Расчет избыточного давления взрыва для горючих газов

5. Расчет избыточного давления взрыва для горючих газов

кПа

m-масса расчетного газа, вышедшего в результате расчетной аварии в помещение,

Н_Т – теплота сгорания, Дж/кг,

Р₀ – начальное давление в помещении, кПа, Р₀=101 кПа,

z-коэффициент участия горючего во взрыве, z=0,5,

V_св=35,88 – свободный объем помещения, м³,

Ρ_в – плотность воздуха до взрыва, кг/м³,

с_р – теплоемкость воздуха, с_р= 1,017кДж/(кг К),

Т₀ – начальная температура воздуха, К,

К_н – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения, К_н =3,

m=(V_а+V_г)*ρ, кг

V_а – объем газа, вышедшего из аппарата, м³,

V_т – объем газа, вышедшего из трубопроводов, м³

Где V_т=V_1т+V_2т,

V_1т = q*τ – объем газа, вышедшего из трубопровода до его отключения, м³

V_2т =- объем газа, вышедшего из трубопровода после его отключения, м³

q – расход газа, определяемый в соответствии с технологическим регламентом в зависимости от давления в трубопроводе, диаметра, температуры газовой среды, м³/с

τ =120 – время, за которое происходит истечение, с

P_т – максимальное давление в трубопроводе по техническому регламенту, кПа

r – внутренний радиус трубопроводов, м

L – длина трубопроводов от аппарата до задвижки, м

Для :

, кг/с

φ =0,8 – коэффициент истечения

к=1,3 – коэффициент адиабаты

 

f=

 

f= м

Т = 293 К

R – газовая постоянная,

μ – молярная масса

μ = 16*0,827+28*0,06+44*0,003+58*0,001+72*0,002+28*0,07+

+44*0,001=17,25

Дж/кг*К

Для :

, кг/с

, значит,

 кг/с

V_1т = 120*0,0635=7,62 м³

V_2т=м³

V_г=7,62+0,97=8,59 м³

m=(7,62+8,59)*0,85=13,77 м³

Тогда,

Помещение относится к категории А по взрывоопасности. горючие газы (ГГ), легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) с температурой вспышки не более 28С в таком количестве. что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа.

6. Подбор предохранительных клапанов

В ГРП устанавливают два предохранительных клапана: запорный и сбросной.

Запорный клапан устанавливают до регулятора давления по ходу газа и настраивают на предельно допустимое повышение и понижение давления за регулятором. Запорный клапан автоматически отключает подачу газа перед регулятором в случае резкого повышения или понижения давления газа за регулятором.

Сбросной клапан предназначен для предотвращения срабатывания запорного клапана при незначительном повышении давления за регулятором.

Принимаем клапан предохранительный ПКН-50, клапан сбросной предохранительный пружинный, мембранный ПСК №104 СППКЧР – 50 -16.

7. Подбор фильтров

Для очистки газа от механических примесей и пыли применяют фильтры заводского изготовления, в паспортах которых должны указываться их пропускная способность при различных входных рабочих давлениях и потери давления в фильтрах.

Фильтрующие материалы должны обеспечивать требуемую очистку газа, не образовывать с ним химических соединений и не разрушаться от постоянного воздействия газа.

При выборе фильтров величина потерь давления в них во избежание разрыва кассет и сеток не должна превышать максимально допустимых значений: 5000Па для сетчатых фильтров и 10000 Па для волосяных.

К установке принимаем волосяной фильтр ФВ-150.

Потери давления в фильтрах в зависимости от количества газа, проходящего через них, принимают по графику, прил. 15 [5]

где: ΔР_гр – падение давления принимаемое по графику, мм в.ст.; ΔР_гр = 300 мм в.ст

Q – суммарный расход газа на пром. предприятие; Q = 6450 м³/ч;

Q_гр – расход газа принимаемый по графику, м³/ч; Q_гр = 3000 м³/ч

 – удельный вес газа, кг/м³;

Р – абсолютное давление газа проходящего перед фильтром, ата. Р = 5 ата.

ПЗК должен обеспечивать 25% от рабочего давления, а ПСК-15%.

3800*1,25=4750 мм вод. ст.

3800*1,15=4370 мм вод. ст.

Фильтры, устанавливаемые в ГРП должны иметь устройства для определения перепада давления в нем, характеризующего степень засоренности фильтрующей кассеты при максимальном расходе газа.