Способ взрывозащиты при эксплуатации систем транспортировки газов и пылегазовых смесей

 

Способ взрывоэащиты При эксплуатации системы транспортировки газов и пылегазовых смесей включает перемещение газов и пылегазовых смесей через огнепрег-^ раждающий элемент с зернистым слоем, причем зернистый слой с концентрацией больше верхнего концентрационного предела воспламенения образуют из зерен,;масса которых больше массы частиц пылегазовой смеси, в котором гашения пламени при обеспечении непрерывности потоков 'достигают за счет того, что в качестве пл.амегасящей насадки используют катализатор окисления в количестве, обеспечивающем степень превращения не менее 0,55 при рабочей температуре катализатора, а теплоноситель подают в теплообменник при достижении насадкой температуры, равной рабочей температуре катализатора, и прекращают его подачу при достижении насадкой температуры не выше, чем температура начала работы катализатора, причем для ускорения гашения пламени при использовании в качестве пламегасящей насадки псевдоожиженного слоя катализатора порозность слоя поддерживают равной 0,60-0',85, а при использовании в качестве пламегасящей насадки стационарного слоя катализатора в обьеме слоя устанавливают теплопроводящие элементы. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. .•^^

„„Я2„„171ОО78 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з А 62 С 3/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 2 (21) 4812356/12 масса которых больше массы частиц пыле(22) 12.04;90,: ..: газовой смеси, в котором гашения пламени (46) 07.02.92. Бюл. Ь 5:. при обеспечении непрерывности потоков (71) Государственный:научно-исследова- .. достигают эа счет того, что в качестве пла.тельский и проектный институт метанола и.: мегасящей насадки используют катализапродуктов органического синтеза ": тор окисления в количестве. (72) М.А.Гликин, А.Д.Тюльпинов, 3.Н.Ме-,, обеспечивающем степень превращения не медляев, B.Ê.Áèòþöêèé, О,Г.Крошкина, менее 0.55 при рабочей температуре каталиН.П.АлексееваиВ.А,Самойленко .-:: . затора, а теплоноситель подают втеплооб(53) 628.74 (088.8) менник при достижении насадкой (56) Авторское свидетельство СССР: температуры, равной рабочей температуре

ЬЬ 1284561, кл. А 62 С 3/04, 1987.::.. катализатора, и прекращают его подачу при (54) СПОСОБ ВЗРЫВОЗАЩИТЫ ПРИ 3КС- достижении насадкой температуры не выПЛУАТАЦИИ СИСТЕМ ТРАНСПОРТИРОВ- . ше, чем температура начала работы каталиКИ ГАЗОВ И ПЫЛЕГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ .. затора, причем для ускорения гашения (57) Способ взрывоэащиты при зксплуйта-: пламени при использовании в качестве плации системы транспортировки газов и пыле- . мегася щей насадки псевдоожижен ного газовых смесей включает перемещение слоя катализатора порозность слоя поддергазов и пылегазовых смесей через огнепрег-. живают равной 0,60 — 0;85, а при использова. раждающий элемент.с зернистым слоем, нии в качестве пламегасящей насадки причем зернистый слой с концентрацией . стационарного слоя катализатора в объеме больше верхнего концентрационного пре- слоя устанавливают теплопроводящие зледела воспламенения образуют иэ зерен, менты. 2 з.п. ф-лы, 1 ил..

Изобретение относится к взрывозащите систем транспортирующих средств, преимущественно к способам предупреждения пламени в газовых трубопроводах.

Целью изобретения является повышение надежности вэрывозащиты за счет гашения пламени в огнепреградителе при обеспечении непрерывности потоков.

Ка чертеже схематически изображен огнепреградитель.

Огнепреградитель содержит корпус 1, насадку 2, в качестве которой используют . частицы катализатора в виде стационарного

С> или псевдоожиженного слоя, теплообменник 3, установленный в слое насадки, теплопроводящие элементы, в качестве которых используют медные стержни, газорасп ределительную,решетку 5, нихромовую спираль

6 диаметром 2,5 мм и длиной 25 мм, закрепленную на высоте 800 мм от гаэораспределительной решетки, сепарационную зону 7, предназначенную для предотвращения выноса частиц несадки из огнепреградителя.

Диаметр огнепреградителя в месте нахождения слоя катализатора 100 мм, высота .

700 мм. В качестве транспортируемого газа

1710078 используют метановоздушную смесь стехиометрического состава, в качестве пылегазовой смеси — метановоздушную смесь стехиометрического состава с добавкой пыли адипиновой кислоты с диаметром частиц

20 мкм в количестве 20 г/м газа.

Проницаемость .псевдоожиженного слоя для частиц пылегаэового потока позволяет проходить им через насадку огнепреградителя.

Горючую смесь (метановоздушную или пылегазовую) направляют в огнепреградитель через газораспределительную решетку

5, поджигают, пропускал ток через нихромовую проволоку 6. Слой катализатора начинает разогреваться, При достижении в слое катализатора (насадке 2) температуры

600 С пламя в огнепреградителе гаснет.

Для прекращения дальнейшего повышения температуры в слое катализатора при достижении в нем температуры, равной 700 С вЂ” рабочей температуры для катализатора, в качестве которого используют руду, включают подачу теплоносителя (воды) в количестве 10 л/ч в теплообменник 3, При снижении температуры слоя до 300ОС (температуры начала работы катализатора И.К-12-70) и

350 С (температуры начала работы катализатора в случае использования руды для этих цепей) подачу воды в теЪлообменник 3 и ре кращают. Температура слоя.продолжает снижаться и уравниваться с температурой входя щего в огнеп ре градитель горючего.

Система возвращается в исходное состояние.

Пример 1. (слой катализатора— стационарный), В огнепреградителе устанавливают медные стержни 4 в количестве

7 шт диаметром 5 мм и длиной 50 мм, На газо распределительную решетку 5 засыпают катализатор. Включают подачу метановоздушной смеси в количестве 1,4 м3/ч и проводят опыты по описанной схеме, Пламя опускается по огнепреградителю и стабилизируется на поверхности слоя катализатора, где протекает процесс окисления (опыты

1-5, 13).

Пример 2 (слой катализатора — псевдоожиженный). Засыпанный на газораспределительную решетку 5 катализатор приводят в псевдоожиженное состояние путем увеличения расхода газа в огнепреградитель. С целью сохранения степени превращения горючего на катализаторе обьем последнего увеличивают (по сравнению с примером 1), Порозность слоя определяют по формуле

Нсп 06 Но

Е

Нсп

20 возвращается

В опыте 5 ввиду отсутствия теплопроводящих элементов, время разогрева слоя превышает время проведения опыта. Система в исходное состояние не возвращается.

Способ не реализуется

В опыте 6 время разогрева слоя превышает время проведения опыта ввиду недостаточной поверхности контакта пламени и слоя. Система в исходное состояние не воз30 вращается.

В опытах 7-9 после инициирования горения система возвращается в исходное состояние. Способ реализуется.

В опыте 10 после инициирования горения и разогреаа слоя дотемпературы 900 С

35 пламя не гаснет ввиду низкой степени превращения горючего.. Система в исходное состояние не возвращается.

В опыте 11 реализован способ гашения

40 пламени пылегазового потока. Инициированное пламя погашено продуктами гетерогенного окисления. Частицы пыли проходят через слой катализатора.

В опыте 12 порозность слоя превышает величину 0,85. Инициированное горение распространяется в слой, Частицы слоя разогреваются до 950 С, но пламя не гаснет.

Система в исходное состояние не возвращается.

В опыте 13 способ реализован с каталитически активным материалом — железной „ рудой на стационарном слое, В опыте 14 в качестве насадки используют у-АЬОз, являющуюся инертным мате55 риалом, с диаметром частиц 1-2 мм в количестве 800 мл. Инициированное пламя контактирует с псевдоожиженным слоем.

Температура слоя повышается до 900 С, но пламя не гаснет. где Hc — высота псевдоожиженного слоя;

0,6 — доля твердых частиц в стационарном слое;

Н0 — высота, занимаемая слоем в стаци5 Онарном состоянии.

Опыты проводят по описанной схеме (опыты 1-14).

В опытах 1, 2 после инициирования rope w система возвращается в исходное со10 стояние. Способ реализуется, В опыте 3 степень превращения горючего ниже 0,55 и инициированное горение не флегматиэируется продуктами гетерогенного окисления. Слой разогревается до

15 700 С, но пламя не гаснет. Система в исходное состояние не возвращается.

В опыте 4 после гашения пламени температура слоя не снижается теплоносителем, Система в исходное состояние не

1710078

Составитель М. Гликин

Техред М.Моргентал Корректор М. Демчик

Редактор М.Бланар

Заказ 287 Тираж.; Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5!

::;..:оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101, Состав газа, прошедшего через насадку . огнепреградителя, не изменяется.

Положительный эффект предлагаемого способа взрывозащиты при эксплуатации систем транспортировки газов и пылегазовых смесей по сравнению с известным заключается в том, что в огнепреградителе осуществляется гашение пламени, при этом отпадает необходимость в прекращении подачи горючих газов через огнепреградитель,:что позволяет не прерывать режимы технологических процессов, Формула изобретения

1. Способ взрывозащиты при эксплуата- . ции систем транспортировки газов и пылегаэовых смесей, включающий перемещение газов и пылегаэовых смесей через огнепрег. раждающий элемент с зернистым слоем, имеющим концентрацию частиц больше верхнего концентрационного предела воспламенения образуемым из зерен, масса которых. больше массы частиц пылегазовой смеси,отличающийся тем,что,сцелью повышения надежности взрывозащиты за счет гашения пламени в огнепреградителе ю при обеспечении непрерывности потоков, в качестве зернистого слоя использован катализатор окисления в количестве, обеспечивающем степень превращения не менее

5. 0,55 при рабочей температуре катализатора, а охлаждение катализатора начинают .осуществлять при достижении огнепреграждающим элементом температуры, равной рабочей температуре катализатора, и

10 прекращают охлаждение при достижении им температуры, не превышающей температуры начала работы катализатора.

2. Способ по п.1, отличающийся

Т8М, что, с целью ускорения гашения пламе15 ни, в качестве зернистого слоя огнепреграждающего элемента используют псевдоожиженный катализатор, порозность слоя которого поддерживают 0,60-0,85.

3. Способ по и 1, отл и ч а ю щи и с я

20 тем, что, с целью ускорения гашения пламени, в качестве зернистого слоя огнепреграждающего элемента используют стационарный слой катализатора, в объеме слоя которого устанавливают теплопрово25 дящие.элементы,