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粉尘能量

发布时间:2015-08-25 点击量:713

粉尘能量

    粉尘和其他物质一样具有一定能量。由于粉尘的粒径小,表面积大,从而其表面能也增大。一块1 g重的煤其表面积只有5~6c㎡,而1 g的煤粉飘尘,其表面积可达2㎡。粉尘与空气混合,能形成可燃的混合气体,若遇明火或高温物体,极易着火,倾刻间完成燃烧过程,释放大量热能,使燃烧气体骤然升高,体积猛烈膨胀,形成很高的膨胀压力。燃烧后的粉尘,氧化反应十分迅速,它产生的热量能很快传递给相邻粉尘,从而引起一系列连锁反应。

粉尘发生爆炸必须具备一定的条件,归纳如下:

(1)粒径大小——这是影响其反应速度和灵敏度的重要因素。颗粒越小越易燃烧,爆炸也越强烈。粒径在200 μm以下,且分散度较大时,易于在空中飘浮,吸热快,容易着火。粒径超过500μm,其中并含有一定数量的大颗粒则不易起爆。

(2)化学成分——有机物粉尘中若含有COOH,OH,NH2,NO,C=N,C=N和N=N的基团时,发生爆炸的危险性较大;含卤素和钾,钠的粉尘,爆炸趋势减弱。

(3)爆炸浓度——在一个给定容积中,能够传播火焰的悬浮粉尘的小重量称为爆炸浓度。通常,达到粉尘爆炸浓度的粉尘才会发生爆炸。面粉的爆炸浓度约为15~20 g/m³,散粮爆炸浓度大约是30~40g/m³。

(4)空气湿度——当空气湿度较大时,亲水性粉尘会吸附水份,从而使粉尘难以弥散和着火,传播火焰的速度也会减小。湿度大的粉尘即使着火,其热量首先消耗在蒸发粉尘中的水份,然后才用于燃烧过程。粉尘湿度超过30%便不易起爆。

(5)有足够的点火温度——粉尘爆炸大都起源于外部明火,如机械撞击,电焊和切割,静电火花或电火花,摩擦火花,火柴和高温体传热等。这类火源低点火温度为300~500 ℃。

(6)足够的氧气——粉尘悬浮环境中需含有足够维持燃烧的氧气。

(7)粉尘紊动程度——悬浮在空气中的粉尘,紊动强度越大,越易吸收空气中的氧气而加快其反应速率,从而容易爆炸。

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