещества А? Пары равномерно распределены по объему.

10. Определите максимальное (минимальное) количество вещества А, при испарении которого в герметичном объеме V будет создаваться взрывоопасная концентрация. Пары равномерно распределены по объему.

11. Будет ли взрывоопасна паровоздушная смесь у поверхности жидкости А, если температура ее Т, а атмосферное давление p₀?

12. Будет ли взрывоопасна смесь, образовавшаяся в результате смешения объема V₁ газа А и объема V₂ газа В с объемом воздуха V₀? Газы А и В горючие.

13. Рассчитайте минимальный объем инертного газа V_ф, необходимый для флегматизации паров вещества А в объеме V₀.

14. Какие свойства флегматизатора определяют его эффективность?

15. Будет ли взрывоопасна смесь вещества А с воздухом, если при разбавлении ее флегматизатором В содержание кислорода в смеси понизилось до %?