Температур воспламенения
Для сложных технологических процессов, подобных описанному выше, необходимо моделирование системы предварительного обогрева материальных потоков с учетом влияния температур теплоносителей на надежность теплообменников и исследование механизмов разрушения теплообменного оборудования.
Д* — разность температур теплоносителей в
К — коэффициент теплопередачи через стенку теплообменного элемента от внешнего теплоносителя к жидкости, кДж/(м2-°С); F — поверхность теплопередачи теплообменного элемента, м2; Ы — средняя разность температур теплоносителей, °С. При непосредственном контакте теплоносителя со средой количество подводимого тепла Пт определяют по разности теплосодержания теплоносителя на входе в теплообменный элемент и на выходе из него.
Снижение опасности тешюобменных и диффузионных процессов (коэффициент Кз) для факторов (групп) 1—6 может быть осуществлено уменьшением средней разности температур теплоносителей (Д/ср), оптимальным ее подбором, исключающим случаи необоснованного завышения температурного напора, рациональным аппаратурным оформлением процесса и проведением мероприятий по обеспечению максимальных значений теплопередачи, а также усилением контроля за наиболее теплона-пряженными узлами аппаратов. Фактор опасности 5 может быть исключен путем замены данного процесса на теплообмен через стенку.
Характер изменения температур теплоносителей вдоль поверхности теплообмена может быть различным. Он определяется не только схемой движения, но и соотношением водяных эквивалентов потоков W и W, как показано на рис. 3.4. Здесь по оси абсцисс отложена поверхность теплообмена F, по оси ординат - температура.
Рис. 3.4. Характер изменения температур теплоносителей при прямотоке и противотоке в зависимости от соотношения водяных эквивалентов W и W
Кожухотрубчатый теплообменник с двойными трубками типа "Трубки Фильда" (ТДТ). В химических, нефтехимических к других отраслях промышленности для проведения особо высокотемпературных теплообменных процессов, с разницей температур теплоносителей 1000°С и более, часто используют кожухотрубчатые теплообменные аппараты с двойными концентричными трубками типа «трубок Фильда». У теплообменных аппаратов данной конструкции теплообменные трубки большого и малого диаметров удлиняются независимо друг от друга, так как они завальцованы кон-сольно по размеру, каждая в свою трубную решетку. Обе трубные решетки расположены на одной стороне теплообменника. Второй конец внутренней трубки открытый, а конец наружной трубки заглушен заглушкой. Таким образом, теплоноситель (I) половину пути обменивается теплом сам с собой через поверхность внутренних трубок, а вторую половину пути с теплоносителем (П), через по-. верхность наружных трубок, причем первую половину пути теплоноситель (II) проходит в прямоточном режиме теплообмена, а вторую половину - в противоточном.
На рис. 1 изображены примеры графиков изменения температур теплоносителей по длине прямоточного (а) и противоточного (б) теплообменников. Индексами 1 и 2 обозначены параметры соответственного горячего и холодного теплоносителей, одним (') и двумя (") штрихами - их температуры соответственно на входе и выходе аппарата.
разности температур теплоносителей на концах поверхности нагрева. При z\tfl/AtM
Кроме одномерного расчета распределения температур применяется также уточненный расчет полей скорости, давления и температур теплоносителей. Например, при боковом подводе и отводе теплоносителя в межтрубное пространство трубный пучок теплообменника представляется в виде пористого тела с анизотропными свойствами, которое пронизывается двумя теплоносителями, не взаимодействующими в гидравлическом отношении, но взаимодействующими путем теплопередачи (гомогенная модель теплопереноса) (рис.6).
Проведен анализ причин, приводящим к потерям эксергии в процессе теплообмена от Пдт , Пдр и ГЦ. Последний зависит от температур теплоносителей, толщины изоляции и температуры окружающей среды Т0. Значение Щ при генерации каждого узла теплообмена ТС учитывается с помощью коэффициента потерь с,. '..."..'"'.•
Рис. 6.7. Зависимость минимальных температур воспламенения для шестипроцентных метановоздушных смесей от раскаленных поверхностей различной площади и местоположения внутри взрывной камеры
В диапазоне воспламенения любой газовоздушной смеси существует минимальная температура, известная как температура самовоспламенения, ниже которой самопроизвольная реакция окисления невозможна. Значения температур воспламенения представлены в табл. 1.2 работы [Harris,1983], а также в других справочных материалах. Для парафинов диапазон температур самовоспламенения составляет от 214 °С для гептана до 540 °С для метана. Для олефинов (этиленовых углеводородов) температуры самовоспламенения несколько ниже, чем для соответствующих парафинов. Температура воспламенения водорода выше по сравнению с метаном. Известен также такой важный параметр, как минимальная энергия зажигания. Ее значения для парафинов находятся в диапазоне 0,25 - 0,29 МДж, для водорода и ацетилена они значительно меньше - около 0,02 МДж.
Допустимые температуры оборудования устанавливаются в соответствии со значениями температур воспламенения воздушных смесей горючих газов и паров, которые могут присутствовать в атмосфере производственных помещений данного предприятия. При этом Правилами присваиваются различным горючим определенные значения TI без указания на то, кем и для каких условий сделаны эти определения, без мотивировки, почему выбраны именно эти данные. Допустимые значения температур оболочек нагревающегося оборудования обычно принимаются меньшими постулируемых на 30% их значений в °С.
Огневые работы- работы, связанные с применением открытого огня, искрообразованием, нагреванием сооружений, оборудования, инструмента, материалов до температур воспламенения (самовоспламенения) газо-, паро- и пылевоздушной смеси и других горючих веществ, появление которых в опасных концентрациях возможно в зоне проведения этих работ.
Линейное распространение пожара происходит в одной плоскости вследствие прогрева соседних (или находящихся на небольшом расстоянии от зоны горения) частей горючего вещества до температур воспламенения. Объемное распространение пожара происходит в разных плоскостях и сопровождается передачей тепла из зоны горения различными способами — теплопроводностью, излучением и конвекцией. В связи с этим при объемном распространении пожара его скорость значительно увеличивается.
Оценка пожаровзрывоопасности отложенной пыли заключается в определении группы горючести, температур воспламенения, самовоспламенения и тления, температурных условий теплового самовозгорания. При исследовании дисперсных веществ с низкой температурой плавления дополнительно определяют температуру вспышки и температурные пределы распространения пламени.
Порошки пластмасс при стандартных испытаниях обнаруживают достаточно высокие значения температур воспламенения и самовоспламенения. Даже у полимеров, молекулы которых состоят из атомов углерода и водорода, температуры воспламенения превышают 470 К. Например, температура воспламенения полиэтилена различных марок колеблется в пределах 570—620 К, полипропилена — от 590 до 620 К- Температура самовоспламенения подобных соединений, как правило, превышает 620 К и оказывается равной 620—720 К.
Разность температур воспламенения и вспышки
• охлаждением очага горения до температур ниже температур воспламенения и вспышки;
ку их пары также являются горючими, когда смешиваются с воздухом в диапазоне температур воспламенения. При работе в атмосферах, содержащих топливные пары, с целью уменьшения рисков возгорания высоколетучих воспламеняющихся паров продуктов в воздухе часто ограничиваются концентрациями, не превышающими 10% нижнего концентрационного предела воспламенения, а в случае менее летучих горючих паров продуктов, — не выше 20% нижнего концентрационного предела воспламенения в зависимости от требований компании и правительственных норм.
Опасности, связанные с растворителями, подобны опасностям топлив в том, что растворители с более низкой температурой вспышки являются воспламеняющимися, а их пары при смешивании с воздухом в диапазоне температур воспламенения являются возгораемыми и взрывоопасными. Ароматические растворители обычно более токсичные, чем неароматические растворители.
 Читайте далее:
 Трубопроводах работающих
Территорий промышленных
Территорией предприятия
Территории организации производятся
Территории прилегающей
Территории промышленного предприятия
Территории сооружений
Территорию предприятия
Точечного источника
Токсических соединений
Тщательное наблюдение
Токсического поражения
Токсичные соединения
Токсичных материалов
Токсичными соединениями
|
