不同因素对煤粉云燃爆危险性参数的影响实验研究

为了研究煤粉云燃爆危险性参数的影响因素,采用Godbert-Greenwald恒温炉测试不同粒径、质量浓度和喷粉压力3种影响因素下煤粉云的最低着火温度。结果表明:最低着火温度随粒径增大而升高;最低着火温度在煤粉质量浓度为0.250~0.667 kg/m^(3)的范围内随质量分数的增加而降低,最小值为545℃;最低着火温度随喷粉压力的增大呈“V”字形变化;3种影响因素对最低着火温度的影响强弱程度为质量分数>喷粉压力>煤粉粒径。

高硅铝合金粉尘云燃爆特性研究

通过开展硅质量分数25%高硅铝合金粉尘燃爆特性研究,揭示了硅质量分数25%高硅铝合金粉尘的最小点火能、最低着火温度、爆炸下限和最大爆炸压力。研究结果表明,在实际生产中要防止高硅铝合金粉尘云与雷电、静电、生产中摩擦或碰撞所产生的火花等能量源接触,避免达到高硅铝合金粉尘云的最小点火能0.1~0.2 mJ而引发爆炸事故;要防止出现明火与发热设备热表面温度达到高硅铝合金粉尘云最低着火温度960℃;对高硅铝合金生产场所、工艺设备等进行抗爆设计时,约束爆炸压力措施承受最大爆炸压力的冲击至少要在0.525 MPa或以上。

基于交互正交试验的全麦粉粉尘云最低着火温度的影响研究

为了探究饲料粉尘的燃烧特性,选用全麦粉为试验对象,使用Godbert-Greenwald(G-G)恒温炉装置从粉尘粒径、质量浓度、惰性介质碳酸钙质量分数这3个因素找出对全麦粉粉尘云最低着火温度(MITC)的影响效应。利用交互正交试验通过直观分析法和方差分析法分析试验数据得出各因素及其交互作用对混合粉尘MITC的影响程度,旨在为饲料行业生产防火防爆提供理论依据。结果表明:惰性介质碳酸钙质量分数对全麦粉尘MITC影响最显著;粉尘粒径与质量浓度对全麦粉尘MITC存在交互作用。

玉米和豆粕混合粉尘最低着火温度实验研究

为了研究玉米粉尘和豆粕粉尘的着火性能以及分析其配比对混合粉尘最低着火温度和火焰强度的影响规律,利用最低着火温度测试仪测量粉尘最低着火温度,分析了粉尘质量、喷粉压力对不同粉尘最低着火温度和火焰强度的影响,以及玉米和豆粕混合粉尘最低着火温度的变化规律,结果表明:火焰强度普遍随粉尘质量的增大而提高,相同质量和压力下玉米粉尘与豆粕粉尘相比,前者火焰强度更高;玉米粉尘和豆粕粉尘的火焰强度均在20 kPa压力下最高,玉米粉尘和豆粕粉尘火焰强度最低时的压力分别为30 kPa和50 kPa;随着质量的增大,粉尘的最低着火温度均降低,相同质量的玉米粉尘最低着火温度比豆粕粉尘低20℃;质量对混合粉尘最低着火温度的影响大于配比。研究成果可为饲料行业粉尘设备的选择和易爆模型的设计提供参考。

煤尘云最低着火温度及影响因素实验研究

为进一步探究煤尘云最低着火温度及其影响因素,分别选取规格为38~50、51~75、76~88、89~150μm的几类典型煤样,并通过控制变量,分别研究喷尘压力、煤尘粒径、挥发成分比例和惰性粉体添加量四种主要因素对煤尘云最低着火温度的影响,以期为今后的煤炭开采安全管理工作提供一定的参考借鉴。

粮食伴生粉尘最低着火温度的实验研究

按照IEC标准建立了工业粉尘云和粉尘层最低着火温度(MIT)测试装置,对8种取自工业现场的粮食伴生粉尘进行了粉尘云和粉尘层MIT实验测试,并对灰分、粒径、水分对MIT的影响进行了实验研究和分析·发现粮食储运系统后期工艺比早期危险,按照粮食精粉或淀粉实验数据进行工业实际防爆设计的安全裕度过大,并提出了可行的防爆温度组别·所得结论为粮食行业的防爆设备选型提供了实验依据,对于粉尘着火和爆炸危险性评价具有借鉴意义·

瓦斯煤粉耦合体系着火实验研究

为研究煤矿井下瓦斯、煤粉、空气3成分体系的着火特性,在改进的粉尘云最低着火温度测试装置(G-G furnace)内,选取4种煤样进行瓦斯与煤粉耦合条件下的引燃实验研究。实验结果表明:当有煤粉存在时,瓦斯-煤粉-空气3成分耦合体系的最低着火温度(MIT)均低于瓦斯、煤粉的最低着火温度,且煤粉粒径越小、煤粉挥发分越大,耦合体系的最低着火温度下降的越多。D50≈25μm的1号煤样使得耦合体系的着火温度比瓦斯低340℃,比煤粉低110℃。说明煤矿井下电气设备按纯的甲烷气体进行防爆温度设计和选型,若不考虑煤粉的影响,具有引燃瓦斯-煤粉-空气3成分耦合体系的风险,需加以完善和改进。

粉尘云浓度对HDPE粉尘云最低着火温度的影响

为准确评价高密度聚乙烯(HDPE)粉尘爆炸敏感性和开展有效的粉尘防爆工作,采用Godbert-Greenwald恒温炉标准实验装置研究了典型HDPE粉尘云最低着火温度的分布特性,着重探讨了粉尘云浓度对不同喷尘压力条件下HDPE粉尘云最低着火温度的影响规律。研究表明:测试条件下HDPE粉尘云最低着火温度的变化处于360~445℃范围,随粉尘云浓度的增加呈现先降低后升高的总体趋势,粉尘云浓度为1.111 kg/m^3时出现拐点,且粉尘云最低着火温度随喷尘压力的增加而降低。

煤粉尘爆炸过程中火焰的传播特性

为了揭示煤粉尘爆炸过程中火焰传播特征,采用2种不同质量分数挥发分的煤粉在半封闭竖直燃烧管中进行实验。分别使用高速摄影装置和红外热成像装置记录火焰传播过程和空间的温度分布情况,并分析2种煤粉尘云的火焰传播速度和温度曲线。结果表明:在同等条件下,火焰在挥发分质量分数高的煤粉尘云中的传播速度和火焰温度要高于其在挥发分质量分数较低的煤粉尘云中的。煤粉尘云的体积质量和点火能量也影响着火焰的传播过程,随着煤粉尘云体积质量的增大,火焰的传播速度和火焰温度整体上呈现先增大后减小的趋势,在传播的后半段火焰速度出现震荡现象;随着点火能量的增大,火焰在煤粉尘云中的传播速度和最高温度也相应升高。通过大量的实验数据计算得到特定条件下火焰传播速度和温度的经验公式。

镁粉尘云最低着火温度的实验测试

采用标准装置Godbert-Greenwald恒温炉测试了不同条件下镁粉尘云最低着火温度。实验测试结果显示:D50为6、47、104、173μm时镁粉尘云最低着火温度分别为480、520、620、>700℃;选取D50为6μm的镁粉,在分散压力恒定为0.1 MPa时,镁粉浓度由424 g/m3变化到5085 g/m3,粉尘云最低着火温度由600℃降低到480℃;而粉尘质量恒定为0.3 g时,分散压力从0.1 MPa增加到0.2 MPa,粉尘云最低着火温度由540℃升高到580℃。还分析了镁粉粒径、浓度及分散压力对粉尘云最低着火温度的影响。

敏感条件对粉尘云最小点火能的影响规律分析

为使粉尘云最小点火能实验测量更准确,从多个方面分析影响最小点火能的测量因素,并根据粉尘云状态、粉尘颗粒固有性质、点火电路等几个方面对影响粉尘云最小点火能的因素,即敏感条件进行了分类。在实验测量中,具体归纳为:粉尘浓度、粉尘湿度、粉尘粒度及其分布、粉尘挥发份含量、粉尘温度(环境温度)、粉尘云的湍流度、粉尘分散质量、粉尘云初始压力、环境氧浓度、电极材料、电极直径和电极末端曲率、电极间距、电火花持续时间、点火延迟时间、电火花能量密度、火花触发电路、可燃气体影响、实验次数等18个影响因素。重点分析了敏感条件对最小点火能的影响规律,从粉尘云点火机理和过程出发,着重分析一些敏感条件对最小点火能影响的内在原因和实质。

硫化矿尘云最低着火温度试验研究

利用标准测试装置Godbert-Greenwald恒温炉对硫化矿尘进行了矿尘云最低着火温度试验研究。在设定试验条件下测试了硫化矿尘云最低着火温度,并探究了矿尘含硫量、粒度以及质量浓度对硫化矿尘云最低着火温度的影响。结果表明:A、B、C 3种硫化矿尘云最低着火温度分别为386、454、512℃;最低着火温度随矿尘含硫量的增加而降低、随粒径的减小而降低、随矿尘质量浓度的增加呈现先降低后升高趋势。研究结果对了解硫化矿尘云着火、爆炸危险性和指导硫化矿山安全生产具有参考价值。

钛粉尘云最小点火能及抑制技术研究

为评价钛粉着火燃烧危险性,采用1.2L哈特曼管测试装置研究了喷粉压力、钛粉浓度、粒径及惰性粉体SiO2对钛粉尘云最小点火能的影响。结果表明:最佳喷粉压力为0.8 MPa,此时最有利于钛粉着火燃烧;钛粉尘云的最小点火能随钛粉浓度的增大先减小后增大,存在最敏感质量浓度,即1.2kg/m3,此时钛粉尘云的最小点火能最小;钛粉尘云的最小点火能随钛粉粒径的增大而增大;惰性粉体SiO2能有效抑制钛粉的着火燃烧,SiO2的含量越高对钛粉尘云最小点火能的抑制效果越显著,完全抑制质量分数为77%。

基于交互正交实验的玉米淀粉粉尘云最低着火温度的影响因素研究

采用Godbert-Greenwald (G-G)恒温炉装置,运用交互正交实验方法,研究了粉尘质量浓度、分散压力、CaCO_3质量分数及其交互作用对玉米淀粉粉尘云最低着火温度(minimum ignition temperature of dust cloud,MITC)的影响规律。通过直观分析法和方差分析法考察了各因素及其交互作用对玉米淀粉粉尘云最低着火温度影响,2种分析方法得出的结论一致。结果表明:CaCO_3质量分数和粉尘质量浓度对玉米淀粉粉尘云最低着火温度影响高度显著;分散压力与粉尘质量浓度对玉米淀粉粉尘云最低着火温度的影响存在交互作用,分散压力与粉尘质量浓度的交互作用对玉米淀粉粉尘云最低着火温度的影响显著。

烟煤煤尘云最低着火温度实验研究

为了研究彬县大佛寺矿不粘煤、安徽口孜东矿气煤、山西天池矿301工作面瘦煤等3种烟煤的煤尘云最低着火温度,实验采用Godbert-Greenwald加热炉对以上3种烟煤的煤尘云最低着火温度进行了测试。研究发现气煤、不粘煤、瘦煤的灰分依次增大,挥发分依次减小,固定碳依次增大,水分随瘦煤、气煤、不粘煤依次增大;这3种烟煤煤尘云的最低着火温度都随煤尘粒径的减小而降低;根据最低着火温度,得知煤尘云被引燃的难易程度依次为瘦煤、不粘煤、气煤。此基础研究可为煤矿的安全生产提供实验依据。

煤尘着火温度与其粒径的关系研究

通过测定不同粒径范围下煤尘层和煤尘云的最低着火温度,得到如下结果:煤尘层和煤尘云的最低着火温度随着煤尘粒径的减小而降低;煤尘层的最低着火温度随煤尘层厚度的增大而降低;同一粒径范围内,煤尘层的最低着火温度低于煤尘云的最低着火温度。分析了煤尘层着火温度与煤尘云最低着火温度概念上的区别,对煤矿防尘工作提出有效建议。

粉尘云最低着火温度的粒径尺度效应

利用粉尘云最低着火温度测试仪研究不同粒径尺寸条件下石松子粉和面粉2种典型可燃性粉尘的粉尘云最低着火温度。结果表明:2种粉尘的粉尘云最低着火温度随粉尘粒径增大逐渐升高;粒径尺寸较小的局部范围内存在拐点,分析认为该现象由较小尺寸粒径之间的静电吸附作用导致。

粉尘云最小点火温度测试实验系统设计

通过对Godbert -Greenwald恒温炉分析与改造 ,设计了粉尘云最小点火温度实验装置 ,并建立了相应的测试系统。调试结果表明 ,该实验系统扬尘均匀性。

粉末阻燃剂对钛粉燃烧抑制的实验研究

利用粉尘云最低着火温度测试仪研究粉末阻燃剂对钛粉尘云燃烧的抑制作用。实验结果表明:质量相等的3种不同粉末阻燃剂对钛粉尘云着火的抑制作用强弱依次为磷酸二氢铵、碳酸钙、二氧化硅。伴随着阻燃剂质量的增加,钛粉尘云最低着火温度升高;通过研究混合粉末阻燃剂对钛粉尘云着火的抑制作用发现,磷酸二氢铵与碳酸钙在混合作用下的抑制效果最佳,二者存在协同作用。当两种阻燃剂的质量均为50 mg时,钛粉尘云最低着火温度达到568℃。

工业分析指标对煤尘云最低着火温度的回归预测

为研究煤尘工业分析指标与最低着火温度之间的定量关系,选用了10种不同煤质的煤样,利用双炉全自动工业分析仪和粉尘云最低着火温度测试仪对10种煤样的空干基水分、空干基灰分、空干基挥发分、空干基固定碳和煤尘云最低着火温度值进行测定,通过主成分分析和多元线性回归分析的方法建立数学模型,预测煤尘云最低着火温度.结果表明:工业分析指标之间具有高度相关性,进一步得到煤尘云最低着火温度值预测方程,经过实例预测得到回归方程的平均相对误差为5.56%,对回归方程进行显著性分析,结果显示,回归效果显著,该方法可用于煤尘云最低着火温度值的预测.