铝粉是各种生产工作中极为常见的易燃易爆粉尘,可以用来做烟花的原材料,表明其爆炸危害极大。其燃烧时,温度高达2000~3000℃,并且放出大量热,对光和热的反射性能均较好。因此对铝粉进行研究具有十分重要的意义。本文中通过研究铝粉的最小点火能,能为现在工业生产事故研究提供数据理论支持,也对后期铝粉最小点火能的后期研究提供了帮助。

1。2国内外研究现状

1。3国内外研究现状研究不足

2粉尘爆炸原理

2。1 粉尘爆炸条件

粉尘爆炸的发生必须具备以下条件:

(1)物质是可燃的。如镁粉、铝粉、淀粉、塑料等,本身都具有爆炸性。而被完全氧化的物质,如水泥、砂石等由于化学性质十分稳定,不具有任何可燃性。

(2)粉尘粒子必须有较好的分布状态并且要达到了最低点燃浓度。当粉尘处于粉尘云状态时,能最大限度的接触到氧气,发生氧化燃烧的机会更大,爆炸危险性更高。

(3)粉尘爆炸的另一个条件是有足够的火花使其达到足够的热量引起爆炸。常见的点火源有:火柴、静电火花、生活用火、机电火花、机械碰撞、干燥器和加热器等[8]。

2。2 粉尘的爆炸特点

(1)粉尘爆炸产生能量大,对周围环境的破坏力强,粉尘爆炸温度能够上升至数千摄氏度,放出的高能量是气体爆炸的数倍甚至数十倍。

(2)容易产生二次爆炸。第一次爆炸后气浪把地面的粉尘吹起来,在第一次爆炸的余火引燃下引起第二次爆炸。

(3)粉尘爆炸所需的能量较高,一般在几十毫焦耳以上。

(4)大部分粉尘爆炸为不完全燃烧,易产生有害的一氧化碳气体。

2。3粉尘的爆炸特性参数

表述粉尘爆炸特征的参数分为两类:一个是爆炸的猛度,反映爆炸的猛烈程度,一个是爆炸的敏感度参数,反映爆炸发生的难易程度;,分别介绍如下:

敏感度参数包括:粉尘层最低着火温度、粉尘云最低着火温度、粉尘云最小点火能、粉尘云爆炸下限、粉尘层比电阻、粉尘云爆炸上限。

烈度参数包括:最大爆炸压力、最大爆炸压力上升速率和粉尘爆炸指数。

2。3。1影响粉尘爆炸特性参数的因素

(1)粉尘粒径及分布

(2)粉尘湿度

(3)粉尘成分

(4)爆炸测试设备:测试设备不一样会导致测试结果的不一致。

(5)测试条件:在同一设备中测试,改变测试条件,测试结果也会不一致。

2。3。2粉尘的最小点火能

(1)最小点火能的定义

刚好能引起可燃物粉尘云燃烧、爆炸所需要的最低能量值。

(2)最小点火能的实验测定及计算法

最小点火能量测试的方法为,先选一个较高能量让粉尘先能够发生爆炸,然后逐步降低点火源能量,如果测试粉尘在连续20次相同实验中没有被点燃的,则认为上一个能点燃粉尘的能量就是该粉尘该浓度下的的最小点火能量。

电容火花的能量计算公式为: 

式中:E 为电火花能量,J;

C 为电容,F;

U 为放电电压,V。

此种方法比较粗糙,最小点火能并不是真正释放在电极间隙上的火花能量,而它忽略了放电回路中的能量损失。

第二种计算方法为:

式中:

UI 为电极两端的电压和电流,V、A;

为放电回来电阻引起的功耗,W;

此种方法去除了电路中的能功率损失,然后以功率曲线对时间积分,所求得的的能量比较精确[10]。

(3)粉尘最小点火能的影响因素论文网

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