Лекции
.pdf
Принцип действия
Задача – достичь max потери тепла из зоны реакции в стенкам канала.
Отвод тепла достигается разбиением горючей смеси на тонкие струйки и использование хорошо теплопроводных материалов.
Огнепреградители классифицируют:
-по типу пламегасящего элемента,
-месту установки и
-времени сохранения работоспособности при воздействии пламени.
По типу пламегасящего элемента огнепреградители подразделяются на сетчатые, кассетные,с пламегасящим элементом из гранулированного материала (шариков, колец, гравия) или волокон (стеклянной ваты, асбестовых волокон) – они образуют каналы криволинейной формы, кассеты с прямыми узкими каналами, сетчатые элементы, а также элементы из пористых металлокерамических и металловолокнистых материалов.
По месту установки они подразделяются на резервуарные или концевые (когда длина трубопровода, сообщающегося с атмосферой, не превышает трех его внутренних диаметров) и коммуникационные (встроенные). По времени сохранения работоспособности при воздействии пламени огнепреградители разделяют на два класса: I класс — не менее 1 ч, II класс — менее 1ч.
Различающиеся по устройству огнепреградители имеют один и тот же принцип защитного действия, основанный на гашении пламени в узких каналах в результате потери теплоты, поступающей из зоны реакции к стенкам каналов.
С помощью сухих огнепреградителей защищают дыхательные линии резервуаров, мерников, промежуточных емкостей, напорных баков и аналогичных аппаратов с горючими жидкостями, температура которых близка или выше температуры вспышки, а также паровоздушные линии рекуперационных установок, линии газовой обвязки резервуаров с легковоспламеняющими жидкостями.
Схемы основных видов сухих огнепреградителей
а – с горизонтальными сетками; б – с вертикальными сетками; в – с гравием; г – со спирально свернутыми вместе гофрированной и плоской лентами; д – с металлической насадкой.
1 - корпус; 2 - пламегасящая насадка; 3 - решетка; 4 - опорные кольца.
Жидкостные огнепреградители
Жидкостные огнепреградители (гидравлические затворы) применяют для защиты жидкостных и газовых трубопроводных линий, лотков, производственной канализации и т.п., в которых по условиям эксплуатации может создаться опасность распространения пламени в кинетическом (со взрывом) и диффузионном (медленное распространение по поверхности жидкости) режимах горения.
Гашение пламени в гидрозатворах происходит в момент прохождения (барботажа) горящей газоили паровоздушной смеси через запирающий слой жидкости в результате дробления ее на тонкие струйки и отдельные пузырьки, в которых оказывается в расчлененном виде фронт пламени. Суммарная теплоотдающая поверхность пламени при этом увеличивается. В результате так же, как и в сухих огнепреградителях, в зоне реакции создаются условия для превышения интенсивности потерь тепла над интенсивностью тепловыделения. Для паро-газовоздушных линий в качестве запирающей жидкости используют воду, а для жидкостных — транспортируемую жидкость.
Эффективность работы гидрозатвора обеспечивается определенной высотой слоя жидкости, через который проходит горящая смесь, а также степенью дробления газового потока на пузырьки или струйки. Прекращению горения способствует насыщение горящей смеси парами жидкости, через которую смесь барботируют. Кроме того, гидрозатворы должны надежно задерживать распространение взрывной волны
Схемы основных видов жидкостных огнепреградителей
Схема гидравлического |
Гидравлический затвор |
|||
затвора низкого давления |
на газовой линии |
|||
на газовой линии: |
высокого давления: |
|||
1 — прорези; |
1 — корпус; |
|||
2 |
— отражательный диск; |
2 |
— патрубок для заливки |
|
3 — |
линия подачи воды; |
воды; |
||
4 |
— |
трубопровод подачи газа; |
3 |
— мембранный |
5 |
— |
трубопровод отвода газа; |
предохранительный клапан; |
|
6 |
— корпус; |
4 |
— линия отвода газа; |
|
7 |
— линия отвода воды; |
5 |
—линия подвода газа; |
|
8 |
— вода |
6 |
— обратный клапан; |
|
|
|
|
7 |
— газораспред-ные сетки; |
|
|
|
8 — краник контроля уровня |
|
|
|
|
воды |
|
Затворы из твердых сыпучих материалов
Затворы из измельченных материалов применяются для защиты коммуникаций, в которых возможно распространение горения по поверхности сыпучего материала. К таким коммуникациям относятся системы транспорта измельченных материалов (самотечные трубы, шнеки и т. п.). Для создания сплошного по всему проходному сечению трубопровода затвора в виде пробки из транспортируемого измельченного материала применяются различные устройства, например, шнековые питатели аппаратов, механизированные дозаторы системы подачи топлива на сжигание и т. п., которые устанавливают обычно в конце транспортной системы на самотечной линии бункера циклона.
Шлюзовый затвор сыпучих материалов
Принцип действия шнековых затворов
Затворы для сыпучих веществ (шнековые). –
В шнеке снимается 2-3 витка, на этом участке образуется «пробка» из сыпучего материала, которая изолирует участок шнека от доступа кислорода воздуха. Тем самым распространение пламени прекращается.
Огнепреграждающие задвижки (заслонки, шиберы)
Применяются для защиты трубопроводов от распространения горения по отложениям различных горючих веществ: лакокрасочных материалов, пыли, волокон, жидких конденсатных пленок, твердых пористых продуктов термического распада и т.п.
Характерной особенностью в гашении пламени с помощью огнезадерживающих заслонок является тот факт, что еще до подхода пламени они полностью перекрывают живое сечение воздуховода, создавая препятствие на пути движения пламени.
При срабатывании заслонки одновременно происходит остановка движения транспортного потока.
В результате поступление необходимого для горения количества воздуха и унос дымовых продуктов сгорания нарушается, что способствует гашению пламени за счет флегматизации дымовыми продуктами сгорания.
а – с противовесом на поворотной заслонке; б – с падающим шибером
1 - трубопровод; 2 - заслонка (шибер); 3 - ось заслонки; 4 - противовес; 5 - привод (тросик с легкоплавким замком); 6 - электрический привод
Горючие отложения
При длительной эксплуатации внутренняя поверхность трубопроводов загрязняется твердыми или жидкими горючими отложениями. Так, например, в воздуховодах окрасочных камер и малярных цехах такими отложениями могут быть частицы оседающей краски. В воздуховодах термических цехов масляные конденсаты.
Отложения конденсатов растворителей и пластификаторов накапливаются в воздуховодах при производстве пластмасс и изделий из них, при производстве искусственной кожи и т.п. Волокнистыми частицами забиваются воздуховоды прядильных производств, рекуперационных линий при производстве резинотехнических изделий.
Кристаллические отложения смол образуются в воздуховодах при производстве и переработке капролактама, фталевого ангидрида и т.п.
При наличии источника зажигания пламя попадает в воздуховод и распространяется по горючим отложениям в направлении потока воздуха.
Предупреждение образования горючих отложений
Очистка воздуха от увлекаемой горючей пыли, пуха и других твердых отходов производства инерционными уловителями, циклонами и фильтрами. Для улучшения эффективности улавливания твердых частиц из воздуха к инерционным уловителям и циклонам подводят воду.
Трубопроводы делают круглого сечения с гладкой поверхностью, плавными поворотами без резких изменений диаметров.
Скорость движения воздуха в линиях принимают такой, чтобы твердые частицы находились во взвешенном состоянии.
Газо- и воздухопроводы, где наблюдаются отложения масляного конденсата, периодически промывают 5%-ным раствором каустической соды.
Наружные воздуховоды и воздуховоды, проходящие по неотапливаемым помещениям, защищают теплоизоляцией.
Для очистки воздуха от частиц краски используют гидрофильтры. Механическая очистка воздуховодов от горючих отложений.
Изоляция производственных помещений от траншей и лотков с трубопроводами