Студопедия — Методика расчёта площади сбросных отверстий взрывных клапанов.
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Методика расчёта площади сбросных отверстий взрывных клапанов.

Из газодинамики известно, что массовый расход газа под давлением Рт через отверстие может быть выражен следую­щим образом:

при докритическом режиме истечения, когда

(6)

при надкритическом режиме, когда ,

(7)

где - коэффициент истечения сбросного отверстия; S — площадь проходного сечения сбросного отверстия; =P'/Pm —максимальный относительный пере­пад давлений на сбросном отверстии; Р' — абсолютное давление в простран­стве, в которое происходит истечение газов (если сброс газов осуществляется в атмосферу, то Р' =0,1 МПа); М — молекулярная масса газа; Т —абсолют­ная температура сбрасываемого газа; R — универсальная газовая постоянная.

Величина Рт, как уже отмечалось, определяется прочностью защищаемого объекта и представляет собой максимальное давление, которое может быть допущено из условия прочности объекта. Введением этой величины в формулы (6) и (7) по существу и выражается условие максимума массового рас­хода Gm.

Сопоставляя правые части формул (5), (6) и (7), можно получить соотношения для площади проходного сечения устройств сброса давления взрыва:

для случая докритических режимов истечения, когда

(8)

для случая надкритических режимов истечения, когда

(9)

Максимальную поверхность фронта пламени можно выра­зить формулой:

, (10)

где - максимальная поверхность пламени, найденная геометрически в пред­положении, в первом приближении, что от точки поджога пламя распростра­няется во все стороны с одинаковой скоростью и поэтому имеет сферическую форму; - коэффициент искривления фронта пламени.

Очевидно, что для сосудов цилиндрической формы с отно­шением длины к диаметру больше единицы величина Fm равна поверхности сферы, вписанной в цилиндрическую часть сосуда. Если поджог смеси осуществляется не в центре сосуда, а, на­пример, у стенки, то максимальная поверхность фронта пламе­ни может быть найдена графически или аналитически при из­вестных геометрических размерах сосуда. Если возможная точ­ка поджога заранее неизвестна, как это чаще всего и бывает на практике, то расчет необходимо вести на самый неблагопри­ятный случай, когда в процессе горения поверхность фронта пламени может быть максимальной; обычно это соответствует случаю поджога в центре объема.

Производственные помещения чаще всего имеют форму пря­моугольного параллелепипеда. Если размеры такого помещения обозначить А, В и С, причем A≤ B≤ С, то в случае иницииро­вания горения в геометрическом центре объема максимальную поверхность фронта пламени можно выразить как:

(11)

т. е. она не зависит от размера С и определяется только пло­щадью поперечного сечения здания.

Коэффициент искривления фронта пламени следует пони­мать как отношение действительной поверхности фронта пла­мени к поверхности сферы или части сферы, описанной в пре­делах полости сосуда из точки зажигания таким образом, что охватываемый ею объем равен действительному объему про­дуктов сгорания в текущий момент времени. При этом >1 и его в той или иной степени приближения можно считать по­стоянной величиной в течение рассматриваемой стадии процес­са горения.

Как отмечалось ранее, наиболее неблагоприятный случай реализуется, когда через сбросное отверстие истекают не про­дукты сгорания, а холодные газы. Из этого следует, что темпе­ратуру истекающих газов в формулах (8) и (9) можно выразить как:

(12)

Степень расширения газов при сгорании по существу пред­ставляет собой отношение температуры продуктов сгорания к температуре горючей смеси, и поэтому ее легко вычислить по тепловому эффекту химической реакции горения. Однако для практических инженерных расчетов значительно более удобно пользоваться не величиной , а функционально связанной с ней степенью повышения давления при взрыве в замкнутом объеме ν, так как она входит в перечень так называемых стан­дартных параметров пожаровзрывоопасности веществ, опреде­ляется экспериментально и содержится в справочной литерату­ре [24]. Cвязь между и ν устанавли­вается зависимостью:

(13)

Тогда расчетные формулы для определения площади сброс­ных отверстий в окончательном виде можно записать следую­щим образом:

для докритического режима истечения:

, (14)

а для надкритического режима истечения:

, (15)

В случае необходимости можно также учесть и зависимость нормальной скорости пламени от температуры и давления горючей смеси.

Полученные расчетные формулы можно использовать как в расчете взрывных клапанов и мембран для взрывозащиты технологического оборудования, так и в расчете легкосбрасываемой кровли и вышибных проемов для взрывозащиты зда­ний. Причем, в оборудовании могут реализоваться оба режима истечения газов в зависимости от его прочности (давление Рт) и места сброса газов (давление Р').

 




<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Лечебные грибы от вирусов и их фото | Доказанные запасы нефти

Дата добавления: 2015-08-29; просмотров: 814. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Кран машиниста усл. № 394 – назначение и устройство Кран машиниста условный номер 394 предназначен для управления тормозами поезда...

Приложение Г: Особенности заполнение справки формы ву-45   После выполнения полного опробования тормозов, а так же после сокращенного, если предварительно на станции было произведено полное опробование тормозов состава от стационарной установки с автоматической регистрацией параметров или без...

Измерение следующих дефектов: ползун, выщербина, неравномерный прокат, равномерный прокат, кольцевая выработка, откол обода колеса, тонкий гребень, протёртость средней части оси Величину проката определяют с помощью вертикального движка 2 сухаря 3 шаблона 1 по кругу катания...

Гносеологический оптимизм, скептицизм, агностицизм.разновидности агностицизма Позицию Агностицизм защищает и критический реализм. Один из главных представителей этого направления...

Функциональные обязанности медсестры отделения реанимации · Медсестра отделения реанимации обязана осуществлять лечебно-профилактический и гигиенический уход за пациентами...

Определение трудоемкости работ и затрат машинного времени На основании ведомости объемов работ по объекту и норм времени ГЭСН составляется ведомость подсчёта трудоёмкости, затрат машинного времени, потребности в конструкциях, изделиях и материалах (табл...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.024 сек.) русская версия | украинская версия