防爆殼休的用途
防場殼體被應(yīng)用于封裝有可能粉火的設(shè)備,如果有姍炸發(fā)生,防爆風(fēng)機(jī)它將被嚴(yán)密控制在殼體內(nèi)郁而不會(huì)波及外面的環(huán)澳。
9一2防爆殼體的工作
為了討論防姍光體的功能,可以設(shè)坦這一密閉殼體并非班不誦氣,周國的可坦氣體可能進(jìn)入箱體內(nèi)部。這時(shí)如果在充體內(nèi)部有起坦派.則會(huì)引拐?qǐng)稣?。因此防場殼體必須有能力經(jīng)里娜炸時(shí)產(chǎn)生的壓力。
為了防止內(nèi)部的姍炸波及周田的環(huán)峨,殼體上的任何聯(lián)接頭或者開口必須足夠小,使得漁月的熱氣不致引姍周圈的氣體。這個(gè)要求導(dǎo)致采用標(biāo)準(zhǔn)的增盜型結(jié)構(gòu),這類結(jié)構(gòu)應(yīng)用厚業(yè)、寬緣法蘭,帶姍墳的蓋子,其級(jí)仗敬要比只浦足密封功能的級(jí)墳數(shù)多一些。
對(duì)于氣體在自殼體內(nèi)部橄翻出來時(shí)的冷卻被認(rèn)為是下列兩種方式了一。一種認(rèn)為殼體內(nèi)蕩與外部空氣相連的又窄又長的通道起到了反主要的冷卻作用。另一種粉法采納了礦山安全科學(xué)研究中心的p川111“的現(xiàn)點(diǎn)。他鈞研究過從殼體的緊配合郊件中發(fā)出的紊流的傳抽過祖。他的理論指出,當(dāng)紊流被周舊的氣體冷卻時(shí)有一臨界冷卻速串。如紊泥較強(qiáng).這紊流將被冷卻至低于能將周困氣體點(diǎn)姍的組度。若紊滾和傳愉較弱,將有足夠的熱,由紊流傳導(dǎo)至可煙物質(zhì).從而發(fā)生姍炸現(xiàn)象。
設(shè)計(jì)依據(jù)
防姍殼體的一個(gè)作用是承受姍炸時(shí)產(chǎn)生的壓力。有可脂遇到什么樣的壓力呢?表卜1給出了4升球型密閉容簽中典星的壓力數(shù)據(jù)。
這張表格的重要性在于它說明了如果密閉容答的幾何形狀并不盆雜,在它內(nèi)都產(chǎn)生的壓力與可姍氣體和空氣淮合物的種類之閉的關(guān)系不大。所不同的魷?zhǔn)沁_(dá)到壓力大值的時(shí)間有所不網(wǎng)。危險(xiǎn)性較大的氣體比危險(xiǎn)性較小的氣體所箱的時(shí)間姐得多。
在一個(gè)較備粉保護(hù)裝t的防姍殼體內(nèi)。愉況未必會(huì)與它們在4升球形容拐甩的情況一致,實(shí)際側(cè)得的壓力可能低于表9一1中給出的那些數(shù)姐。這是因?yàn)榉ㄌm間旅中的活.阻止了實(shí)際的壓力上升。對(duì)于如簡。組內(nèi)部的姍燒級(jí)饅的材料來說,這種效應(yīng)很容易被粉出來。同樣地,如果殼體的表面積與體積之比伎比一個(gè)4升球形容器表面積與體積的比值大得多,則氣體能盤在殼壁上就有損失,從而減少了大壓力的產(chǎn)生。相反地,壓力樁擊效應(yīng)(effectsof- p姍ure Piling)或者引爆都會(huì)增加殼體內(nèi)的壓力,其數(shù)值會(huì)高于表9一1中那些在理想條件下得出的數(shù)據(jù)。
通過想象兩個(gè)由長度很短的管道相連接的防爆殼休能夠非常容易地理解壓力樁擊效應(yīng)。當(dāng)兩個(gè)殼體內(nèi)部充滿可嫌混合氣休時(shí),爆炸在其中一個(gè)殼體的端部發(fā)生。膨服的火焰前沿迫使尚未姍燒的氣體從一個(gè)殼體通過管道進(jìn)入第二個(gè)殼體,使得第二個(gè)殼體內(nèi)壓力上升。當(dāng)火焰前沿通過管道進(jìn)入第二個(gè)殼體時(shí),它立即引撤了已經(jīng)預(yù)先壓縮的氣休。終的爆炸壓力近似正比于初壓力的絕對(duì)值,也就是:如果初壓力是兩個(gè)大氣壓,所獲得的終壓力將兩倍于初壓力是一個(gè)大氣壓時(shí)所產(chǎn)生的終壓力。如果火花發(fā)生在管子的終端,也可能產(chǎn)生相同的效果。在美國,某些得到認(rèn)可的機(jī)構(gòu)作了在一段管子的端部點(diǎn)火時(shí)壓力上升的試驗(yàn)。管子長度的選擇基于設(shè)備的性質(zhì)和按NEC的管道密封標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝的可能性。
雖然壓力樁擊效應(yīng)能夠從體積比得到近似的估算,但是計(jì)算實(shí)際設(shè)備的壓力樁擊效應(yīng)并不容易。
幸運(yùn)的是姍爆是一種極為少見的現(xiàn)象。它發(fā)生在一條非常細(xì)長的通道之中,象在一根長的管子中或象在旋轉(zhuǎn)機(jī)械的長長的氣隙中。引爆的發(fā)生是因?yàn)楫?dāng)火焰前沿移動(dòng)到通道中時(shí),粗糙的通道壁引起局部紊流加劇,增加了熱量的傳導(dǎo),加快了火焰的速度。嫩燒以非常高的速度進(jìn)行,產(chǎn)生每秒1。。。米量級(jí)的沖擊波,壓力可以上升到I000Psi。因?yàn)閴毫稉粜?yīng)和嫩場的緣故,防爆殼體的適配性要由安裝在殼體內(nèi)的設(shè)備的爆炸試驗(yàn)來決定。
在氣體和汽化物起姍的章節(jié)中,從熄滅距離的討論里可以假定能夠遏制殼體內(nèi)部爆炸傳播所必播的間隙,一定不大于熄滅距離。通常,由于在間隙后面建立起的壓力。氣體以高速自縫隙處流出,其結(jié)果是能夠遏制娜炸傳播的間隙,大約是其熄滅距離的一半。這一敘述僅僅在下述情況下才是正確的,即大法蘭間隙是根據(jù)簡單幾何形狀的殼體決定的,并且壓力樁擊等復(fù)雜因素可以被忽略。在人們測攝了一英寸寬緣法蘭大直徑間隙的球體中間能夠阻遏場炸傳艷的大間隙的尺寸后,得出下述的大安全間隙值(MESG值):