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爆炸伤害计算

爆炸伤害计算
爆炸伤害计算

1)蒸气云爆炸事故情景

制氧车间氢气站设有容积20m3氢气罐一个,事故预测时按超压(10Mpa)计算氢气量。

氢气储罐大规模破裂时,气体泄漏形成气云,达到爆炸极限时遇激发能源即可发生气体爆炸,对

气体爆炸,按超压-冲量准则预测蒸气云爆炸事故后果。

2)蒸气云爆炸总能量

蒸气云爆炸总能量由下式计算:

E=1.8 aVfQf

式中:1.8-地面爆炸系数;

a-可燃气体蒸气云的当量系数,取0.04;

Vf-氢罐内气体体积;Vf =2000 Nm3

Qf-氢气燃烧热,Qf =12770 kJ/m3。

经计算:E=1.8×0.04×2000×12770 = 1839 MJ 3)蒸气云爆炸当量

蒸气云TNT当量由下式计算:

WTNT = aWfQf/QTNT

式中:WTNT、a、Wf、Qf计算同上;

QTNT—TNT爆炸热,取QTNT=4520 kJ/kg。

WTNT =1839000/4520=407 kg

4)爆炸冲击波超压伤害范围

(1)死亡区范围

死亡区按下式计算:

R=13.6(WTNT/1000)0.37

=13.6(407/1000)0.37=10m

(2)重伤和轻伤区范围

蒸气云爆炸冲击波超压按下式计算:

Ln(△PS /P0)= -0.9126-1.5058 LnZ+0.167 Ln2Z-0.032 Ln3Z 式中: Z = R (P0/E)1/3

R—目标到蒸气云中心距离,m;

P0—大气压,101325Pa;

E—蒸气云爆炸总能量,1839 MJ。

蒸气云爆炸冲击波重伤超压按44Kpa计,轻伤超压按17Kpa 计,根据蒸气云爆炸冲击波超压计算公式得出:

重伤半径:R1=25 m;

轻伤半径:R2=47 m。

氢气储罐大规模破裂泄漏,形成氢气云团发生爆炸,爆炸破坏范围计算见下

氢气储罐破裂发生气体爆炸伤害范围

气体爆炸能量1839MJ

爆炸TNT当量407Kg

死亡半径10m

重伤半径25m

轻伤半径47m

再来看看爆炸的气体特点:

丙烯 C3H6或CH3CHCH2

1.别名·英文名

Propene、Propylene.

2.用途

生产丙酮、异丙基苯、异丙醇、异丙基卤化物和异丙基氧;聚合丙烯塑料。

3.制法

石油、汽油的精炼过程和裂解产物。

4.理化性质

分子量:42.081

三相点温度: -185.2℃

沸点(101.325kPa): -47℃

液体密度(-47℃,101.325kPa): 613.9kg/m3

气体密度(101.325kPa,20℃): 1.7855kg/m3

相对密度(101.325kPa,20℃,空气=1):1.48

比容(101.325kPa,21.1℃):0.5656m3/kg

气液容积比(15℃,100kPa): 388L/L

压缩系数.压力kPa

100 400

800 1500

临界温度: 91.8℃

临界压力:4600kPa

临界密度: 233kg/m3

熔化热(-185.2℃): 71.354kJ/kg

气化热△Hv(-47.7℃):437.6kJ/kg

比热容(气体,1013325kPa,1536℃):Cp=13418kJ/(kg·K)

Cv=13284kJ/(kg·K)

(液体,-49.8℃): 2.175kJ/(kg·K)

比热比(气体,101.325kPa,15.6℃):Cp/Cv=1.154

蒸气压(-121.9℃): 0.133kPa

(49.5℃): 2026.5kPa

(80℃): 3700kPa.

粘度(气体101.325kPa,20℃):0.00845mPa·s

(液体-40℃):0.140mPa·s

表面张力(-40℃):0.0158N/m

导热系数(气体101.325kPa,25℃):0.01778w/(m·K)

(液体,-40℃):0.13703w/(m·K)

折射率(液体,-70℃): 1.3567

水中溶解度(101.325kPa,20℃):22.05cm3/100ml(H2O)

闪点: -108℃

燃点:460℃

燃烧界限(空气中): 2.0%~11.1%(体积)

(氧气中,20℃,101.325kPa):2.1%~53%(体积)

当量燃烧火焰温度(空气中): 2054℃

(氧气中): 2960℃

最大火焰速度(空气中):0.43m/s

(氧气中): 3.90m/s

易燃性级别: 4

毒性级别:0

反应活性级别: 1

丙烯在常温常压下为无色易燃无毒气体。易液化,在21.1℃时,S.P.为1043kPa。它稍有麻醉性。在815℃、101.325kPa下全部分解

据说当时爆炸丙烯有60吨! 按爆炸当量计算WTNT=Wf*Qf/QTNT 式中:

WTNT—爆炸性物质的TNT当量,kg;

Wf—爆炸性物质的总质量,kg;

Qf—爆炸性物质的燃烧热,MJ/kg;

QTNT—TNT的爆热,4.12~4.69 MJ/kg,取4.5MJ/kg。

丙烯燃烧热(kJ/mol):2049 1mol=42g 1kg=23.8mol

所以 48785kj/kg --> 4.88MJ/KG

所以是4.88*60000/4.5 =65066 约合6.5吨TNT炸药爆炸当量

爆炸冲击波超压伤害范围

(1)死亡区范围

死亡区按下式计算:

R=13.6(WTNT/1000)0.37

R=13.6(65066/1000)0.37=327m

重伤和轻伤范围就不算了.约800米左右重伤.1300米轻伤.

如按月六分之一的气体在第一时间爆炸来算就是1吨的TNT炸药当量.死亡范围54米

这个事在没有任何防护的情况下的伤亡比例.也就是说爆炸300米内露天行走的人全部死亡.

800米内重伤.如有建筑物遮挡爆炸威力会有所变小.

TNT当量法和TNO(Multi-Energy)模型法是蒸气云[wiki]爆炸[/wiki](UVCE)模拟方法中的两个典型模型。TNT当量法是把气云爆炸的破坏作用转化成TNT 爆炸的破坏作用,从而把蒸气云的量转化成TNT当量。TNT当量法简单易行,但有其明显缺陷:

(1)TNT爆炸时爆源体积可忽略,而蒸气云较大不能忽略,且随着爆炸的进行,爆源体积在增大。

(2)TNT爆炸时能量是瞬间释放的,而蒸气云爆炸过程中能量的释放速率是有限的。

(3)TNT爆炸过程形成的冲击波强度大,但衰减速度快,而蒸气云爆炸多属爆燃过程,正压作用时间较短,负压作用时间较长。因而TNT当量法只适用于很强的蒸气云爆炸且用以模拟爆炸远场时偏差较小,模拟爆炸近场时高估蒸气云爆炸产生的超压。

(4)TNT当量法的当量系数难以确定,可变性大(0.02%-15.9%)。

TNT当量法关键模型:

WTNT=aWQ/QTNT (2-1)

z = R/(WTNT)1/3 (2-2)

Pi = (3.9/z1.85) + (0.5/z) (2-3)

WTNT,kg;

a为LPG蒸气云当量系数(统计平均值为0.04,占统计的60%);

W为蒸气云中可燃气体质量,kg;

Q为可燃气体的燃烧热,J/kg;

QTNT为TNT的爆炸热,J/kg (4230--4836kJ/kg,一般取平均4500kJ/kg);z为R处的爆炸特征长度;

Pi为R处的爆炸超压峰值。

由式(2-1)计算出对气云爆炸有贡献的爆炸物的当量,由式(2-2)可以确定目标R处的爆炸特征距离,再由式(2-3)计算出目标R处的爆炸超压峰值。

某厂苯乙烯装置的乙苯合成工艺中置的烃化反应器规格为

φ2200×12000mm;反应温度为360~380℃;反应压力为0.85~1.0MPa;该反应器在《压力容器安全技术监察规程》附件一中,具体划分为低压(0.1 MPa≤p<1.6 MPa)等级,物料流量为58088(kg/h);苯:乙烯=1:5(mol比)。该烃类化反应器反应原理为催化干气中的乙烯和苯经过催化剂反应生成二乙苯。若该烃化反应器发生泄漏事故,上述物料非常容易形成爆炸性气体,如果遇明火或高热,可能发生爆炸事故。本文采用TNT当量法预测由此造成的爆炸事故后果。

如果烃化反应器周围管道或其它部位泄漏物料的时间为10分钟,泄漏量为58088(kg/h)×10/60(h)=9681(kg),由于反应温度高达360~380℃(苯的沸点为80.1℃),其中100%蒸发为气体,浓

度达到爆炸极限,发生爆炸事故。再因物料中大部分为苯,所以本文以苯的燃烧热为基准计算。

查表得知苯的燃烧热为40.1MJ/kg。

爆炸性气体中苯的质量为:

W f=9681×100%=9681kg

取A=4%;Q TNT=4.12 MJ/kg;Q f=40.1 MJ/kg

3 事故分析结果

利用1000kgTNT当量的爆炸冲击波超压坐标图(图1)上的坐标曲线,查得当R=34.6m时,得到应该为ΔP=0.044MPa。再根据表1、表2列出的损害程度得到,这时对人员来说,能够产生严重

的伤害;对建筑物来说,能够使墙出现大裂缝、房瓦掉下。当在15.5m 时,对人员损害接近于严重伤害程度,死亡概率为50%。

爆炸极限一览表

可燃气体或蒸气分子式爆炸极限(%) 下限上限 氢气H2 4.0 75 氨NH3 15.5 27 一氧化碳CO 12.5 74.2 甲烷CH4 5.3 14 乙烷C2H6 3.0 12.5 乙烯C2H4 3.1 32 乙炔C2H2 2.2 81 苯C6H6 1.4 7.1 甲苯C7H8 1.4 6.70 环氧乙烷C2H4O 3.0 80.0 乙醚(C2H5)O 1.9 48.0 乙醛CH3CHO 4.1 55.0 丙酮(CH3)2CO 3.0 11.0 乙醇C2H5OH 4.3 19.0 甲醇CH3OH 5.5 36 醋酸乙酯C4H8O2 2.5 9 常用可燃气体爆炸极限数据表(LEL/UEL及毒性) 物质名称分子式爆炸浓度(V%) 毒性 下限LEL 上限UEL 甲烷CH4 5 15 —— 乙烷C2H6 3 15.5 丙烷C3H8 2.1 9.5 丁烷C4H10 1.9 8.5 戊烷(液体)C5H12 1.4 7.8 己烷(液体)C6H14 1.1 7.5 庚烷(液体)CH3(CH2)5CH3 1.1 6.7 辛烷(液体)C8H18 1 6.5 乙烯C2H4 2.7 36 丙烯C3H6 2 11.1 丁烯C4H8 1.6 10 丁二烯C4H6 2 12 低毒 乙炔C3H4 2.5 100 环丙烷C3H6 2.4 10.4 煤油(液体)C10-C16 0.6 5 城市煤气 4 液化石油气 1 12

汽油(液体)C4-C12 1.1 5.9 松节油(液体)C10H16 0.8 苯(液体)C6H6 1.3 7.1 中等 甲苯C6H5CH3 1.2 7.1 低毒 氯乙烷C2H5Cl 3.8 15.4 中等 氯乙烯C2H3Cl 3.6 33 氯丙烯C3H5Cl 2.9 11.2 中等 1.2 二氯乙烷ClCH2CH2Cl 6.2 16 高毒四氯化碳CCl4 轻微麻醉 三氯甲烷CHCl3 中等 环氧乙烷C2H4O 3 100 中等 甲胺CH3NH2 4.9 20.1 中等 乙胺CH3CH2NH2 3.5 14 中等 苯胺C6H5NH2 1.3 11 高毒 二甲胺(CH3)2NH 2.8 14.4 中等 乙二胺H2NCH2CH2NH2 低毒 甲醇(液体)CH3OH 6.7 36 乙醇(液体)C2H5OH 3.3 19 正丁醇(液体)C4H9OH 1.4 11.2 甲醛HCHO 7 73 乙醛C2H4O 4 60 丙醛(液体)C2H5CHO 2.9 17 乙酸甲酯CH3COOCH3 3.1 16 乙酸CH3COOH 5.4 16 低毒 乙酸乙酯CH3COOC2H5 2.2 11 丙酮C3H6O 2.6 12.8 丁酮C4H8O 1.8 10 氰化氢( 氢氰酸) HCN 5.6 40 剧毒 丙烯氰C3H3N 2.8 28 高毒 氯气Cl2 刺激 氯化氢HCl 氨气NH3 16 25 低毒 硫化氢H2S 4.3 45.5 神经 二氧化硫SO2 中等 二硫化碳CS2 1.3 50 臭氧O3 刺激 一氧化碳CO 12.5 74.2 剧毒

爆炸公式汇总

一、物理爆炸能量 1、压缩气体与水蒸气容器爆破能量 当压力容器中介质为压缩气体,即以气态形式存在而发生物理爆炸时,其释放的爆破能量为: 31 10]) 1013.0(1[1?--=-k k p k pV E 式中,E 为气体的爆破能量(kJ ), 为容器内气体的绝对压力(MPa ),V 为容器的容积(m 3), k 为气体的绝热指数,即气体的定压比热与定容比热之比。 常用气体的绝热指数 2、介质全部为液体时的爆破能量 当介质全部为液体时,鉴于通常用液体加压时所做的功,作为常温液体压力容器爆炸时释放的能量,爆破能量计算模型如下: 2 )1(2t l V p E β-= 式中,E l 为常温液体压力容器爆炸时释放的能量(kJ ),p 为液体的绝对压力(Pa ),V 为容器的体积(m 3),βt 为液体在压力p 和温度T 下的压缩系数(Pa -1)。 3、液化气体与高温饱和水的爆破能量 液化气体和高温饱和水一般在容器内以气液两态存在,当容器破裂发生爆炸时,除了气体的急剧膨胀做功外,还有过热液体激烈的蒸发过程。在大多数情况下,这类容器内的饱和液体占有容器介质重量的绝大部分,它的爆破能量比饱和气体大得多,一般计算时考虑气体膨胀做的功。过热状态下液体在容器破裂时释放出的爆破能量可按下式计算: W T S S H H E ])()[(12121---=

式中,E 为过热状态液体的爆破能量(kJ ),H 1为爆炸前饱和液体的焓(kJ/kg ),H 2为在大气压力下饱和液体的焓(kJ/kg ),S 1为爆炸前饱和液体的熵(kJ/(kg?℃)),S 2为在大气压力下饱和液体的熵(kJ/(kg?℃)),T 1为介质在大气压力下的沸点(℃),W 为饱和液体的质量(kg )。 爆炸冲击波及其伤害、破坏模型 2.1、超压准则 超压准则认为:爆炸波是否对目标造成伤害由爆炸波超压唯一决定,只有当爆炸波超压大于或等于某一临界值时,才会对目标造成一定的伤害。否则,爆炸波不会对目标造成伤害。研究表明,超压准则并不是对任何情况都适用。相反,它有严格的适用范围,即爆炸波正相持续时间必须满足如下条件: ωT>40 式中:ω为目标响应角频率(1/s),T 为爆炸波持续时间(s) 2.2、冲量准则 冲量准则认为,只有当作用于目标的爆炸波冲量达到某一临界值时,才会引起目标相应等级的伤害。由于该准则同时考虑了爆炸波超压、持续时间和波形,因此比超压准则更全面。 冲量准则的适用范围为: ωT ≤40 2.3、超压—冲量淮则(房屋破坏) ()()C i i p p cr s s cr s s =-??-?.. 式中Δps 和Δps.cr :分别为爆炸波超压和砖木房屋破坏的临界超压(Pa),is 和is.cr :分别为爆炸波冲量和砖木房屋破坏的临界冲量(Pa·s),C 为常数,与房屋破坏等级有关(Pa 2·s) 2.4、冲击波超压的计算 根据爆炸理论与试验,冲击波波阵面上的超压与产生冲击波的能量有关,同时也与距离爆炸中心的距离有关。冲击波的超压与爆炸中心距离的关系为: ??? ? ??=?R q f p 3 式中:ΔP 为冲击波波阵面上的超压,MPa ;R 为距爆炸中心的距离,m ;q 为爆

管道压力损失计算

冷热水管道系统的压力损失 无论在供暖、制冷或生活冷热水系统,管道是传送流量和热量必不可少的部分。计算管道系统的压力损失有助于: (1) 设选择正确的管径。 (2) 设选择相应的循环泵和末端设备。也就是让系统水循环起来并且达到热能传送目的 的设备。 如果不进行准确的管道选型,会导致系统出现噪音、腐蚀(比如管道阀门口径偏小)、严重的能耗及设备的浪费(比如管道阀门水泵等偏大)等。 管道系统的水在流动时遇到阻力而造成其压力下降,通常将之简称为压降或压损。 压力损失分为延程压力损失和局部压力损失: — 延程压力损失指在管道中连续的、一致的压力损失。 — 局部压力损失指管道系统内特殊的部件,由于其改变了水流的方向,或者使局部水流通道变窄(比如缩径、三通、接头、阀门、过滤器等)所造成的非连续性的压力损失。 以下我们将探讨如何计算这两种压力损失值。在本章节内我们只讨论流动介质为水的管道系统。 一、 延程压力损失的计算方式 对于每一米管道,其水流的压力损失可按以下公式计算 其中:r=延程压力损失 Pa/m Fa=摩擦阻力系数 ρ=水的密度 kg/m 3 v=水平均流速 m/s D=管道内径 m 公式(1) 延程压力损失 局部压力损失

管径、流速及密度容易确定,而摩擦阻力系数的则取决于以下两个方面: (1)水流方式,(2)管道内壁粗糙程度 表1:水密度与温度对应值 水温°C10 20 30 40 50 60 70 80 90 密度 kg/m3999.6 998 995.4 992 987.7 982.8 977.2 971.1 964.6 1.1 水流方式 水在管道内的流动方式分为3种: —分层式,指水粒子流动轨迹平行有序(流动方式平缓有规律) —湍流式,指水粒子无序运动及随时变化(流动方式紊乱、不稳定) —过渡式,指介于分层式和湍流式之间的流动方式。 流动方式通过雷诺数(Reynolds Number)予以确定: 其中: Re=雷诺数 v=流速m/s D=管道内径m。 ?=水温及水流动力粘度,m2/s 表2:水温及相关水流动力粘度 水温m2/s cSt °E 10°C 1.30×10-6 1.30 1.022 20°C 1.02×10-6 1.02 1.000 30°C 0.80×10-6 0.80 0.985 40°C 0.65×10-6 0.65 0.974 50°C 0.54×10-6 0.54 0.966 60°C 0.47×10-6 0.47 0.961 70°C 0.43×10-6 0.43 0.958 80°C 0.39×10-6 0.39 0.956 90°C 0.35×10-6 0.35 0.953 通过公式2计算出雷诺数就可判断水流方式: Re<2,000:分层式流动 Re:2,000-2,500:过渡式流动

常见可燃气体爆炸极限数据表

常见可燃气体爆炸极限数据表(2016-02-26 17:56:29) 转载 分类:火灾爆炸(粉尘) 物质名称分子式下限 LEL 上限 UEL 毒性 甲烷CH4 515 乙烷C2H63 丙烷C3H8 丁烷C4H10 戊烷(液体)C5H12 己烷(液体)C6H14 庚烷(液体)CH3(CH2)5CH3 辛烷(液体)C8H181 乙烯C2H436 丙烯C3H62 丁烯C4H810 丁二烯C4H6212低毒 乙炔C2H2100 环丙烷C3H6 煤油(液体)C10-C165 城市煤气4 液化石油气112 汽油(液体)C4-C12 松节油(液体)C10H16 苯(液体)C6H6 中等 甲苯C6H5CH3低毒 氯乙烷C2H5Cl中等 氯乙烯C2H3Cl33 氯丙烯C3H5Cl中等 二氯乙烷ClCH2CH2Cl16高毒 四氯化碳CCl4 轻微麻醉三氯甲烷CHCl3中等 环氧乙烷C2H4O3100中等 甲胺CH3NH2中等 乙胺CH3CH2NH214中等 苯胺C6H5NH211高毒 二甲胺(CH3)2NH中等

乙二胺H2NCH2CH2NH2低毒 甲醇(液体)CH3OH36 乙醇(液体)C2H5OH19 正丁醇(液体)C4H9OH 甲醛HCHO773 乙醛C2H4O460 丙醛(液体)C2H5CHO17 乙酸甲酯CH3COOCH316 乙酸CH3COOH16低毒 乙酸乙酯CH3COOC2H511 丙酮C3H6O 丁酮C4H8O10 HCN剧毒 氰化氢 ( 氢氰 酸 ) 丙烯氰C3H3N28高毒 氯气Cl2 刺激 氯化氢HCl 氨气NH31625低毒 硫化氢H2S神经 二氧化硫SO2 中等 二硫化碳CS250 臭氧O3刺激 一氧化碳CO剧毒 氢H2475 乙醚(C2H5)O浓度超过303g/m3有 生命危险。

爆炸极限的计算方法

爆炸极限的计算方法 1 根据化学理论体积分数近似计算 爆炸气体完全燃烧时,其化学理论体积分数可用来确定链烷烃类的爆炸下限,公式如下: L下≈0.55c0 式中 0.55——常数; c0——爆炸气体完全燃烧时化学理论体积分数。若空气中氧体积分数按20.9%计,c0可用下式确定 c0=20.9/(0.209+n0) 式中 n0——可燃气体完全燃烧时所需氧分子数。 如甲烷燃烧时,其反应式为 CH4+2O2→CO2+2H2O 此时n0=2 则L下=0.55×20.9/(0.209+2)=5.2由此得甲烷爆炸下限计算值比实验值5%相差不超过10%。 2 对于两种或多种可燃气体或可燃蒸气混合物爆炸极限的计算 目前,比较认可的计算方法有两种: 2.1 莱?夏特尔定律 对于两种或多种可燃蒸气混合物,如果已知每种可燃气的爆炸极限,那么根据莱?夏特尔定律,可以算出与空气相混合的气体的爆炸极限。用Pn表示一种可燃气在混合物中的体积分数,则: LEL=(P1+P2+P3)/(P1/LEL1+P2/LEL2+P3/LEL3)(V%) 混合可燃气爆炸上限: UEL=(P1+P2+P3)/(P1/UEL1+P2/UEL2+P3/UEL3)(V%) 此定律一直被证明是有效的。 2.2 理?查特里公式 理?查特里认为,复杂组成的可燃气体或蒸气混合的爆炸极限,可根据各组分已知的爆炸极限按下式求之。该式适用于各组分间不反应、燃烧时无催化作用的可燃气体混合物。 Lm=100/(V1/L1+V2/L2+……+Vn/Ln) 式中Lm——混合气体爆炸极限,%; L1、L2、L3——混合气体中各组分的爆炸极限,%; V1、V2、V3——各组分在混合气体中的体积分数,%。 例如:一天然气组成如下:甲烷80%(L下=5.0%)、乙烷15%(L下=3.22%)、丙烷4%(L下=2.37%)、丁烷1%(L下=1.86%)求爆炸下限。 Lm=100/(80/5+15/3.22+4/2.37+1/1.86)=4.369 3 可燃粉尘 许多工业可燃粉尘的爆炸下限在20-60g/m3之间,爆炸上限在2-6kg/m3之间。 碳氢化合物一类粉尘如能完全气化燃尽,则爆炸下限可由布尔格斯-维勒关系式计算: c×Q=k

水泵管道压力损失计算公式

水泵的管道压力损失计算,水泵管道压力损失计算公式 点击次数:7953 发布时间:2011-10-28 管道压力损失,管道压力损失计算公式 为了方便广大用户在水泵选型时确定管道压力损失博禹公司技术工程师特意在此发布管道压力损 失计算公式供大家选型参考。通过水泵性能曲线可以看出每台水泵在一定转速下,都有自己的性能曲线,性能曲线反映了水泵本身潜在的工作能力,这种潜在的工作能力,在泵站的实际运行中,就表现为在某一特定条件下的实际工作能力。水泵的工况点不仅取决于水泵本身所具有的性能,还取决于进、出水位与进、出水管道的管道系统性能。因此,工况点是由水泵和管路系统性能共同决定的。 水泵的管道系统,包括管路及其附件。由水力学知,管路水头损失包括管道沿程水头 损失与局部损失。 Σh=Σhf+Σhj=Σλι/d v2/2g+Σζv2/2g (3-1) 式中Σh—管道水头损失,m; Σhf--管道沿程水头损失,m; Σhj--管道局部水头损失,m; λ--沿程阻力系数; ζ--局部水头损失系数; ι--管道长度,m; d--管道直径,m; v --管道中水流的平均流速,m/s。 对于圆管v=4Q/πd2,则式(3-1)可写成下列形式

Σh=(Σλι/12.1d5+Σζ/12.1d4)Q2=(ΣS沿+ΣS局)Q2=SQ2 (3-2) 式中S沿--管道沿程阻力系数,S2/m5,当管材、管长和管径确定后,ΣS沿值为一常数;S局--管道局部阻力系数,S2/m5,当管径和局部水头损失类型确定后,ΣS局值为一常数; S--管路沿程和局部阻力系数之和,S2/m5。 由式(3-2)可以看出,管路的水头损失与流量的平方成正比,式(3-2)可用一条顶点在原点的二次抛物线表示,该曲线反映了管路水头损失与管路通过流量之间的规律,称为管路水头损失特性曲线。如图3-1所示。 在泵站设计和运行管理中,为了确定水泵装置的工况点,可利用管路水头损失特性曲线,并将它与水泵工作的外界条件联系起来。这样,单位重力液体通过管路系统时所需要的能 量H需为 H需=H st+v2出-v2进/2g+Σh (3-3) 式中H需--水泵装置的需要扬程,m; H st--水泵运行时的净扬程,m; v2出-v2进/2g --进、出水的流速水头差,m; Σh--管路水头损失,m。 若进、出水池的流速水头差较小可忽略不计,则式(3-3)可简化为 H需=H st+Σh=H st=SQ2 (3-4) 利用式(3-4)可以画出如图3-2所示的二次抛物线,该曲线上任意一点表示水泵输送某一流量并将其提升H st高度时,管道中每位重力的液体所消耗的能量。因此,称该曲线为水泵装置的需要扬程或管路系统特性曲线。 本文档部分内容来源于网络,如有内容侵权请告知删除,感谢您的配合!

爆炸极限计算资料

爆炸极限计算 爆炸反应当量浓度、爆炸下限和上限、多种可燃气体混合物的爆炸极限计算方法如下: (1)爆炸反应当量浓度。爆炸性混合物中的可燃物质和助燃物质的浓度比例,在恰好能发生完全的化合反应时,则爆炸所析出的热量最多,所产生的压力也最大。实际的反应当量浓度稍高于计算的反应当量浓度,这是因为爆炸性混合物通常含有杂质。 可燃气体或蒸气分子式一般用C αHβOγ表示,设燃烧1mol气体所必需的氧摩尔数为n,则燃烧反应式可写成: C αHβOγ+nO2→生成气体 按照标准空气中氧气浓度为20.9%,则可燃气体在空气中的化学当量浓度X(%),可用下式表示: 可燃气体在氧气中的化学当量浓度为Xo(%),可用下式表示: 也可根据完全燃烧所需的氧原子数2n的数值,从表1中直接查出可燃气体或蒸气在 空气(或氧气)中的化学当量浓度。其中。 可燃气体(蒸气)在空气中和氧气中的化学当量浓度

(2)爆炸下限和爆炸上限。各种可燃气体和燃性液体蒸气的爆炸极限,可用专门仪器测定出来,或用经验公式估算。爆炸极限的估算值与实验值一般有些出入,其原因是在计算式中只考虑到混合物的组成,而无法考虑其他一系列因素的影响,但仍不失去参考价值。 1)根据完全燃烧反应所需的氧原子数估算有机物的爆炸下限和上限,其经验公式如下。 爆炸下限公式: (体积) 爆炸上限公式: (体积) 式中 L ——可燃性混合物爆炸下限; 下 L ——可燃性混合物爆炸上限; 上 n——1mol可燃气体完全燃烧所需的氧原子数。 某些有机物爆炸上限和下限估算值与实验值比较如表2: 表2 石蜡烃的化学计量浓度及其爆炸极限计算值与实验值的比较

水泵管道压力损失计算公式资料

水泵管道压力损失计 算公式

精品资料 水泵的管道压力损失计算,水泵管道压力损失计算公式 点击次数:7953 发布时间:2011-10-28 管道压力损失,管道压力损失计算公式 为了方便广大用户在水泵选型时确定管道压力损失博禹公司技术工程师特意在此发布管道压力损失计算公式供大家选型参考。通过水泵性能曲线可以看出每台水泵在一定转速下,都有自己的性能曲线,性能曲线反映了水泵本身潜在的工作能力,这种潜在的工作能力,在泵站的实际运行中,就表现为在某一特定条件下的实际工作能力。水泵的工况点不仅取决于水泵本身所具有的性能,还取决于进、出水位与进、出水管道的管道系统性能。因此,工况点是由水泵和管路系统性能共同决定的。 水泵的管道系统,包括管路及其附件。由水力学知,管路水头损失包括管道沿程水头损失与局部损失。 Σh=Σhf+Σhj=Σλι/d v2/2g+Σζv2/2g (3-1) 式中Σh—管道水头损失,m; Σhf--管道沿程水头损失,m; Σhj--管道局部水头损失,m; λ--沿程阻力系数; ζ--局部水头损失系数; ι--管道长度,m; d--管道直径,m; v --管道中水流的平均流速,m/s。 对于圆管v=4Q/πd2,则式(3-1)可写成下列形式 Σh=(Σλι/12.1d5+Σζ/12.1d4)Q2=(ΣS沿+ΣS局)Q2=SQ2 (3-2) 式中 S沿--管道沿程阻力系数,S2/m5,当管材、管长和管径确定后,ΣS沿值为一常数; S局--管道局部阻力系数,S2/m5,当管径和局部水头损失类型确定后,ΣS局值为一常数;S--管路沿程和局部阻力系数之和,S2/m5。 由式(3-2)可以看出,管路的水头损失与流量的平方成正比,式(3-2)可用一条顶点在原点的二次抛物线表示,该曲线反映了管路水头损失与管路通过流量之间的规律,称为管路水头损失特性曲线。如图3-1所示。 在泵站设计和运行管理中,为了确定水泵装置的工况点,可利用管路水头损失特性曲线,并将它与水泵工作的外界条件联系起来。这样,单位重力液体通过管路系统时所需要的能量H需为 H需=H st+v2出-v2进/2g+Σh (3-3) 式中H需--水泵装置的需要扬程,m; 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢2

爆炸极限理论与计算 (1)

第五节爆炸极限理论与计算 一、爆炸极限理论 可燃气体或蒸气与空气的混合物,并不是在任何组成下都可以燃烧或爆炸,而且燃烧(或爆炸)的速率也随组成而变。实验发现,当混合物中可燃气体浓度接近化学反应式的化学计量比时,燃烧最快、最剧烈。若浓度减小或增加,火焰蔓延速率则降低。当浓度低于或高于某个极限值,火焰便不再蔓延。可燃气体或蒸气与空气的混合物能使火焰蔓延的最低浓度,称为该气体或蒸气的爆炸下限;反之,能使火焰蔓延的最高浓度则称为爆炸上限。可燃气体或蒸气与空气的混合物,若其浓度在爆炸下限以下或爆炸上限以上,便不会着火或爆炸。 爆炸极限一般用可燃气体或蒸气在混合气体中的体积百分数表示,有时也用单位体积可燃气体的质量(kg·m—3)表示。混合气体浓度在爆炸下限以下时含有过量空气,由于空气的冷却作用,活化中心的消失数大于产生数,阻止了火焰的蔓延。若浓度在爆炸上限以上,含有过量的可燃气体,助燃气体不足,火焰也不能蔓延。但此时若补充空气,仍有火灾和爆炸的危险。所以浓度在爆炸上限以上的混合气体不能认为是安全的。 燃烧和爆炸从化学反应的角度看并无本质区别。当混合气体燃烧时,燃烧波面上的化学反应可表示为 A+B→C+D+Q(4—1) 式中A、B为反应物;C、D为产物;Q为燃烧热。A、B、C、D不一定是稳定分子,也可以是原子或自由基。化学反应前后的能量变化可用图4—4表示。初始状态Ⅰ的反应物(A+B)吸收活化能正达到活化状态Ⅱ,即可进行反应生成终止状态Ⅲ的产物(C+D),并释放出能量W,W=Q+E。 图4-4 反应过程能量变化 假定反应系统在受能源激发后,燃烧波的基本反应浓度,即反应系统单位体积的反应数为n,则单位体积放出的能量为nW。如果燃烧波连续不断,放出的能量将成为新反应的活化能。设活化概率为α(α≤1),则第二批单位体积内得到活化的基本反应数为anW/E,放出的能量为。αnW2/E。后批分子与前批分子反应时放出的能量比β定义为燃烧波传播系数,为

管径和压力损失计算

管径和压力损失计算 一、管径计算 1、管径计算 蒸汽、热水、压缩空气、氮气、氧气、乙炔按下述三式计算: 按体积流量计算 按质量流量计算 按允许压降计算 式中—管道内径(mm); —在工作状态下的体积流量(m3/h); —在工作状态下的质量流量(t/h); —在工作状态下的流速(m/s); —在工作状态下的密度(kg/m3); —摩擦阻力系数; —允许比压降(Pa/m)。 压缩空气、氮气、氧气、乙炔等气体工作状态下的体积流量可由标准状态(0℃,绝对压力0.1013MPa)下的体积流量换算而得 式中—标准状态下气体体积流量(m3/h); —气体工作温度(℃); —气体绝对工作压力(MPa)。 二、管道压力损失计算 管道中介质流动产生的总压差包括直管段的摩擦阻力压降和管道附件的局部阻力压降,以及管内介质的静压差。 管内介质的总静压差:; 直管的摩擦阻力压降:; 管道附件的局部阻力压降:; 管内介质的静压差:。 式中Δp—管内介质的总静压差(Pa); Δpm—直管的摩擦阻力压降(Pa); Δpd—管道附件的局部阻力压降(Pa); Δpz—管内介质的静压差(Pa); ∑ξ—管件局部阻力系数之和; ∑Ld—管道局部阻力当量长度之和(m); H1—管段始点标高(m); H2—管段终点标高(m); 对液体,因其密度大,计算中应计入介质静压差。对蒸汽或气体,其静压差可以忽略不计。 三、允许比压降计算 对各种压力管路的计算公式为 式中—单位压力降(Pa/m); 、—起点、终点压力(MPa); —管道直管段总长度(m);

—管道局部阻力当量长度(m)。 在做近似估算时,对厂区管路可取=(0.1-0.15);对车间的蒸汽、压缩空气、热水管路,取=(0.3-0.5);对车间氧气管路去=(0.15-0.20) 看见公式,写上自己知道的公式吧。 管径计算公式。 d=18.8乘以(Q/u)的开平方,其中Q=Qz(273+t)/(293*P),其中,Qz为标准状态下的压力,P为绝对压力。 对于u的确定,p=0.3~0.6MPa时,u=10~20s; p=0.6~1MPa时,u=10~15s; p=1~2MPa时,u=8~12s; p=2~3MPa时,u=3~6s; p>3MPa时,u=0~3s

混合气体的爆炸极限怎么计算

爆炸极限的计算 1 根据化学理论体积分数近似计算 爆炸气体完全燃烧时,其化学理论体积分数可用来确定链烷烃类的爆炸下限,公式如下: L下≈0.55c0 式中——常数; c0——爆炸气体完全燃烧时化学理论体积分数。若空气中氧体积分数按%计,c0可用下式确定 c0=( n0) 式中 n0——可燃气体完全燃烧时所需氧分子数。 如甲烷燃烧时,其反应式为 CH4 2O2→CO2 2H2O 此时n0=2 则L下=×( 2)=由此得甲烷爆炸下限计算值比实验值5%相差不超过10%。 2 对于两种或多种可燃气体或可燃蒸气混合物爆炸极限的计算 目前,比较认可的计算方法有两种: 莱?夏特尔定律 对于两种或多种可燃蒸气混合物,如果已知每种可燃气的爆炸极限,那么根据莱?夏表示一种可燃气在混合物中的Pn特尔定律,可以算出与空气相混合的气体的爆炸极限。用. 体积分数,则: LEL=(P1 P2 P3)/(P1/LEL1 P2/LEL2 P3/LEL3)(V%) 混合可燃气爆炸上限: UEL=(P1 P2 P3)/(P1/UEL1 P2/UEL2 P3/UEL3)(V%) 此定律一直被证明是有效的。

理?查特里公式 理?查特里认为,复杂组成的可燃气体或蒸气混合的爆炸极限,可根据各组分已知的爆炸极限按下式求之。该式适用于各组分间不反应、燃烧时无催化作用的可燃气体混合物。 Lm=100/(V1/L1 V2/L2 …… Vn/Ln) 式中Lm——混合气体爆炸极限,%; L1、L2、L3——混合气体中各组分的爆炸极限,%; V1、V2、V3——各组分在混合气体中的体积分数,%。 例如:一天然气组成如下:甲烷80%(L下=%)、乙烷15%(L下=%)、丙烷4%(L下=%)、丁烷1%(L下=%)求爆炸下限。 Lm=100/(80/5 15/ 4/ 1/)= 3 可燃粉尘 许多工业可燃粉尘的爆炸下限在20-60g/m3之间,爆炸上限在2-6kg/m3之间。 碳氢化合物一类粉尘如能完全气化燃尽,则爆炸下限可由布尔格斯-维勒关系式计算: c×Q=k 式中c——爆炸下限浓度; Q——该物质每靡尔的燃烧热或每克的燃烧热; k——常数 第五节爆炸极限理论与计算 一、爆炸极限理论 可燃气体或蒸气与空气的混合物,并不是在任何组成下都可以燃烧或爆炸,而且燃烧(或爆炸)的速率也随组成而变。实验发现,当混合物中可燃气体浓度接近化学反应式的化学计量比时,燃烧最快、最剧烈。若浓度减小或增加,火焰蔓延速率则降低。当浓度低于或高于某个极限值,火焰便不再蔓延。可燃气体或蒸气与空气的混合物能使火焰蔓延的最低浓度,称为该气体或蒸气的

可燃性混合气体爆炸特性计算

可燃性混合气体爆炸特性计算 1 绪论 可燃性混合气体的爆炸是生产生活,特别是化工生产中极为普遍的爆炸现象。气体混合物有两种:一种是单一的可燃性气体与空气混合;另一种是多种可燃性气体与空气混合。这两种气体混合物并非在任何情况下都能发生爆炸,只有在一定的爆炸浓度范围,并需要一定的能量点燃,才可能发生爆炸。由此可知,对气体混合物爆炸的爆炸极限和最小点火能的测定相当重要,对生产生活特别是化工生产也有着积极的指导意义。 可燃气体的燃烧、爆炸是最严重的灾害性事故。最近几年,我国城市天然气及煤矿瓦斯爆炸重特大事故频频发生,给国家和人民财产造成了巨大损失,直接影响着我国经济、社会的可持续发展。为了掌握防火防爆技术,了解可燃性混合气体的爆炸特性,掌握可燃性混合气体爆炸极限、最小发火能量的计算方法,以及进一步了解并掌握其危险特性,特做此课程设计。通过对爆炸极限的研究可以了解爆炸与燃烧与可燃物浓度的关系,以及最小发火能对其危险性的影响。燃烧与爆炸是非常激烈的化学反应,特别是爆炸,其反应速度非常快,反应的过程很难控制,如果不是按照人的意愿进行,只要其一发生,就会造成严重的后果。故只有认识其本质,才能从根本上解决它们产生的危害。 2 爆炸极限 2.1 爆炸极限理论 可燃物质(可燃气体、蒸气、粉尘或纤维)与空气(氧气或氧化剂)均匀混合形成爆炸性混合物,其浓度达到一定的范围时,遇到明火或一定的引爆能量便立即发生爆炸,这个浓度范围称为爆炸极限(或爆炸浓度极限)。形成爆炸性混合物的最低浓度称为爆炸浓度下限,最高浓度称为爆炸浓度上限,爆炸浓度的上限、下限之间称为爆炸浓度范围。 可燃气体或蒸气与空气的混合物,并不是在任何组成下都可以燃烧或爆炸,而且燃烧(或爆炸)的速率也随组成而变。实验发现,当混合物中可燃气体浓度

管道压力损失计算

管道总阻力损失hw=∑hf+∑hj, hw—管道的总阻力损失(Pa); ∑hf—管路中各管段的沿程阻力损失之和(Pa); ∑hj—管路中各处局部阻力损失之和(Pa)。 hf=RL、 hf—管段的沿程损失(Pa); R—每米管长的沿程阻力损失,又称比摩阻(Pa/m); L—管段长度(m), R的值可在水力计算表中查得。 也可以用下式计算, hf=[λ×(L/d)×γ ×(v^2)]÷(2×g), L—管段长度(m); d—管径(m); λ—沿程阻力因数; γ—介质重度(N/m2); v—断面平均流速(m/s); g—重力加速度(m/s2)。 管段中各处局部阻力损失 hj=[ζ×γ ×(v^2)]÷(2×g), hj—管段中各处局部阻力损失(Pa); ζ—管段中各管件的局部阻力因数,可在管件的局部阻力因数表中查得。(引自《简明管道工手册》.P.56—57) 管道压力损失怎么计算

其实就是计算管道阻力损失之总和。 管道分为局部阻力和沿程阻力:1、局部阻力是由管道附件(弯头,三通,阀等)形成的,它和局阻系数,动压成正比。局阻系数可以根据附件种类,开度大小通过查手册得出,动压和流速的平方成正比。2、沿程阻力是比摩阻乘以管道长度,比摩阻由管道的管径,内壁粗糙度,流体流速确定 总之,管道阻力的大小与流体的平均速度、流体的粘度、管道的大小、管道的长度、流体的气液态、管道内壁的光滑度相关。它的计算复杂、分类繁多,误差也大。如要弄清它,应学“流体力学”,如难以学懂它,你也可用刘光启著的“化工工艺算图手册”查取。 管道主要损失分为沿程损失和局部损失。Δh=ΣλL/d*(v2/2g)+Σξv2/2g。其中的λ和ξ都是系数,这个是需要在手册上查询的。L-------管路长度。d-------管道内径。v-------有效断面上的平均流速,一般v=Q/s,其中Q是流量,S是管道的内截面积。希望你能看懂 液体压力计算公式是什么 1mm水柱=10pa 10m=100000pa= 1毫米汞柱(mmHg)=帕(Pa) 1工程大气压=千帕(kPa) 对静止液体,就是初中的公式 压强P=ρgh 压力F=PS 如果受力表面不规则,需要积分计算 常用两种方法计算: 1.液体在柱形器具中,且放在水平面上,此时: F=G液=m液g=ρ液gV液

系统压力损失及流量平衡

管道系统的压力损失和流量平衡 意大利卡莱菲公司北京办事处舒雪松 一、平衡流量 指系统的压头(扬程)改变后随之改变的新流量。它可以通过以下公式计算: G1 = G ×(H1/H)0.525公式(1) 其中:G1=系统平衡后流量(新流量) H1=系统新的压头 G=系统原流量 H=系统原压头 注:G1,G,H1,H的单位应该一致。比如G用m3/h为单位,则G1也应该是m3/h。 以上公式根据流体动力学的理论衍变出来,它假设在水循环系统中,压力损失的总和与流量的指数为1.9的关系,即Z=ΔP X G 1.9, Z就是系统流量曲线的特征系数。这个公式适合于我们在上一个章节里讲到的高、中、低粗糙度管道。 新流量与原流量的关系通过倍率F表述: F = G1 / G公式(2) 这个倍率用于确定系统经过平衡后每个支路、末端的新流量。 范例(1)一个传统双管系统的平衡流量计算方式 回路A 回路B 汇合点N 图1

如图1所示: 循环回路A有四个末端,其特征为: HA=980mm水柱(扬程) GA=550 l/h(流量) G1=160 l/h , G2=140 l/h, G3=140 l/h, G4=110 l/h 循环回路B有3个末端,其特征为: HB=700mm水柱(扬程) GB=360 l/h (流量) G5=140 l/h ,G6=120 l/h,G7=100 l/h 现在,如果A、B回路汇合到一起,其流量及压损特征都会产生变化。以下我们将用3种方式进行计算。 在AB汇合后,其汇合点的压差一致。这个压差值可以选择其中一个回路的压差值或者重新设定一个压差值。 A,按压差值大的回路A为标准计算: 即Hn=HA=980mm水柱,因此只需要平衡回路B的流量。通过公式(1)计算B回路的新流量,得出: GBn=GB×(Hn/HB) 0.525=360×(980/700) 0.525 = 429.5 l/h 通过公式(2)得到倍率F=429.5/360=1.193 因此,B回路每个末端新的流量就变为: G5=140×F=167 l/h,G6=120×F =143 l/h,G7=100×F=119 l/h B,按压差值小的回路B为标准计算: 即Hn=HB=700mm水柱,因此只需要平衡回路A的流量,通过公式(1)计算A回路新流量,得出: GAn=GA×(Hn/HA) 0.525=550×(700/980) 0.525 = 460.9 l/h 通过公式(2)得到倍率F=460.9/550=0.838 因此可以计算出A回路每个末端的新流量: G1=160×F=134 l/h,G2=140 ×F =117 l/h,G3=140 ×F =117 l/h,G4=110×F=92 l/h C,按平均压差值为标准计算: 即Hn =(HB+HA)/2 = 840mm水柱,因此A,B回路流量却需要进行平衡,通过公式

压力损失的计算

压力损失的计算 管道1:据Q=4284m3/h ,v=14.80m/s ,查阅《工业通风》孙一坚附表,我们选定管段直径D=320mm 局部压力损失:集气罩1:ξ=0.16,90°弯头R d =1.5,ξ=0.17, ξ=0.27+0.17+0.17+0.21=0.82 ∴?p 1局部=ξ× ρ×v2 =0.82×169.24=138.78p a 沿程压力损失: l 垂直 =4?0.8?0.2?0.537?0.233=2.23m, ∴l 总 =2.23+1+7=10.23m 查表可知:R m=15.43P a·m?1 ∴?p 1沿程=R m×l 总 =157.85P a ∴?p 1总 =157.85+138.78=296.63P a 管道2:局部压力损失:集气罩1: ξ=0.27,90°弯头R d =1.5,ξ=0.17,45°合流三通,F2 F1 =0.5,F3 F1 =0.5,L3 L2 = 1,ξ=0.88 ξ=0.27+0.17+0.88=1.32 ∴?p 2局部=ξ× ρ×v2 =1.32×169.24=223.40p a 沿程压力损失: l 垂直 =4?0.8?0.2?0.537?0.233=2.23m, ∴l 总 =2.23+1.41=3.64m ∴?p 2沿程=R m×l 总 =56.17P a ∴?p 2总 =157.85+138.78=279.5P a 管道3:总流量q v=5927.04m3/h,v=16.16m/s 局部压力损失:90°弯头R d =1.5,ξ=0.17 ∴ξ=0.17×3=0.51,除尘器压力损失为1100Pa ∴?p 3局部=ξ× ρ×v2 +1100=0.51×169.24=1186.31p a 沿程压力损失: l 总 =1.9+4.4+3.5+0.975=10.775m

常见气体的爆炸极限及爆炸极限计算公式

常见气体的爆炸极限及爆炸极限计算公式 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

爆炸极限计算方法:比较认可的计算方法有两种: 莱·夏特尔定律 对于两种或多种可燃蒸气混合物,如果已知每种可燃气的爆炸极限,那么根据莱·夏特尔定律,可以算出与空气相混合的气体的爆炸极限。用Pn表示一种可燃气在混合物中的体积分数,则: LEL=(P1+P2+P3)/(P1/LEL1+P2/LEL2+P3/LEL3)(V%) 混合可燃气爆炸上限:

UEL=(P1+P2+P3)/(P1/UEL1+P2/UEL2+P3/UEL3)(V%) 此定律一直被证明是有效的。 理·查特里公式 理·查特里认为,复杂组成的可燃气体或蒸气混合的爆炸极限,可根据各组分已知的爆炸极限按下式求之。该式适用于各组分间不反应、燃烧时无催化作用的可燃气体混合物。Lm=100/(V1/L1+V2/L2+……+Vn/Ln) 式中Lm——混合气体爆炸极限,%; L1、L2、L3——混合气体中各组分的爆炸极限,%; V1、V2、V3——各组分在混合气体中的体积分数,%。 例如:一天然气组成如下:甲烷80%(L下=%)、乙烷15%(L下=%)、丙烷4%(L下=%)、丁烷1%(L下=%)求爆炸下限。 Lm=100/(80/5+15/+4/+1/)= 德迈数据计算: 废气风量:19000Nm3/h 废气中可燃性成分:戊烷7kg/h;甲醛29kg/h,其它约5kg/h(当甲醛计算) 戊烷体积=7000/72*1000=h体积分数=19000=% 甲醛体积分数=h体积分数=19000=% 由公式:LEL=(P1+P2+P3)/(P1/LEL1+P2/LEL2+P3/LEL3)(V%)得: 混合气体的爆炸下限=%/(+7)=% 结论:混合气体中可燃气体的总体积分数为%,混合气体的爆炸下限为%,可燃气体浓度是爆炸下限浓度的1/38,放心烧吧!

混合气体地爆炸极限怎么计算

爆炸极限L=1/(Y1/L1 + Y2/L2 + Y3/L3) 其中:Y1、Y2、Y3代表混合物中组成 L1、L2、L3代有混合气体各组份相应的爆炸极限 求混合物爆炸下限(或上限)时,L1、L2、L3分别为各纯组份的爆炸下限(或下限); 爆炸极限的计算 1 根据化学理论体积分数近似计算 爆炸气体完全燃烧时,其化学理论体积分数可用来确定链烷烃类的爆炸下限,公式如下: L下≈0.55c0 式中0.55——常数; c0——爆炸气体完全燃烧时化学理论体积分数。若空气中氧体积分数按20.9%计,c0可用下式确定 c0=20.9/(0.209 n0) 式中n0——可燃气体完全燃烧时所需氧分子数。 如甲烷燃烧时,其反应式为 CH4 2O2→CO2 2H2O 此时n0=2 则L下=0.55×20.9/(0.209 2)=5.2由此得甲烷爆炸下限计算值比实验值5%相差不超过10%。 2 对于两种或多种可燃气体或可燃蒸气混合物爆炸极限的计算 目前,比较认可的计算方法有两种: 2.1 莱?夏特尔定律

对于两种或多种可燃蒸气混合物,如果已知每种可燃气的爆炸极限,那么根据莱?夏特尔定律,可以算出与空气相混合的气体的爆炸极限。用Pn表示一种可燃气在混合物中的体积分数,则: LEL=(P1 P2 P3)/(P1/LEL1 P2/LEL2 P3/LEL3)(V%) 混合可燃气爆炸上限: UEL=(P1 P2 P3)/(P1/UEL1 P2/UEL2 P3/UEL3)(V%) 此定律一直被证明是有效的。 2.2 理?查特里公式 理?查特里认为,复杂组成的可燃气体或蒸气混合的爆炸极限,可根据各组分已知的爆炸极限按下式求之。该式适用于各组分间不反应、燃烧时无催化作用的可燃气体混合物。 Lm=100/(V1/L1 V2/L2 …… Vn/Ln) 式中Lm——混合气体爆炸极限,%; L1、L2、L3——混合气体中各组分的爆炸极限,%; V1、V2、V3——各组分在混合气体中的体积分数,%。 例如:一天然气组成如下:甲烷80%(L下=5.0%)、乙烷15%(L下=3.22%)、丙烷4%(L下=2.37%)、丁烷1%(L下=1.86%)求爆炸下限。 Lm=100/(80/5 15/3.22 4/2.37 1/1.86)=4.369 3 可燃粉尘 许多工业可燃粉尘的爆炸下限在20-60g/m3之间,爆炸上限在2-6kg/m3之间。 碳氢化合物一类粉尘如能完全气化燃尽,则爆炸下限可由布尔格斯-维勒关系式计算:

常见气体的爆炸极限及爆炸极限计算公式精修订

常见气体的爆炸极限及爆炸极限计算公式 标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

爆炸极限计算方法:比较认可的计算方法有两种: 莱·夏特尔定律?对于两种或多种可燃蒸气混合物,如果已知每种可燃气的爆炸极限,那么根据莱·夏特尔定律,可以算出与空气相混合的气体的爆炸极限。用Pn表示一种可燃气在混合物中的体积分数,则: LEL=(P1+P2+P3)/(P1/LEL1+P2/LEL2+P3/LEL3)(V%) 混合可燃气爆炸上限: UEL=(P1+P2+P3)/(P1/UEL1+P2/UEL2+P3/UEL3)(V%)

此定律一直被证明是有效的。 2.2理·查特里公式 理·查特里认为,复杂组成的可燃气体或蒸气混合的爆炸极限,可根据各组分已知的爆炸极限按下式求之。该式适用于各组分间不反应、燃烧时无催化作用的可燃气体混合物。Lm=100/(V1/L1+V2/L2+……+Vn/Ln)式中Lm——混合气体爆炸极限,%;L1、L2、L3——混合气体中各组分的爆炸极限,%;V1、V2、V3——各组分在混合气体中的体积分数,%。例如:一天然气组成如下:甲烷80%(L下=5.0%)、乙烷15%(L下=3.22%)、丙烷4%(L下=2.37%)、丁烷1%(L下=1.86%)求爆炸下限。Lm=100/(80/5+15/3.22+4/2.37+1/1.86)=4.369德迈数据计算: 废气风量:19000Nm3/h 废气中可燃性成分:戊烷7kg/h;甲醛29kg/h,其它约5kg/h(当甲醛计算)戊烷体积=7000/72*22.4/1000=2.178Nm3/h体积分数=2.178/19000=0.012% 甲醛体积分数=25.39Nm3/h体积分数=25.39/19000=0.134% 混合气体中可燃气体的总体积分数=0.146% 由公式:LEL=(P1+P2+P3)/(P1/LEL1+P2/LEL2+P3/LEL3) (V%)得: 混合气体的爆炸下限=0.146%/(0.012/1.7+0.134/7)=5.57% 结论:混合气体中可燃气体的总体积分数为0.146%,混合气体的爆炸下限为5.57%,可燃气体浓度是爆炸下限浓度的1/38,放心烧吧!

空气中粉尘爆炸极限表

空气中粉尘爆炸极限表 粉尘种类粉尘爆炸下极限g/m3起火点℃ 金属 钼35645锑420416锌500680锆40常温硅160775钛45460铁120316钒220500硅铁合金425860镁20520镁铝合金50535锰210450 热固性塑料绝缘胶木30460环氧树脂20540酚甲酰胺25500酚糠醛25520 热塑性塑料 缩乙醛35440醇酸155500乙基纤维素20340合成橡胶30320醋酸纤维素35420四氟乙烯-670尼龙30500丙酸纤维素25460聚丙烯酰胺40410聚丙烯腈25500聚乙烯20410聚对苯二甲酸乙酯40500聚氯乙烯-660聚醋酸乙烯酯40550聚苯乙烯20490聚丙烯20420聚乙烯醇35520甲基纤维素30360木质素65510松香55440

塑料一次原料 己二酸35550酪蛋白45520对苯二酸50680多聚甲醛40410对羧基苯甲醛20380 塑料填充剂 软木35470纤维素絮凝物55420棉花絮凝物50470木屑40430 农产品及其它 玉米及淀粉45470大豆40560 小麦60470 花生壳85570 砂糖19410煤炭(沥青) 35610肥皂45430 干浆纸60480 返回页顶 表2 工作场所空气中粉尘容许浓度(mg/m3) 序 号 中文名CAS No. 英文名TWA *STEL 1 白云石粉尘Dolomite dust 总尘 Total dust 8 10 呼尘 Respirable dust 4 8 2 玻璃钢粉尘(总尘)Fiberglass reinforced plastic dust(total) 3 6 3 茶尘(总尘)Tea dust(total) 2 3 4 沉淀SiO2(白炭黑)(112926-00-8)Precipitated silica dust(total) 5 10 (总尘) 5 大理石粉尘(1317-65-3)Marble dust 总尘 Total dust 8 10 呼尘 Respirable dust 4 8 6 电焊烟尘(总尘)Welding fume(total) 4 6 7 二氧化钛粉尘(13463-67-7)(总 尘) Titanium dioxide dust(total) 8 10 8 沸石粉尘(总尘)Zeolite dust(total) 5 10 9 酚醛树酯粉尘(总尘)Phenolic aldehyde resin dust(total) 6 10 10 谷物粉尘(游离SiO2含量<10%)(总 尘) Grain dust(free SiO2<10%)(total) 4 8 11 硅灰石粉尘(13983-17-0)(总尘)Wollastonite dust(total) 5 10

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