Claims (2)
20 опытами установлено, что величина нижнего предела воспламенени , определенна при действии на пылевоздущную смесь искрового разр да, гораздо выше величины нижнего предела воспламенени , установленной при зажигании аэрозол спиралью, имеющей температуру 1100°С. Поэтому дл . определени нижнего предела воспламенени , минимального взрывоопасного содержани кислорода и максимального давлени взрыва аэрозолей используют установки с источником зажигани в виде электронагревател , стационарно установленного внутри реакционной камеры. Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл определени взрывопожароопасных параметров нылевоздушных смесей, состо ш.ее из герметичной реакционной камеры с электронагревательным источником зажигани , распылителем, датчиком давлени и блоком регистрации 2. Недостаток установки заключаетс в том, что при расположении внутри реак ционной камеры источника зажигани , разогреваемого относительно длительное врем до 1100°С, воздух в камере (еще до поступлени в нее пыли) будет прогрет, следовательно воспламенение пылевоздушного облака будет происходить при повышенной темпертуре окружающей среды, что не всегда соответствует реальным производственным услови м. Наличие высокотемпературного источника зажигани внутри герметичной камеры небольшого объема неизбежно приводит к изменению кислородного баланса прокаливаемого воздуха, что в определенной мере вли ет на точность экспериментов по определению минимального взрывоопасного содержани кислорода. Таким образом, фактор повышенной температуры воздуха внутри реакционной камеры может приводить к завышенной опасности по величине нижнего предела воспламенени , а фактор уменьшени кислорода - к заниженной опасности по минимальному взрывоопасному содержанию кислорода. Учесть вли ние этих факторов, измен ющихс от опыта к опыту, поправочным коэффициентами сложно и ненадежно. Кроме того, действующий источник зажигани внутри камеры создает конвективный тепловой поток, котор 1Й преп тствует нормальному формированию пылевого облака с равномерным распределением вещест ва в объеме камеры, что приводит к неверному определению величины нижнего предела воспламенени . Источник зажигани , наход щийс внутри камеры во врем распылени разогретый до 1100° С, зажигает пылевое облако прежде , чем вс навеска пыли войдет в камеру и распределитс по ее объему. Это происходит вследствие того, что факел пыли, формирующийс узкой струей у распылител и расщир ющийс кверху, имеет оболочки с различной концентрацией вещества (минимальной на периферии и максимальной в центре). В результате процесс воспламенени происходит при неопределенной концентрации . Положение усугубл етс тем, что частички вещества во внешней оболочке факела, имеющей хот и малую концентрацию , начинают сгорать на поверхности высокотемпературного источника зажигани раньще подхода к нему оболочки с большой концентрацией. Образующиес при этом продукты химического разложени вещества создают искусственное контрдавление внутри камеры, что преп тствует входу всей навески пыли в камеру. Величина этого контрдавлени может значительно из мен тьс в зависимости от величины навески пыли, химической активности вещества , формы факела и концентрации вещества в его измен ющихс оболочках. Особенно заметно это становитс при испытани х больших навесок пыли, когда требуетс определить максимальное давление взрыва. Опыты по определению максимального давени взрыва, показали, что при испытании больщих навесок, например, более 5г в камеру фактически входит не более 40% навески , остальные 60% остаютс в распылителе из-за сильного противодавлени , образующегос в результате преждевре.менной вспышки пыли. Все перечисленные недостатки устройства снижают точность определени взрывопожароопасных параметров пылевоздушной смеси. Цель изобретени - повышение точности и надежности испытаний. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл определени взрывоопасных параметров пылевоздушных смесей , содержащее герметичную реакционную камеру с электронагревательным источником зажигани , распылителем, датчиком давлени и блоком регистрации, дополнительно веден герметичный корпус, расположенный на внешней поверхности реакционной камеры, электронагревательный источник зажигани , снабжен возвратно-поступательным механизмом и размешен в герметичном корпусе, при это.м в .месте соединени реакционной камеры и герметичного корпуса установлена герметизирующа гфобка, соосно и жестко скрепленна с источником зажигани . Кроме того, источник зажигани .может быть снабжен щетками и токосъемниками. На фиг. 1 схе.матически изображено уст ройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2. Устройство дл определени взрывоопасных пара.метров пылевоздущных смесей вклю чает цилиндрическую реакционную камеру 1 блок 2 регистрации,герметичный корпус 3 источника 4 зажигани , закрепленный на внеш ней стороне реакционной камеры 1. Реакционна камера 1 окружена вод ной рубашкой 5 охлаждени . С торцов камера герметизирована фланцами 6 и 7. К нижнему флану 7 прикреплен распылитель 8. На боковой поверхности реакционной камеры расположены также смотровое окно 9 и датчик 10 давлени . Герметичнй корпус 3 источника 4 зажигани частично окружен радиатором 11. Блок 2 регистрации включает усилитель 12 сигналов, поступающих от датчика 10 давлени , осциллограф 13, вольтметр 14 и пирометр 15 с термопарой 16, которые служат дл измерени напр жени и температуры на источнике зажигани . В герметичном корпусе 3 (фиг. 2 и 3) расположены источник 4 зажигани (например , электрическа спираль), герметизирующа пробка 17 из теплоизолционного материала, щетки 18 и токосъемники 19. В корпусе 3 также расположен возвратнопоступательный механизм, включающий порщень 20 с электроизолированным штоком 21, возвратную пружину 22 и ограничитель 23 длины хода. Сжатый воздух к поршню подвод т через патрубок 24. Устройство работает следующим образом Реакционнаую камеру 1 с торцов герметизируют фланцами 6 и 7. В распылителе 8 размещают навеску пыли испытываемого материала, подают воду в радиатор 11 и включают источник 4 зажигани , довод его температуру до 1100°С путем подачи регулируемого напр жени на щетки 18. Напр жение поступает к выдвижному источнику зажигани через токосъемники 19. Далее воздухом, дозированным по количест ву и давлению, впрыскивают навеску пыли в реакционную камеру 1. С некоторой задержкой по времени, необходимой дл входа всей навески пыли в реакционную камеру 1 и равномерного распределени ее по всему объему, к поршню 20 подают сжатый воздух через патрубок 24. Сжатый воздух, воздейству на поршень 20, выталкивает источник 4 зажигани вместе с герметизирующей пробкой 17 в центр реакционной камеры 1 и удерживает их в таком положении до окончани опыта. Выдвижной источник 4 зажигани во все врем опыта находитс под напр жением за счет непрерывного контакта скольз щих щеток 18 с токосъемниками 19. После опыта давление сжатого воздуха за поршнем 20 сбрасываетс и пружина 22 возвращает источник 4 зажигани в исходное положение. Реакционную камеру 1 после опыта (при нобходимости ) охлаждают подачей воды в вод ную рубашку 5 охлаждени . Предлагаемое устройство обладает следующими преимущества: вынесенный за пределы полости реакционной камеры выдвижной источник зажигани исключает предварительный нагрев воздуха в камере, в результате чего обеспечиваетс воспроизводимость и точность проведени экспериментов , расположенный в герметичном корпусе выдвижной источник зажигани исключает конвективный теплообмен в реакционной камере, что создает благопри тные услови дл нормального формировани пылевого облака; выдвижной источник зажигани , изолированный от внутренней полости реакционной камеры в герметичном корпусе, исключает преждевременное воспламенение пыли, но позвол ет производить поджигание ее в заданный момент времени, т. е. после выхода всей навески из распылител , и равномерного распределени ее во всем объеме реакционной камеры, что обеспечивает повышение точности определ емых параметров . Все это существенно вли ет на достоверность и величину результатов испытани аэрозолей на взрывоопасность. Внедрение предлагаемого устройства позволит более достоверно оценивать пожарную опасность пылевоздушных смесей по нижнему пределу воспламенени . Предполагаетс , что нижний предел воспламенени возрастет не менее, чем в 2-3 раза. Это повлечет за собой пересмотр категорийности производственных помещений и отнесение их к числу менее пожаровзрывоопасных . В итоге сниз тс затраты на оснащение их дорогосто щим оборудованием во взрывозащищенном исполнении без снижени уровн безопасности технологических процессов. Формула изобретени Устройство дл определени взрывоопасных параметров пылевоздушных смесей, содержащее герметичную реакционную камеру с электронагревательным источником зажигани , распылителем, датчиком давлени и блоком регистрации, отличающеес тем, что, с целью повышени точности и надежности испытаний, в него дополнительно введен герметичный корпус, расположенный на внешней поверхности реакционной камеры, электронагревательный источник зажигани снабжен возвратно-поступательным механизмом и размещен в герметичном корпусе, при этом в месте соединени реакционной камеры и герметичного корпуса установлена герметизирующа пробка, соосно и жестко скрепленна с источником зажигани . 2. Устройство по п. 1, отличающеес тем, что источник зажигани снабжен щетками и токосъемниками. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Петрухин Г. М. и др. Предупреждение взрывов пыли в угольных и сланцевых шахтах М., «Недра, 1974, с. 22. 20 experiments have established that the value of the lower limit of ignition, determined by the action on the dust-air mixture of a spark discharge, is much higher than the value of the lower limit of ignition established by the ignition of an aerosol coil having a temperature of 1100 ° C. Therefore, for To determine the lower flammable limit, the minimum explosive oxygen content, and the maximum explosion pressure of an aerosol, installations with an ignition source in the form of an electric heater permanently installed inside the reaction chamber are used. The closest to the present invention is a device for determining the fire and explosion hazard parameters of air-to-air mixtures, consisting of a sealed reaction chamber with an electric heating source of ignition, a spray gun, a pressure sensor and a recording unit 2. The installation has the following disadvantage: ignition warmed up for a relatively long time up to 1100 ° C, the air in the chamber (before the dust enters it) will be heated, hence the ignition of dust and air This will occur at elevated temperatures of the environment, which does not always correspond to real production conditions. The presence of a high-temperature ignition source inside a sealed chamber of a small volume inevitably leads to a change in the oxygen balance of the calcined air, which to some extent affects the accuracy of experiments to determine the minimum explosive oxygen content. Thus, the factor of elevated air temperature inside the reaction chamber can lead to an increased danger in terms of the lower limit of ignition, and the factor of oxygen decrease can lead to an underestimated danger in terms of the minimum explosive oxygen content. It is difficult and unreliable to take into account the influence of these factors, which vary from experience to experience, by correction factors. In addition, the active ignition source inside the chamber creates a convective heat flux, which prevents the normal formation of a dust cloud with a uniform distribution of the substance in the chamber volume, which leads to an incorrect determination of the value of the lower limit of ignition. The ignition source inside the chamber at the time of spraying, heated to 1100 ° C, ignites the dust cloud before the entire amount of dust enters the chamber and is distributed over its volume. This is due to the fact that the dust plume, which is formed by a narrow jet at the sprayer and extends upward, has shells with different concentrations of the substance (minimum at the periphery and maximum at the center). As a result, the ignition process occurs at an indefinite concentration. The situation is aggravated by the fact that the particles of the substance in the outer shell of the torch, which have a low concentration though, begin to burn on the surface of the high-temperature ignition source before the high concentration shell approaches it. The resulting chemical decomposition products create an artificial counter pressure inside the chamber, which prevents the entire sample of dust from entering the chamber. The magnitude of this counter-pressure can vary significantly depending on the size of the dust sample, the chemical activity of the substance, the shape of the plume, and the concentration of the substance in its varying shells. This becomes especially noticeable when large amounts of dust are tested, when it is necessary to determine the maximum explosion pressure. Experiments to determine the maximum explosion pressure showed that when testing large weights, for example, more than 5 g, no more than 40% of the sample actually entered the chamber, the remaining 60% remained in the sprayer due to strong back pressure resulting from the premature outbreak of dust. All of the listed drawbacks of the device reduce the accuracy of determining the fire and explosion hazard parameters of the dust-air mixture. The purpose of the invention is to improve the accuracy and reliability of the tests. The goal is achieved in that the device for determining the explosive parameters of dust-air mixtures, containing a sealed reaction chamber with an electric heating ignition source, a spray gun, a pressure sensor and a recording unit, is additionally provided with a sealed housing located on the outer surface of the reaction chamber, the electric heating ignition source is provided with a return -accessible mechanism and placed in a sealed enclosure, with this, in the place of the connection of the reaction chamber and the germa egg shell mounted sealing gfobka coaxially and rigidly connected to a source of ignition. In addition, the ignition source can be equipped with brushes and current collectors. FIG. 1 schematically depicts a device, a general view; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 shows a section BB in FIG. 2. A device for determining explosive vapor meters of dust-air mixtures includes a cylindrical reaction chamber 1 registration unit 2, an airtight housing 3 of the ignition source 4, mounted on the outer side of the reaction chamber 1. The reaction chamber 1 is surrounded by a cooling water jacket 5. At the ends, the chamber is sealed with flanges 6 and 7. A sprayer 8 is attached to the bottom flange 7. A viewing window 9 and a pressure sensor 10 are also located on the side surface of the reaction chamber. The hermetic housing 3 of ignition source 4 is partially surrounded by radiator 11. Recording unit 2 includes an amplifier 12 of signals from pressure sensor 10, an oscilloscope 13, a voltmeter 14 and a thermometer 15 with a thermocouple 16, which serve to measure the voltage and temperature at the ignition source. An ignition source 4 (e.g., an electrical coil), a sealing plug 17 made of thermally insulating material, brushes 18 and current collectors 19 are located in the hermetic case 3 (Figs. 2 and 3). In the case 3, there is also a reciprocating mechanism including piston 20 with electrically insulated rod 21 , return spring 22 and limiter 23 stroke length. Compressed air is supplied to the piston through pipe 24. The device operates as follows. The reaction chamber 1 is sealed from the ends with flanges 6 and 7. In the dispenser 8, a sample of the test material dust is placed, water is supplied to the radiator 11 and the ignition source 4 is switched to bring the temperature to 1100 ° C by supplying an adjustable voltage to the brushes 18. The voltage flows to the pull-out ignition source through the current collectors 19. Then, with air, dispensed by quantity and pressure, the sample of dust is injected into the reaction chamber 1. With some delaying the time required for all the dust to enter the reaction chamber 1 and to evenly distribute it throughout the volume, compressed air is supplied to the piston 20 through the nozzle 24. Compressed air, acting on the piston 20, pushes the ignition source 4 together with the sealing plug 17 the center of the reaction chamber 1 and holds them in this position until the end of the experiment. The retractable ignition source 4 is under voltage throughout the experiment due to the continuous contact of the sliding brushes 18 with the current collectors 19. After the experiment, the pressure of the compressed air behind the piston 20 is released and the spring 22 returns the ignition source 4 to its original position. After the experiment (if necessary), the reaction chamber 1 is cooled by supplying water to the cooling water jacket 5. The proposed device has the following advantages: a retractable ignition source placed outside the cavity of the reaction chamber eliminates the preheating of air in the chamber, as a result of which reproducibility and accuracy of experiments are ensured; the retractable ignition source located in a sealed housing eliminates convective heat exchange in the reaction chamber, which creates favorable conditions for the normal formation of a dust cloud; the retractable ignition source, isolated from the internal cavity of the reaction chamber in a sealed enclosure, eliminates the premature ignition of dust, but allows it to be ignited at a given point in time, i.e., after the entire weight of the sprayer leaves the atomizer and is uniformly distributed throughout the reaction chamber , which provides an increase in the accuracy of determined parameters. All of this significantly affects the accuracy and magnitude of the results of the aerosol explosion test. The introduction of the proposed device will allow a more reliable assessment of the fire hazard of dust-air mixtures by the lower ignition limit. It is assumed that the lower limit of ignition will increase by no less than 2-3 times. This will entail a revision of the categorization of industrial premises and their classification as less explosive. As a result, the cost of equipping them with expensive explosion-proof equipment without reducing the safety level of technological processes is reduced. An apparatus for determining explosive parameters of dust-air mixtures comprising a sealed reaction chamber with an electrical heating source of ignition, a spray gun, a pressure sensor and a recording unit, characterized in that, in order to improve the accuracy and reliability of the tests, a sealed enclosure located on the outer the surface of the reaction chamber, the electric source of ignition is equipped with a reciprocating mechanism and placed in a sealed building ce, wherein at the junction of the reaction chamber and the hermetic sealing housing installed plug, coaxially and rigidly connected to a source of ignition. 2. A device according to claim 1, characterized in that the ignition source is provided with brushes and current collectors. Sources of information taken into account in the examination 1. Petrukhin GM and others. Prevention of dust explosions in coal and slate mines M., “Nedra, 1974, p. 22
2.Инструкци по экспериментальному определению взрыво- и пожароопасных характеристик пылевоздушных смесей при нормальных услови х. Северодонец, 1976 (прототип).2. Instructions for the experimental determination of explosive and flammable characteristics of dust-air mixtures under normal conditions. Severodonets, 1976 (prototype).
К регул тору /С регул тору Чна .To controller / S controller Chna.
иг.З ig.Z