【摘要】：粉塵爆炸事故是安全生產(chǎn)領(lǐng)域研究的重點問題之一,通過對大量粉塵爆炸事故案例的分析可知由糧食粉塵引發(fā)的粉塵爆炸事故數(shù)量占最大比例。蔗糖是一種在工業(yè)生產(chǎn)和生活中都非常常見的物質(zhì),其中廣西的蔗糖產(chǎn)量占全國蔗糖產(chǎn)量的比例最大。研究糖粉爆炸的特性對促進廣西制糖企業(yè)安全生產(chǎn)具有十分重要的意義。本文的主要研究內(nèi)容是:首先通過掃描電子顯微鏡觀察在制糖企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場收集的蔗糖粉塵表面形態(tài)特征,計算糖粉質(zhì)量分散度;然后利用20L球形爆炸容器對200～300目蔗糖粉塵進行爆炸下限試驗;最后利用ANSYS FLUENT軟件對蔗糖粉塵在20L球形爆炸容器內(nèi)的速度分布情況進行數(shù)值模擬。整個過程的研究結(jié)果如下:(1)蔗糖顆粒為不規(guī)則晶體結(jié)構(gòu),但結(jié)構(gòu)外形突變不大。糖粉顆粒的表面具有一定的吸附作用,能吸附顆粒更小的蔗糖顆粒,但大顆粒糖粉相互之間基本獨立,這使得糖粉更易于擴散。蔗糖生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場積聚的糖粉中占比最大的是大于200目的糖粉,同時也存在極少數(shù)400～500目糖粉,這部分小粒徑的糖粉對點火能量更為敏感。(2)試驗研究噴粉壓力和點火延遲時間對蔗糖粉塵爆炸下限的影響,可以得到從整體上看糖粉的爆炸下限值隨著點火延遲時間的增加而增加,隨著噴粉壓力的增加而減小。點火延遲時間為60ms時糖粉爆炸下限隨噴粉壓力的增加而減小的趨勢最為顯著。(3)試驗還發(fā)現(xiàn)在噴粉壓力、點火延遲時間共同作用下糖粉爆炸下限會產(chǎn)生變化,不能單獨定義糖粉的爆炸下限,應(yīng)明確試驗條件。試驗得到的糖粉爆炸下限為85～90g/m3,此時噴粉壓力為2MPa,點火延遲時間為30ms,試驗中出現(xiàn)的最大爆炸壓力為0.320MPa。試驗研究糖粉顆粒粒徑對爆炸下限的影響關(guān)系,可以得到在試驗條件下糖粉的爆炸下限隨著糖粉粒徑的減小而減小。(4)糖粉爆炸過程可以總結(jié)為五個階段,基于氣溶膠力學(xué)原理可以使用方程組對其進行運動學(xué)描述。由于糖粉顆粒-空氣構(gòu)成的氣溶膠體系的燃燒、爆炸過程是一個氣固兩相相互影響的復(fù)雜過程,基于守恒定律采用ANSYS FLUENT軟件對蔗糖粉塵在20L球形爆炸容器從噴嘴噴出后的速度分布情況進行模擬所得的結(jié)果,基本上能與實際試驗得到的結(jié)果相符。
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TS248
【圖文】：

Ｆｉｇｕｒｅ邋２－１邋Ｓｕｃｒｏｓｅ邋ｍｏｌｅｃｕｌａｒ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋叫】逡逑ｒｇｅ等＿對糖粉進行了理化分析，分析得到糖粉主要成分及質(zhì)量邋（６．４％）、０邋（５１．５％）。對糖粉進行持續(xù)加熱，當(dāng)溫度達到１７６，并在２２５°Ｃ時完全融化成為液體；同時從這個溫度值開始，現(xiàn)氣泡，氣泡隨著溫度的逐步上升而發(fā)生合并、消亡等動態(tài)過定程度時，糖液中可揮發(fā)的部分全部析出，揮發(fā)分的主要成分、甲酸、糖醇，５－ＨＭＦ以及乙二酸等，最后剩下的是無水糖成分主要是左旋葡萄糖和聚纖維二糖以及其他成分，它們都具成到氣泡中。在氣泡的產(chǎn)生、合并、消亡等動態(tài)過程中，氣泡而增加，熱力學(xué)能的增加以及氣泡中的揮發(fā)分產(chǎn)生的蒸氣壓作并等動態(tài)過程。逡逑

學(xué)工程碩士學(xué)位論文廉糖粉塵爆炸試驗及分布數(shù)值模掃描電鏡觀察結(jié)果逡逑噴涂導(dǎo)電膜處理后的樣品臺放置在掃描電鏡樣品槽中，通過撥動操作桿對樣放大倍數(shù)、聚焦進行調(diào)整，得到清晰的糖粉顆粒圖像后進行觀察。采用不同放蔗糖顆粒的整體形態(tài)和表面微觀特征，電鏡掃描圖如圖２－２、圖２－３所示。逡逑

【參考文獻】

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1 多英全;劉W氶

本文編號：2741636