氣體燃燒特性與阻火器的關系
文章來源:慶工機械 時間:2019-06-22 08:43 點擊:
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阻火器的選用與氣體燃燒的特性有直接的關系,氣體燃燒速度和熄滅直徑等都直接關系到阻火器阻止火焰的能力。
火焰傳播速度亦稱燃燒速度,(是衡量可燃氣體燃燒快慢的參數。火焰是指可燃氣體燃燒反應帶,火焰傳播速度,是指火焰前沿面延著其法線方向朝鄰近未燃氣體移動的速度。
氣體燃燒速度是氣體的一種特性,不同氣體有不同的燃燒速度。燃燒速度的快慢,主要決定于氣體性質、溫度和壓力。但是在輸送管道內發生爆炸時,火焰傳播速度比燃燒速度快。
幾種氣體在常溫、常壓下的燃燒速度值列于表1。表中主要列出飽和烴和易燃氣的燃燒速度,其中乙烯、城市煤氣、乙炔和氫的燃燒速度最大。在設計阻火器時可以丙烷/空氣混合氣體為人表,因為它可以適用于大多數的飽和烴和易燃氣體,但不適用于燃燒速度更快的易燃氣體。
特別應該指出,對乙塊氣體應該另外考慮。由于它具有許多不同于一般易燃氣體的特性,影響乙炔氣體爆炸危險性的因素很多,因此它不能按一般飽和烴氣來考慮。
氣體熄滅直徑直接關系到阻火器阻火效能。事實上阻火器內阻火層上的通道或孔隙直徑可采用氣體熄滅直徑,但是實驗證明爆燃的火焰速度比標準燃燒速度又要快得多,所以阻火層上的通道或孔隙直徑應更小一些才有效。阻火層上的通道或孔隙直徑應更小一些才有效。阻火層上的通道或孔隙直徑一般可選用氣體熄滅直徑的一半。當然也可增加阻火層的厚度來提高阻火器的有效性。
表1 : 幾種氣體的標準燃燒速度和熄滅直徑
氣體名稱 |
標準燃燒速度(米/秒) |
熄滅直徑(毫米) |
甲烷/空氣 |
0.365 |
3.68 |
丙烷/空氣 |
0.457 |
2.66 |
丁烷/空氣 |
0.396 |
2.79 |
已烷/空氣 |
0.396 |
3.05 |
乙烷/空氣 |
0.701 |
1.90 |
城市煤氣/空氣 |
1.127* |
2.03** |
乙炔/空氣 |
1.767 |
0.78 |
氫/空氣 |
3.352 |
0.86 |
丙烷/氧 |
3.962 |
0.38 |
乙炔/氧 |
11.277 |
0.13 |
氫/氧 |
11.887 |
0.30 |
*含氫63%的城市煤氣。
**含氫51%的城市煤氣。