1. Включить установку тумблером 12.
2. Продуть взрывную камеру свежим воздухом, удерживая кнопку 15 в течение 15 секунд.
3. Поднять вверх до упора рычаг управления компенсатора взрывной волны 19.
4. Максимально открыть шибер 18 и запустить пневмотранспортную систему кнопкой 13.
5. При помощи секундомера 11 и двух рисок 17 определить время прохождения материала через мерный участок, заметив отличающуюся по цвету от основной массы материала частицу. Расход материала (V) рассчитывается по формуле:
V = , см3, (15.1)
где s - объем мерного участка трубы, 500 см3;
t - время прохождения мерного участка трубы частицей материала, сек. (по секундомеру).
Результат занести в табл. 15.1.
Таблица 15.1
Параметр | Ед. изм. | Время прохождения | |||||
V, расход | см3/с | ||||||
N, число разрядов | с-1 | ||||||
Uпр, значение потенциала | кВ | ||||||
Iэ, ток электризации | А | ||||||
Wраз, энергия разряда | Дж |
6. При выбранном расходе материала определить число импульсов в минуту с помощью цифрового вольтметра 10 и секундомера 11. Показание вольтметра во время разряда 10 кВ. Результаты занести в табл. 15.1. После заполнения строк 1-3 установка временно отключается.
|
|
7. По данным таблицы построить график зависимости количества импульсов от расхода материала.
8. Определить ток электризации (Iэ, А) в зависимости от расхода материала по данным табл. 15.1 и формуле
Iэ = Uпр. Сразр. N, (15.2)
где N - число разрядов, с-1;
Сразр - электрическая емкость разрядной цепи (0,001 Ф);
Uпр - максимальное значение потенциала при разряде (10 кВ).
9. Рассчитать энергию искрового разряда статического электричества для каждого расхода материала (Wразр,Дж) по табл. 15.1 и по формуле:
Wразр = 0,5 × Cразр × Uпр2. (15.3)
10. Полученное значение энергии разряда сравнить с величинами минимальных энергий воспламенения некоторых веществ по табл. 15.2. Сделать вывод, какие из сред способны воспламенить электрический разряд, полученный на стенде?
Таблица 15.2
Вещество | Энергия,МДж | Вещество | Энергия,МДж |
Ацетилен | 0,011 | Бензин Б-70 | 0,15 |
Аммиак | Этиловый спирт | 0,19 | |
Полистирол (пыль) | Циклопропан | 0,23 | |
Цинковая пыль | Цикорий (пыль) | ||
Этан | 0,24 | Этилен | 0,29 |
Водород | 0,013 | Ацетон | 1,21 |
11. Определить необходимое количество горючей смеси (ацетона) (Сст) для создания стехиометрической концентрации во взрывной камере. Стехиометрической называется смесь, которая не содержит в избытке ни горючий компонент, ни окислитель и определяется соотношением
Сст = , (15.3)
|
|
где – стехиометрические коэффициенты горючей жидкости, кислорода и азота, определяемые из уравнения горения. Реакции горения некоторых веществ приведены в табл. 15.3.
Таблица 15.3
Вещество | Молекулярный вес (M, кг/К×моль) | Формула | Удельная плотность, г/л | Реакция горения |
Ацетон | 58,8 | C3H6O | 790,5 | C3H6O + 4 О2 + 4 · 3,76 N2 = =3 CO2 + 3 H2O + 4 · 3,76 N2 |
Бензол | 48,11 | C6H6 | 879,0 | C6H6 + 7,5 O2 + 7,5 · 3,76 N2 = = 6 CO2 + 3 H2O + 7,5 · 3,76 N2 |
Этанол | 46,02 | C2H5OH | 789,5 | C2H5OH + 3 O2 + 3 · 3,76 N2 = = 2 CO2 + 3 H2O + 3 · 3,76 N2 |
Рассчитаем необходимый объем вещества (V), при котором возможен взрыв из уравнения
V = ,
где M - молекулярный вес, (кг/К×моль); Vn–объем камеры (1 л);gж–удельная плотность жидкости (г/л); Vt –объем грамм-молекулы (22,4 л).
Коэффициент 3,76 отражает соотношение кислорода и азота в воздухе.
12. Рассчитанное количество горючей смеси заливается во взрывную камеру. Для этого предварительно необходимо нажать выступающий клапан заливного отверстия 7. После минутной выдержки для испарения ацетона в камере запускается пневмотранспортная система с максимальным расходом по сыпучему веществу. При достаточной энергии разряда и правильно выбранном объеме вещества должен произойти взрыв.
13. Выключить пневмотранспортную систему.