|
Робота апаратів з горючими газами частіше всього пов’язана з надлишковим тиском, і звичайно апарати та трубопроводи при їх нормальній роботі заповнені горючим газом (або сумішшю газів) без домішок окислювача (рис.2.11). Горюча концентрація усередині таких апаратів утворитися не може через відсутність окислювача (робоча концентрація в них =100% об).
Інколи на виробництві використовується суміш горючого газу з повітрям або киснем (наприклад, одержання окислів азоту окислюванням аміаку, одержання водню конверсією метану, ацетилену – термоокислювальним піролізом природного газу та інш.). Можливість утворення горючої суміші в цьому випадку може бути визначена із наступного співвідношення (2.3):
, де - робоча концентрація газів в апараті.
Рисунок 2.11 - Апарат с газом
1 – корпус; 2 – наповнююча лінія; 3 – манометр; 4 – лінія витрати; 5 – запобіжний клапан; 6 - газ
Робочу концентрацію горючого газу в апараті можна визначити розрахунком або аналізом суміші, а також за даними технологічного регламенту. Особливу увагу необхідно приділяти технологічному обладнанню, в якому за умовами технології знаходяться суміші горючого газу з повітрям або киснем.
Робочу концентрацію ГГ у суміші з окислювачем можна визначити з рівняння матеріального балансу апарата за формулою:
(2.11)
або
(2.12.)
де , - об’єми відповідно горючого газу та окислювача в апараті, м3;
, - об'ємні витрати ГГ та окислювача, м3/хв.
Найбільш небезпечними є апарати з ГГ в періоди їх пуску, зупинки та роботи під вакуумом. Вакуум в апаратах інколи створюють для зниження температурного режиму або з метою запобігання потраплянню парів та газів у повітря виробничого приміщення. В цьому випадку за останнім апаратом за ходом технологічного процесу влаштовують вакуум-насос або ежектор. Якщо в апаратах або трубопроводах, що знаходяться під вакуумом, є нещільності, тоді повітря підсмоктується всередину апарата і можливе утворення вибухонебезпечних сумішей.
Кількість повітря, що потрапляє до апарата таким чином, можна визначити за формулою (2.13):
(2.13)
де f – переріз нещільностей, через які підсмоктується повітря , м2;
- коефіцієнт витрати повітря, дорівнює 0,6-0,75;
– величина вакууму в апараті, Па;
– густина повітря, що потрапляє до апарата за даною температурою, кг/м3;
Т, Т0 - відповідно температура в апараті та температура повітря, що підсмоктується, °С;
τ - тривалість процесу надходження повітря до апарата, с.
Умови утворення горючого середовища в періоди пуску та зупинки апаратів будуть розглянуті нижче.
|