粉尘泄爆特性实验研究

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粉末涂料和铝粉都是在一定的条件下极容易发生燃烧爆炸的粉末。随着这些粉尘应用范围的扩大和使用量的增加,研究这些粉尘的泄爆特性以及影响泄爆特性的因素具有重要的实际意义。本文使用1.3升哈特曼管粉尘爆炸实验装置,在实验过程中,泄爆直管管长保持不变,以铝粉、粉末涂料为研究对象,对其泄爆特性进行了实验研究。主要的工作和结论如下:(1)针对铝粉的泄爆过程,实验研究了容器内和泄爆管内的压力变化特性。获得了包括储气室初始压力、泄放口尺寸、泄爆管管径等参数对容器内最大泄爆超压、最大升压速率、燃烧爆炸时间以及对泄爆管内最大泄爆压力的影响规律。并且得到实验范围内适用的两个拟合公式。分别表明最大泄爆超压Pred与储气室初始压力和浓度c的关系,最大升压速率(dP/dt)max与储气室初始压力和浓度的关系;(2)针对粉末涂料的泄爆过程,实验研究了容器内和泄爆管内的压力变化特性。获得了包括粉末涂料浓度、储气室初始压力、泄放口尺寸、泄爆管管径等参数对容器内最大泄爆超压、最大升压速率、燃烧爆炸时间以及对泄爆管内最大泄爆压力的影响规律。并且得到了实验范围内适用,分别关于最大泄爆超压Pred和最大升压速率(dP/dt)max的两个拟合公式;(3)比较分析了铝粉和粉末涂料的实验结果。粉尘浓度、储气室初始压力、泄放口尺寸和泄爆管管径对两种粉尘泄爆特性的影响规律是相同的;在相同的条件下,粉末涂料的最大泄爆超压和最大升压速率高于铝粉的值,燃烧爆炸时间则低于铝粉的值;存在一个浓度使得最大泄爆超压和最大升压速率最大,燃烧爆炸时间最短;粉末涂料与铝粉比较,随浓度的变化,粉末涂料最大泄爆超压增加速率快,减小的速率也快;随初始压力的增加,粉末涂料最大泄爆超压增加速率快;随泄爆管管径的增加,粉末涂料最大泄爆超压减小速率快;对两种粉尘泄爆过程中泄爆管内的压力—时间曲线进行了分析。
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