近年來(lái)除塵系統(tǒng)使用越來(lái)越廣泛,但由于人們對(duì)可燃性粉塵的除塵系統(tǒng)粉塵爆炸認(rèn)識(shí)不足,使木材加工、糧食存儲(chǔ)等行業(yè)中因除塵管道引起的粉塵爆炸事故頻發(fā),造成大量的人財(cái)損失。除塵管道內(nèi)流體運(yùn)動(dòng)復(fù)雜,爆炸發(fā)生機(jī)理研究難度較大。因而針對(duì)除塵管道粉塵爆炸過(guò)程進(jìn)行分析,對(duì)除塵系統(tǒng)的防爆設(shè)計(jì)指導(dǎo)尤為重要。基于上述問(wèn)題,本文運(yùn)用熱重儀、粉塵著火測(cè)試裝置、錐形量熱儀、1.2L哈特曼管爆炸實(shí)驗(yàn)裝置和自行搭建的通風(fēng)除塵管道粉塵爆炸測(cè)試裝置,以柏木粉為例,研究了粉塵的熱解、點(diǎn)燃及爆炸特性,得到以下規(guī)律:（1）采用熱重分析儀與錐形量熱儀分析柏木粉的熱解過(guò)程。結(jié)果表明:柏木粉的燃燒過(guò)程包括木粉塵干燥階段、過(guò)渡階段、熱解階段、燃盡階段。從熱重曲線知,柏木粉的熱解速率與升溫速率成正比關(guān)系。在錐形量熱儀進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),熱輻射通量越高引燃時(shí)間越小,平均熱釋放速率、熱釋放速率峰值越高。在相同輻射強(qiáng)度下,柏木粉的粒徑越小越容易引燃。（2）采用粉塵著火溫度測(cè)試設(shè)備分析柏木粉的點(diǎn)燃規(guī)律。結(jié)果表明:粉塵層最低著火溫度范圍為248℃³28℃,粉塵云最低著火溫度范圍為442℃⁴65℃。堆積越厚的粉塵越易... 

【文章來(lái)源】：西安建筑科技大學(xué)陜西省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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內(nèi)蒙古人造板有限公司粉塵爆炸現(xiàn)場(chǎng)圖

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文2圖1.1內(nèi)蒙古人造板有限公司粉塵爆炸現(xiàn)場(chǎng)圖如圖1.2所示，XHIYUAN[5]對(duì)木材加工企業(yè)木粉爆炸發(fā)生部位進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)除塵系統(tǒng)事故發(fā)生率位居第一。通風(fēng)除塵系統(tǒng)中含有大量可燃性粉塵與空氣的混合物，當(dāng)遇到點(diǎn)火源時(shí)極易引發(fā)粉塵爆炸，產(chǎn)生的沖擊波會(huì)引起粉塵的二次揚(yáng)起，進(jìn)而引發(fā)二次爆炸[7]。例如：2014年8月2日，昆山中榮金屬制品有限公司拋光車間中1號(hào)除塵器發(fā)生爆炸后沿除塵管道向車間后傳播，造成97死163傷[8]。圖1.2木材加工企業(yè)粉塵爆炸事故發(fā)生部位占比分布國(guó)內(nèi)經(jīng)常使用除塵器來(lái)降低粉塵濃度，從而阻止粉塵危險(xiǎn)發(fā)生。而除塵器設(shè)備種類和組合方式多元化，作為木材加工企業(yè)除塵的主要設(shè)備，一旦發(fā)生爆炸則后果慘重[9]。通過(guò)本論文的研究，能對(duì)通風(fēng)除塵系統(tǒng)內(nèi)粉塵爆炸過(guò)程有進(jìn)一步的認(rèn)

西安建筑科技大學(xué)碩士學(xué)位論文4擊波的傳播逐漸衰減；另一種是由于化學(xué)反應(yīng)放出的熱量維持沖擊波穩(wěn)速傳播，使危險(xiǎn)物質(zhì)快速發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。由爆炸相關(guān)理論概括粉塵爆炸過(guò)程機(jī)理為：外界供給木粉粒子熱能，使粒子表面溫度上升，粒子表面發(fā)生熱解產(chǎn)生氣體，并與空氣混合形成爆炸性氣體，進(jìn)而發(fā)火產(chǎn)生火焰，火焰產(chǎn)生的熱能會(huì)重復(fù)作用在粉塵表面促進(jìn)粒子分解，進(jìn)一步傳播[10]。abcd圖1.3粉塵爆炸機(jī)理1.2.3粉塵爆炸特點(diǎn)粉塵爆炸過(guò)程所需的點(diǎn)火能量要比氣體爆炸大得多，爆炸過(guò)程中壓力傳播快于火焰?zhèn)鞑ィ蹓m爆炸所產(chǎn)生的沖擊波和高溫火焰，可使爆炸壓力迅速上升，對(duì)周圍事物的破壞特別大。粉塵爆炸過(guò)程伴隨不完全燃燒，產(chǎn)生有毒有害產(chǎn)物，引發(fā)嚴(yán)重后果。粉塵爆炸的反應(yīng)速度和爆炸壓力增長(zhǎng)較快，距離初始爆炸點(diǎn)越遠(yuǎn)、破壞力越強(qiáng)，遇到障礙物或拐角發(fā)生反射，使爆炸壓力成倍增加。粉塵爆炸產(chǎn)生的能量使空氣迅速膨脹，爆炸中心形成負(fù)壓區(qū)使粉塵發(fā)生逆流，引發(fā)“二次爆炸”，由于此時(shí)粉塵濃度大于初次爆炸粉塵濃度，因而產(chǎn)生的壓力和破壞力要大于初次爆炸[11]。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀數(shù)據(jù)表明，木粉爆炸事故量占總粉塵爆炸事故發(fā)生量的17％，僅次于糧食粉塵爆炸事故率[12]。粉塵燃燒與爆炸可以隨條件而轉(zhuǎn)化，是一種復(fù)雜的物理化學(xué)現(xiàn)象，為了了解爆炸的產(chǎn)生、發(fā)展及傳播過(guò)程，眾多學(xué)者通過(guò)軟件模擬、實(shí)驗(yàn)研究等方法對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中的各類伴生粉塵進(jìn)行研究[13]。木粉塵爆炸的研究主要集中在熱解規(guī)律、點(diǎn)燃特性、爆炸特性及抑爆方法等方面，并獲得了大量的科學(xué)研究成果[14]。根據(jù)木粉塵的熱解、點(diǎn)燃過(guò)程的可以探索粉塵爆炸發(fā)生過(guò)程的內(nèi)在發(fā)展機(jī)理。


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