Способ прогнозирования саморазогревания фрезерного торфа в штабелях Советский патент 1989 года по МПК E21C49/00 A62C3/00 C10F9/00 

1

H3o6pet.eHHe относится к хранению фрезерного торфа, точнее к способам определения склонности к саморазогреванию.

Цель изобретения - повышение достоверности прогностической оценки саморазогревания торфа и снижение трудоемкости проводимых исследований.

На чертеже представлена номограмма для оценки дальнейшего развития процесса саморазогреванйя торфа по уровню температуры в штабеле (t) и интенсивности ее изменения (//).

Способ прогнозирования саморазогревания фрезерного торфа заключается в сле- дуюшем.

В трех точках по сечению штабеля (в центре ,и на 1/3 длины откосов от конька штабеля) ia глубине 1,0 м замеряют темпе- ратуру торфа (t) и концентрацию углекис- лос-0 газа (&о,). Одновременно замеряют

температуру окружающего воздуха (1,) и определяют - /а

Практически для замера температуры используют любой термоопределитель с погрешностью, не превышающей 1°С, а концентрацию углекислого газа определяют газоанализатором ГПХ-ЗМ (продолжительность замера 5-10 мин) или ШИ-12.

Относительный объем пустот определяют путем взятия проб или исходя из полученной опытным путем зависимости

Vc , Г1..,(:..р(100+0.5ГЧ1 1- 183+6,7/( 150000 J

где - относительный объем пустот, м /м R - степень разложения торфа (по данным паспортизации торфяных полей), %;

W - влажность торфа в исследуемой зоне штабеля, %.

О

о ю

00 5

По концентрации углекислого газа и относительному объему пустот устанавливают его количество (КО2) в расчетном объеме- торфа, что служит показателем интенсивности окислительных процессов, т. е. количества выделяемого тепла.

Расчетным путем по известной зависимости определяют объемную теплоемкость (Cv) и коэффициент теплопроводности (Я,). Поскольку характеристика торфа (вид, степень разложения, влажность и т. п.) в пределах одного технологического участка добычи бывает, как правило, одна и та же, то и показатели Cv и X практически постоянны для штабелей, формуемых на этом участке, что упрощает определение показателя интенсивности изменения температуры торфа

(Л)Последняя определяется по формуле

(ько, - Ско, - ЬМ-К- А/),

l.tf I/

интенсивность изменения температуры торфа, град/сут; объемная теплоемкость, Хград; относительный объем пустот, м /м

С/го,- концентрация углекислого газа, % k - коэффициент теплопроводности,

Вт/м-град;

Ько, - коэффициент, учитывающий в энергобалансе щтабеля интенсивность выделения тепла в зависимости от концентрации углекислого газа, .%;

&Д/ - коэффициент, учитывающий в энергобалансе штабеля теплоотдачу из штабеля в окружающую среду, Дж/м сут-Вт.

Оба коэффициента Ько, н Ь являются постоянными для всех видов торфа, но зависят от глубины расположения торфа в штабеле.

Для наиболее характерных точек штабеля, располагаемых на глубине 1 м, эти коэффициенты соответственно равны 6ло,0,ЗЗХ

Дж , . ,„3 Дж

ХЮ

и йд,:0,74.10

) и ,/t HJтU

м -сут-%м -сут-Вт

Установив интенсивность изменения температуры торфа (/() в штабеле и зная его температуру (/г) на данный момент времени, определяют по номограмме It-tr склонность торфа к дальнейшему развитию процесса саморазогревания.

Установлено, что при значениях интенсивности изменения температуры торфа ,5 град/сут и температуры торфа на данный момент времени / 65 С в пределах зоны А, ограниченной линией I, процесс саморазогревания торфа не представляет какой-либо опасности и требует лишь периодического контроля. Причем вероятность

интенсификации процесса саморазогревёния увеличивается с увеличением хотя бы из этих показателей. Так, например, при зй;а- чениях ,3 град/сут и t 35°С (граничные значения зоны А) процесс саморазогр,евания торфа протекает по присущей ему закономерности и не представляет опасности при том же значении // и 40°С торф уже является склонным к интенсивному разогреванию и переходит в зону Б.

При значениях /(0,5-1,5 град/сут и температуре t до 80°С, ограниченных линиями I и II (конечные значения зоны Б), процесс саморазргревания торфа идет интенсивно и при стечении неблагоприятных

- условий может принять необратимый харак- тер, что может привести к возникновению очагов самовозгорания. В этом случае требуется постоянный контроль за состоянием торфа в штабеле. При конечных значениях ,5 град/сут и (зона В) торф

0 характеризуется как опасный и склонный к самовозгоранию. В этом случае необходимо принятие профилактических мероприятий по торможению процесса саморазогревания и снижению температуры торфа в штабеле (вывозка торфа, переукладка штабелей вскрытие очагов саморазогревания, изоляция и т. п.).

Так, например, значения /(1,0 град/сут и г;.,33°С являются граничными для торфа средней опасности (зона Б), а значения /

Q 1,0 град/сут и /,45°С характеризуют его как «опасный и требуют принятия срочных профилактических мероприятий.

Таким образом, зная интенсивность в изменении температуры торфа в характерных точках штабеля, полученную с учетом влия5 ния природно-генетических, метеорологических и технологических факторов, и температуру торфа tr на данный момент времени, можно с достаточной степенью вероятности по номограмме //-/т определить склонность торфа к саморазогреванию и спрогнозиро- 0 вать его дальнейшую термоактивность в штабеле.

Учет показателя относительного объема пустот в торфе наряду с использованием других физико-механических, газовых и температурных факторов позволяет повысить достоверность прогностической оценки саморазогревания торфа за счет более полной информации о состоянии торфа. Кроме того, способ не требует за редким исключением

eg организации постоянного контроля за состоянием процесса саморазогревания в штабеле. Оценка дальнейшего протекания процесса саморазогревания делается на основании одного замера показателей, что снижает трудоемкость выполнения исследова55 НИИ. Все это сокращает общие затраты на хранение торфа и дает возможность оперативно проводить профилактические мероприятия по предотвращению дальнейшего

развития, процесса саморазогревания торфе и возникиовению очагов самовозгорания. Своевременное принятие мер позволяет сократить потери органического вещества торфа и сохранить его качество.

Формула изобретения

Способ прогнозирования саморатогре- вания фрезерного торфа в штабелях, включающий измерение температуры торфа и концентрации углекислого газа в характерных точках штабеля, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности прогностической оценки саморйзогревания торфа и снижения трудоемкости проводимых исследований, определяют относительный объем пустот в единице объема торфа и разность температур торфа и окружающего воздуха, затем по полученным данным определяют интенсивность изменения температуры торфа /( в штабеле и по построенной номограмме It - температура торфа оценивают возможность дальнейшего развития процесса саморазогревания, при этом / определяют по формуле

i V

5

/,i-(fco.. . Ско, С. )и

где // - интенсивность изменения температуры торфа в штабеле, град/сут;

С„ - объемная теплоемкость,

Хград;

- относительный объем пустот в единице объема торфа,

CRO,- концентрация углекислого газа, %

К - коэффициент теплопроводности, Вт/м-град;

Д - разность температуры торфа и окружающего воздуха, град;

Ько, - коэффициент, учитывающий в энергобалансе штабеля интенсивность выделения тепла в зависимости от концентрации углекислого газа

м

Дж

сзлР /о

коэффициент, учитывающий в энергобалансе штабеля теплоотдачу

Дж

в окружающую среду, -о гм -сут-Вт

Изобретение относится к области хранения фрезерного торфа. Цель - повышение достоверности прогностической оценки саморазогревания торфа и снижения трудоемкости проводимых исследований. Способ прогнозирования саморазогревания фрезерного торфа в штабелях (Ш) заключается в следующем. В трех точках по сечению Ш ни глубине 1,0 м замеряют температуру (Т) торфа и концентрацию углекислого газа, определяют разность Т торфа и окружаю- шего воздуха, относительный объем пустот в единице объема торфа. Последний определяют путем взятия проб или исходя из определенной зависимости. По полученным данным определяют интенсивность изменения Т торфа в Ш. По построенной номограмме оценивают возможность дальнейшего разви тия процесса саморазогревания. Оценка дальнейшего протекания процесса саморазогревания делается на основании одного замера показателей, что снижает трудоемкость выполнения исследований. 1 ил. Q

0

го

30 Ш5 to 606070

Теппература. mopifJO о ujmuSe e

80 tj