Способ взрывозащиты при эксплуатации систем транспортировки газов и пылегазовых смесей Советский патент 1992 года по МПК A62C3/04 

Изобретение относится к взрывозащи те систем транспортирующих средств, преимущественно к способам предупреждений пламени в газовых трубопроводах.

Целью изобретения является повышение надежности взрывозащиты за счет гашения пламени в огнепреградителе при обеспечении непрерывности потоков.

На чертеже схематически изображен огнепреградитель.

Огнепреградитель содержит корпус 1, насадку 2, в качестве которой используют частицы катализатора в виде стационарного

или .псевдоожиженного слоя, теплообменник 3, установленный в слое насадки, теплопроводящие элементы, в качестве которых используют медные стержни, газораспределительную решетку 5, нихромовую спираль 6 диаметром 2,5 мм и длиной 25 мм, закрепленную на высоте 800 мм от газораспределительной решетки, сепарационну|р зону 7, предназначенную для предотвращения выноса частиц насадки из огиепреградитёля. Диаметр огнепреградителя в месте нахождения слоя катализатора 100 мм, высота 700 мм. В качестве транспортируемого газа

используют метановоздушную смесь стехиометрического состава, в качестве пылегазовой смеси - метановоздушную смесь стехиометрического состава с добавкой пыли адипиновой кислоты с диаметромчастиц 20 мкм в количестве 20 г/м газа.

Проницаемость псевдоожиженного слоя для частиц пылегазового потока позволяет проходить им через насадку огнепреградителя.

Горючую смесь (метановоздушную или пылегазовую) направляют в огнепреградитель через газораспределительную решетку 5, поджигают, пропуская ток через нихромовую проволоку 6. Слой катализатора начинает разогреваться. При достижении в слое катализатора (насадке 2) температуры 600°С пламя в огнепреградителе гаснет, Для прекращения дальнейшего повышения температуры в слое катализатора при достижении в нем температуры, равной 700°С - рабочей температуры для катализатора, в качестве которого используют руду, включают подачу теплоносителя (воды) в количестве 10 л/ч в теплообменник 3. При снижении температуры слоя до ЗООоС (температуры начала работы катализатора ИК-12-70) и (температуры начала работы катализатора в случае использования руды для этих целей) подачу воды в теплообменник 3 прекращают. Температура слоя.продолжает снижаться и уравниваться с температурой входящего в огнепреградитель горючего. Система возвращается в исходное состояние.

П р и м е р 1. (слой катализа.тора стационарный), В огнепреградителе устанавливают медные стержни 4 в количестве 7 шт диаметром 5 мм и длиной 50 мм.. На газораспределительную решетку 5 засыпают катализатор. Включают подачу метановоздушной смеси в количестве 1,4 мЗ/ч и проводят опыты по описанной схеме. Пламя опускается по огнепреградителю и стабилизируется на поверхности слоя катализатора, где протекает процесс окисления (опыты 1-5,13).

П р и м е р 2 (слой катализатора - псевдоожиженный). Засыпанный на газораспределительную решетку 5 катализатор приводят в псевдоожиженное состояние путем увеличения расхода газа в огнепреградитель. С целью сохранения степени превращения горючего на катализаторе объем последнего увеличивают (по сравнению с примером 1). Порозность слоя определяют по формуле Нел HO

с rs .

н

ел

где Нел - высота псевдоожиженного слоя;

0,6 - доля Твердых частиц в стационарном слое;

Но - высота, занимаемая слоем в стаиионарном состоянии.

Опыты проводят по описанной схеме (опыты 1-14).

В опь1тах 1, 2 после инициирования горения система возвращается в исходное срстояние. Способ реализуется.

В опыте 3 степень превращения горючего ниже 0,55 и инициированное горение не флегматизи|5уется продуктами гетерогенного окисления. Слой разогревается до 700°С, но пламя не гаснет. Система в исходное cocTORHvie не возвращается.

В опыте 4 после гашения пламени температура слоя не снижается теплоносителем. Система в исходное состояние не возвращается.

В опыте 5 ввиду отсутствия теплопроводящих элементов, время разогрева слоя превышает время проведения опыта. Система в исходное состояние не возвращается. Способ не реализуется.

В опыте б время разогрева слоя превышает время проведения опыта ввиду недостаточной поверхности контакта пламени и слоя. Система в исходное состояние не возвращается.

В опытах 7-9 после инициирования горения система возвращается в исходное состояние. Способ реализуется.

В опыте 10 после инициирования горения и разогрева слоя до температуры 900°С пламя не гаснет ввиду низкой степени пре-. вращения горючего. Система в исходное состояние не возвращается.

В опыте 11 реализован способ гашения пламени пылегазового потока. Инициированное пламя погашено продуктами гетерогенного окисления. Частицы пыли проходят через слой катализатора.

В опыте 12 порозность слоя превышает величину 0,85. Инициированное горение распространяется в слой. Частицы слоя разогреваются до 950°С , но пламя не гаснет. Система в исходное состояние не возвращается.

В опыте 13 способ реализован с каталитически активным материалом - железной, рудой на стационарном слое.

В опыте 14 в качестве насадки используют у-А120з, являющуюся инертным материалом, с диаметром частиц 1-2 мм в количестве 800 мл. Инициированное пламя контактирует с псевдоожиженным слоем. Температура слоя повышается до 900°С, но пламя не гаснет.

Способ взрывоэащиты При эксплуатации системы транспортировки газов и пыле- газовых смесей включает перемещение газов и пылегазовых смесей через огнепрег-^ раждающий элемент с зернистым слоем, причем зернистый слой с концентрацией больше верхнего концентрационного предела воспламенения образуют из зерен,;масса которых больше массы частиц пыле- газовой смеси, в котором гашения пламени при обеспечении непрерывности потоков 'достигают за счет того, что в качестве пл.а- мегасящей насадки используют катализатор окисления в количестве, обеспечивающем степень превращения не менее 0,55 при рабочей температуре катализатора, а теплоноситель подают в теплооб- менник при достижении насадкой температуры, равной рабочей температуре катализатора, и прекращают его подачу при достижении насадкой температуры не выше, чем температура начала работы катализатора, причем для ускорения гашения пламени при использовании в качестве пла- мегасящей насадки псевдоожиженного слоя катализатора порозность слоя поддерживают равной 0,60-0',85, а при использовании в качестве пламегасящей насадки стационарного слоя катализатора в обьеме слоя устанавливают теплопроводящие элементы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. .•^^