Рекомендации по проектированию безопасных установок для сушки угля. Оборудование. Примеры. Анализ ошибок. Dr.-Ing. W. Garber

зависит от марки угля, выхода летучих веществ, крупности угольной пыли, концентрации пыли в воздухе, наличия кислорода в смеси, температуры воспламенения.

      Для возникновения взрыва в воздухе (газах) должна существовать определенная концентрация горючей пыли, которая поддерживает возникновение и распространение взрыва. Физико-химические свойства угля могут меняться в широких пределах, поэтому и нижний концентрационный предел взрывчатости пыли различных марок угля находится в широком диапазоне.

      За нижний предел взрывчатости взвешенной угольной пыли принимается минимальная концентрация пыли (г/м³) в пылевоздушной смеси, при которой она способна воспламеняться от внешнего источника тепловой энергии и распространять горение по всему запыленному объему.

      Рис 5. Результаты [4] теоретического расчета взрывчатой концентрации угольной пыли от выхода летучих: 1- Нижний концентрационный предел взрываемости. 2 – Верхний концентрационный предел взрываемости

      Эксперименты показали, что большая часть пыли углей начинает взрываться при концентрации в воздухе 10—50 г/м³ [2]. В [3] утверждается, что угольная пыль с выходом летучих веществ 16% взрывается при концентрации 125 г/м³, а при выходе летучих 25% достаточно 100 г/м³.

      Таблица 3. Теоретический нижний концентрационный предел взрываемости угольной пыли (г/м³) в зависимости от выхода летучих и доли объема, заполненного взрывоопасной концентрацией выделившихся газов [4]

      Результаты расчетов [4], приведенные на Рис 5 и в Таблице 3, показывают, что экспериментальным данным соответствуют условия, при которых выделившиеся горючие газы заполняют 40—60% объема, занимаемого взвешенной угольной пылью. Распространение пламени происходит не непрерывно, а дискретно за счет самовоспламенения горючих газов вокруг пылинок при передаче теплового излучения от ранее воспламенившихся частиц.

      Нижний концентрационный предел взрывчатости угольной пыли будет также зависеть от размера угольных частиц. С увеличение размера частиц будет снижаться доля выделившегося горючего газа за счет неполного прогрева угля, что приведет к увеличению нижнего концентрационного предела взрывчатости пыли.

      При образовании опасной концентрации горючей пыли в воздухе причиной взрыва может быть любой источник воспламенения, создающий необходимую температуру в течение определенного периода времени. В большинстве случаев во взрыве участвует ранее отложившаяся пыль.

      Таблица 4. Теоретические верхние пределы взрывоопасной концентрации угольной пыли (г/м³) при различных условиях [4]

      О верхнем концентрационном пределе взрывчатости угольной пыли имеются противоречивые данные. Например, в [9] утверждается, что верхний предел взрывчатости угольной пыли составляет 300—400 г/м³. Однако в [2, 3] утверждается, что верхний предел взрывчатости