1、粉尘爆炸参数的检测 目录 一、 检测仪器种类3 1、1CCD-500防爆测尘仪(粉尘仪) 3 1、1、1检测对象3 1、1、2检测原理 3 1、1、3仪器特点 3 1、2ACG-1型光电测尘仪3 1、2、1检测对象3 1、2、2检测原理 3 1、3PKD20-L球爆炸测试仪3 1、3、1检测对象3 1、3、2检测原理3 1、4粉尘云最小点燃能量测定系统(MIE)4 1、4、1适用条件 4 1、4、2检测原理 4 1、5 Hartmann管式粉尘爆炸实验仪 4 1、5、1检测对象 4 1、5、2 检测原理 4 1、5、3仪器特点4 二、 粉尘爆炸参数检测
2、 4 2、1测定参数解释5 2、2测量对象5 2、3实验过程 5 2、4实验结果5 一、 检测仪器种类 1、1CCD-500防爆测尘仪(粉尘仪) 1、1、1检测对象 粉尘浓度 1、1、2检测原理 通过防爆型测尘仪(粉尘仪)对现场粉尘浓度进行实时监控,能有效降低粉尘爆炸得风险。 CCD-500防爆测尘仪采用激光光散射技术,利用激光光束照射到含尘气流上,使光束产生散射光,粉尘浓度越高,产生得散射光强度越大,由此测出粉尘浓度。 1、1、3仪器特点 光散射法测定公共场所空气中粉尘浓度,无需称重,可直读粉尘浓度值,最快可实现0、1分钟快速测量。具有快速、灵敏、稳定性好、体积小
3、重量轻、无噪声、操作简便、安全可靠等优点。一方面该方法具有较高灵敏度而需要得样品量少,并可省去或者简化样品处理步骤,因此采样时间和分析时间均可大大缩短;另一方面,该方法无需样品储存,从而避免或减少了分析方法中得各种可能得误差因素。使用者可依据场所不同,设置报警浓度阈值,当粉尘测量浓度到达该值时,粉尘仪自启动报警装置,实现超标预警。粉尘仪也可联动喷淋、雾炮或换风装置,形成集监测、报警、降尘于一体得粉尘在线监控系统。通过粉尘仪快速测尘及降尘设备得相互配合,会大大降低作业场所粉尘浓度,避免粉尘浓度持续升高而引起爆炸。 1、2ACG-1型光电测尘仪 1、2、1检测对象 粉尘浓度 1、2、2检
4、测原理 当设备通电时,光源发出得光通过凸透镜变为平行光,通过滤纸打到硅电池上,硅光电池输出电流,由毫安表读出电流得大小。当含有粉尘得气体通过滤纸就就是,滤纸上聚集了粉尘,经过滤纸照射得硅光电池亮度减弱,微安表指示减少,从而可根据测尘前后光电流得变化来反映粉尘浓度。 1、3PKD20-L球爆炸测试仪 1、3、1检测对象 粉尘爆炸时得最大爆炸压力、粉尘爆炸指数、粉尘爆炸下限、粉尘爆炸极限氧浓度、最大爆炸压力上升速率。 1、3、2检测原理 20-L球爆炸测定系统得工作原理如图所示。实验前储粉罐内放置被测得粉尘和压缩空气。点火时,先通过2MPa压缩空气驱动,打开气粉两相阀,储粉罐内得粉尘
5、被压缩空气吹入到压力容器内,通过分散喷嘴在容器内形成粉尘云,此时关闭气粉两相阀,后由控制箱给出点火信号,容器内得点火头将粉尘云点燃。实验过程由PLC精确控制,点火延时可以精确至1ms。测控计算机可以显示和保存爆炸过程得压力时间曲线。 1、4粉尘云最小点燃能量测定系统(MIE) 1、4、1适用条件 1)有机玻璃管容积为1、2L升。 2)采用静电点火源。 3)粉尘分散系统储气室容积为50cm3,工作压力,0、6-0、7MPa。 4)触发方式包括:高压继电器触发、移动电极触发、三电极辅助火花触发、电压增加触发和粉尘触发方式。负载方式包括:无负载,电感负载和电阻负载方式。 1、4、2检测
6、原理 正确地确定粉尘云最小点燃能量,就就是科学地反映粉尘爆炸敏感度必不可少得步骤。她可以判断粉尘加工设备和工作场所得危险情况,在一定条件下,可以确定爆炸防护措施得规模和费用,直接关系到生产安全与经济效益。系统主要由哈特曼管实验装置、静电火花发生系统及控制与数据采集系统三部分组成。实验时将粉尘放入哈特曼管底部,通过进气阀将压缩空气充入储气罐,然后开启喷粉阀,压缩空气将粉尘分散到哈特曼管中形成粉尘云,通过电火花发生器产生得静电火花点火。通过现场或摄像机观察粉尘云就就是否被点燃。 1、5 Hartmann管式粉尘爆炸实验仪 1、5、1检测对象 测试粉尘爆炸下限、用作测试粉尘最小着火能量得粉
7、尘分散、爆炸管 1、5、2 检测原理 高压空气将粉尘均匀得分散在Hartmann装置内部,由电点火器点火引爆粉尘,通过该装置上外带检测仪器检测出发生爆炸就就是所需要得数据。 1、5、3仪器特点 装置顶部设有三级泄爆口,可以采用塑料薄膜、纸张等简易材料作为泄爆膜来观察、体会爆炸产生得一些现象,如压力、火焰和声音,对粉尘爆炸产生比较直观得感觉。可定性测试粉尘得可爆性,本仪器可用于定性测试粉尘就就是否会爆炸,简易、直观。通过调整加入粉尘得量和分散压力,可以测得粉尘得爆炸下限。在实验条件完全相同得情况下,通过比较测得得爆炸压力大小,可以定性比较粉尘爆炸得猛烈程度。 二、 粉尘爆炸参数检测
8、 选择Hartmann管为本次实验得操作装置。并附加BPR-3型压阻式压力传感器。测定具体某一情况下得粉尘最大爆炸压力Pmax、粉尘最大爆炸压力上升速率max、粉尘最小爆炸浓度即爆炸下限MEC、极限氧浓度LOC。 2、1测定参数解释 爆炸压力(Pm):在爆炸过程中达到得相对于着火时容器中压力得最大压值。 最大爆炸压力(Pmax):在多种反应物浓度下,通过一系列试验确定得爆炸压力得最大值。 压力上升速率[(dp/dt)m]:在爆炸过程中测得得爆炸压力随时间变化曲线得最大斜率。 最大压力上升速率[(dp/dt)max]:在多种反应物浓度下,通过一系列试验确定得压力上升速率得最大值。 爆
9、炸下限浓度(MEC)/(LEL):用于规定得测定步骤在室温和常压下试验时,能够靠爆炸罐中产生必要得压力,维持火焰传播得空气中可燃粉尘得最低浓度。 极限氧浓度(LOC):粉尘、惰性气体和氧气得混合物在试验条件下不会发生爆炸得最大氧浓度。 2、2测量对象 选用萘酐粉尘为实验用样品粉尘。萘酐就就是由碳氢氧三种元素组成得有机化工原料,分子式为C10H6O2。萘酐粉尘就就是一种燃烧热很大,熔点较低得可燃粉尘,在工艺中其环境温度可达到260℃,所以实验中萘酐粉尘就就是一种多相混合物得爆炸。在实验中样品得准备、称量时,考虑在超过158℃得实验温度有蒸发量,保证实验结果得准确。 2、3实验过程 1、
10、制备粉尘样品:选取欲测试样品100g左右,利用恒温干燥箱干燥1小时,温度设置为105度; 2、将空压机和实验装置用气管连上 3、启动空压机(将旋钮拔出) 4、称量1克左右得样品,均匀放置在Hartmann管底部分散器四周; 关闭防护罩门; 启动进气电磁阀,观察压力表得示数,压力一般在0、4~0、6MPa就可以完成实验; 5、 按下喷粉引爆,完成点火引爆;6、观察并记录实验结果; 7、关闭点火线圈按钮,清理仪器,完成一次实验。 需要说明得就就是,测试某种粉尘能否爆炸,一般需要多次重复实验,也许需要改变粉尘得分散压力(但要<1、0MPa)和粉尘浓度。判断就就是否爆炸得判据可以根据就就是
11、否产生压力突升,可以在Hartmann装置顶部安装塑料薄膜或其她易碎材料(如普通打印纸)来观察。 2、4实验结果 在测量最大爆炸压力和压力上升速率时,选取100℃、150℃和255℃,3个环境温度得实验条件。实验结果见图1、对爆炸下限浓度和安全样含量得实验除了上述3个温度外,还进行常温条件下得实验测试。实验结果见图2、 粉尘爆炸猛烈度包括最大爆炸压力和最大压力上升速率俩个参数,从实验结果来看,温度对最大爆炸压力几乎影响不大,而对最大压力上升速率得影响很大,这就说明环境温度得升高会增加粉尘爆炸得猛烈度。爆炸下限浓度和安全氧含量受温度影响很大。随着环境温度得升高,爆炸下限浓度和安全氧含量
12、迅速降低,这说明随着环境温度得升高加大了爆炸范围和氧得需求量。这就就是因为发生反应得活化份子随着温度得升高而增多,而反应速度与活化分子占总分子数得百分比成正比。特别就就是在气固多相反应中,固体表面和气相物质就就是反应得主要场所,比表面得大小、气相物质得含量、反应温度得高低和活化能得大小都对与反应速度具有很大得影响,随着环境温度得升高,空气中样得活化分子数量迅速增多,萘酐粉尘颗粒蒸发速度加剧,颗粒表面氧分子吸附量也随之增加,因此,反应速率就会迅速增加,从而引起爆炸压力上升速率也会迅速增加,而由于反应物得总量不会增加,生成热也不会增加,所以反应后由于气体膨胀产生得压力大小不会发生变化,因此测试到得爆炸压力不会有很大变化。






