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爆炸极限的计算方法汇编.pdf
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爆炸极限的计算方法
1 根据化学理论体积分数近似计算
爆炸气体完全燃烧时,其化学理论体积分数可用来确定链烷烃类的爆炸下
限,公式如下:
L 下≈0.55c0
式中 0.55 ——常数;
c0——爆炸气体完全燃烧时化学理论体积分数。若空气中氧体积分数按
20.9%计,c0 可用下式确定
c0=20.9/ (0.209+n0)
式中 n0 ——可燃气体完全燃烧时所需氧分子数。
如甲烷燃烧时,其反应式为
CH4+2O2→CO2+2H2O
此时 n0=2
则 L 下=0.55×20.9/ (0.209+2)=5.2 由此得甲烷爆炸下限计算值比实验值
5%相差不超过 10%。
2 对于两种或多种可燃气体或可燃蒸气混合物爆炸极限的计算
目前,比较认可的计算方法有两种:
2.1 莱?夏特尔定律
对于两种或多种可燃蒸气混合物, 如果已知每种可燃气的爆炸极限, 那么根
据莱?夏特尔定律, 可以算出与空气相混合的气体的爆炸极限。 用 Pn表示一种可
燃气在混合物中的体积分数,则:
LEL=(P1+P2+P3)/ (P1/LEL1+P2/LEL2+P3/LEL3) (V%)
混合可燃气爆炸上限:
UEL=(P1+P2+P3)/ (P1/UEL1+P2/UEL2+P3/UEL3) (V%)
此定律一直被证明是有效的。
2.2 理?查特里公式
理?查特里认为,复杂组成的可燃气体或蒸气混合的爆炸极限,可根据各组
分已知的爆炸极限按下式求之。 该式适用于各组分间不反应、 燃烧时无催化作用
的可燃气体混合物。
Lm=100/(V1/L1+V2/L2+……+Vn/Ln)
式中 Lm——混合气体爆炸极限, %;
L1、L2、L3——混合气体中各组分的爆炸极限, %;
V1、V2、V3——各组分在混合气体中的体积分数, %。
例如:一天然气组成如下: 甲烷 80%(L 下=5.0%)、乙烷 15%(L 下=3.22%)、
丙烷 4%(L 下=2.37%)、丁烷 1%(L 下=1.86%)求爆炸下限。
Lm=100/(80/5+15/3.22+4/2.37+1/1.86 )=4.369
3 可燃粉尘
许多工业可燃粉尘的爆炸下限在 20-60g/m3 之间,爆炸上限在 2-6kg/m3 之
间。
碳氢化合物一类粉尘如能完全气化燃尽,则爆炸下限可由布尔格斯 - 维勒关
系式计算:
c×Q=k
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