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隔爆外殼中的爆炸壓力及其影響因素
作者:管理員  發(fā)布時間:2019/11/21 17:06:23  點擊率:149763

爆炸性氣體混合物的爆炸必須同時具備兩個條件:在爆炸界限內(nèi)的爆炸性氣體濃度和足夠能量的點火源。防爆的出發(fā)點旨在使這兩個條件相分離,也就是兩個條件同時出現(xiàn)的概率趨于零。作為隔爆型電氣設(shè)備的共同特征都是具有一個隔爆外殼,它將點火源限制在隔爆外殼這個有限的空間中,使之與環(huán)境中的混合物相分離,同時將殼內(nèi)可能發(fā)生的爆炸限制在外殼空間內(nèi),從而實現(xiàn)防止殼外爆炸的發(fā)生——防爆。

由于加工制造、安裝使用、維護(hù)等原因,隔爆外殼一般不可能是“天衣無縫”的一個整體,而是由兩個以上的外殼零件構(gòu)成,零件組成外殼時,零件表面間的結(jié)合處必然會有間隙。由于環(huán)境中存在混合物,隔爆外殼存在間隙,經(jīng)對流、擴(kuò)散等作用,使得隔爆外殼內(nèi)部空間一定含有電氣設(shè)備安裝使用環(huán)境中同樣的混合物。因此當(dāng)電氣設(shè)備正常運(yùn)行或事故狀態(tài)下產(chǎn)生火花、電弧或危險溫度時,隔爆外殼中發(fā)生爆炸時完全可能的。隔爆外殼

影響隔爆外殼中爆炸壓力主要原因有:

一、混合物濃度的影響

在常溫常壓下,任何一種混合物的爆炸壓力,都隨著混合物濃度變化而變化,但必然存在一個對應(yīng)一定濃度值得最大爆炸壓力值,此值為該混合物最大爆炸壓力。

二、混合物初始壓力的影響

混合物爆炸前所受到的壓力,稱之為混合物的初始壓力 ,初始壓力大于常壓時,其單位體積的分子數(shù)目比常壓時多,即相當(dāng)于其分子密度加大,在體積一定時,混合物的初始壓力逐漸增大,則其分子數(shù)目隨初始壓力增大而增加。

三、混合物初始溫度的影響

混合物爆炸簽本身溫度稱之為混合物的初始溫度,初始溫度降低時,使氣體冷縮而密度變大,相當(dāng)于單位體積內(nèi)爆炸截止的質(zhì)量增加爆炸壓力與混合物初始溫度關(guān)系是爆炸壓力隨初始溫度降低而增大。

四、外殼形狀的影響

根據(jù)熱爆炸理論及其氣體反應(yīng)動力學(xué)觀點,混合物在爆炸過程中,壓力波總是以火源為中心,以同心球的形式向周圍空間擴(kuò)展,最終形狀則與外殼形狀一致,在球形外殼中心點火,壓力倍擴(kuò)展不受任何干擾,并同時結(jié)合外殼的內(nèi)壁,因此此反應(yīng)的爆炸壓力較高。

五、外殼容積的影響

由于混合物爆炸時總是通過外殼壁產(chǎn)生熱損失,所以外殼內(nèi)部表面面積對爆炸壓力有一定影響。如果外殼內(nèi)部表面面積對容積之比值很大,則爆炸壓力比較小。

六、外殼間隙的影響

由于隔爆外殼存在的隔爆間隙,壓力波對新鮮混合物的壓縮,使部分新鮮混合物通過間隙而溢出。從而使外殼中的爆炸壓力下降。間隙越大,爆炸壓力越小,間隙對爆炸壓力的影響,在慢速爆炸的甲烷空間混合物中比快速反應(yīng)的氫氣空氣混合物中更明顯。
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