惰性介质对煤粉最低着火温度的影响

为了评价惰性介质对煤粉着火爆炸危险性的影响,保证安全生产,采用Godbert-Greenwald恒温炉装置研究分散压力,惰性介质NH4H2PO4、KH2PO4、Ca(H2PO4)2、CaCO3粉体的含量及NH4H2PO4、CaCO3粉体的粒径对煤粉尘云最低着火温度的影响。结果表明:高分散压力对煤粉尘云的影响更显著,最佳分散压力为0.03 MPa,此时煤粉尘云的最低着火温度最低,为594℃;随着惰性介质含量的增大,煤粉尘云的最低着火温度升高,并且存在突变浓度,NH4H2PO4、KH2PO4、Ca(H2PO4)2粉体的突变浓度(质量分数)为28.6%,CaCO3的为33.3%;惰性介质按对煤粉尘云最低着火温度的抑制效果由强到弱的顺序为NH4H2PO4、Ca(H2PO4)2、KH2PO4、CaCO3;煤粉尘云的最低着火温度随惰性介质粒径的减小而升高,CaCO3粉体粒径变化对抑制效果的影响大于NH4H2PO4的。     

粉尘云最低着火温度的粒径尺度效应

利用粉尘云最低着火温度测试仪研究不同粒径尺寸条件下石松子粉和面粉2种典型可燃性粉尘的粉尘云最低着火温度。结果表明:2种粉尘的粉尘云最低着火温度随粉尘粒径增大逐渐升高;粒径尺寸较小的局部范围内存在拐点,分析认为该现象由较小尺寸粒径之间的静电吸附作用导致。     

粒度对镁铝合金粉最低着火温度的影响

为了研究粉尘粒径对镁铝合金粉的最低着火温度的影响规律,采用Godbert-Greenwald恒温炉装置测试不同粒径镁铝合金粉的最低着火温度,利用多个模型对实验数据进行曲线拟合,并利用确定系数、估计值标准误差、总相对误差、平均系统误差、平均预估误差、平均百分标准误差共6项指标对模型进行评价,以解决因实验数据量少而无法进行模型检验的问题,并得到拟合的最佳模型。结果表明:随着粉尘粒径的增大,镁铝合金粉的最低着火温度升高;在双参数的情况下,Tmi=a0ea1d模型(a_0、a_1为参数,d为粒度,T_(mi)为最低着火温度)拟合结果较其他模型最优;在3个参数的情况下,T(mi)=a0+a1d+a2lg d模型(a_2为参数)拟合结果较其他模型最优。     

木粉最低着火温度的实验研究

为评价木粉着火爆炸危险性,保证安全生产,采用GodbertGreenwald恒温炉研究粉尘浓度、粒径及分散压力对木粉尘云最低着火温度的影响。结果表明:木粉着火敏感质量浓度为424 g/m3,此浓度下最低着火温度为402℃;粉尘粒径从38μm变化到45μm时,木粉最低着火温度由474℃升高到541℃;粉尘质量恒定为100 mg,分散压力由20 kPa升高到50 kPa,木粉最低着火温度由402℃变化为440℃。     

锆金属粉尘云最小点火能和最低着火 温度的试验研究

为研究锆金属粉尘云燃烧的基础特性参数,从而为其安全性能提供依据,采用哈特曼管试验系统和最低着火温度测定系统分别对锆金属粉尘云的最小点火能（MIE）和最低着火温度（MIT）开展试验研究。分别研究了锆金属粉尘云质量浓度、点火延迟时间和喷粉压力对MIE的影响,以及粉尘云质量浓度对MIT的影响。结果得出:中位径为33.49 μm的锆金属粉尘云的MIE在1~3 mJ之间;在50~500 g/m³质量浓度范围下,随着质量浓度增大,MIE先减小后增大,在质量浓度为400 g/m³时达到最小;点火延迟时间从10 ms增至180 ms,MIE先减小后增大,在60 ms时达到最小;喷粉压力从0.4 MPa增至1.0 MPa,MIE先减小后增大,在0.6~0.8 MPa间达到最小。该粒度锆金属粉尘云的MIT为210 ℃左右,在一定浓度范围下,MIT随粉尘浓度的增加而减小。     

空气中氮气或氩气浓度对锆粉尘层着火温度的影响

为了探索抑制锆包壳剪切过程中锆粉着火的方法,采用粉尘层最低着火温度测定仪、红外热成像仪、真空手套箱等测定了不同粒径的锆粉尘层在空气和含不同浓度氮气、氩气的空气中的最低着火温度和火焰温度。结果得出:锆粉的中位粒径从2.4 μm升至71.7 μm,粉尘层最低着火温度从200 ℃升至390 ℃,表明粒径越小的锆粉着火敏感性越高;4种粒径的锆粉燃烧火焰最高温度都在1 776～1 913 ℃范围内,锆粉粒径较大时,燃烧的剧烈程度较低;氮气或氩气体积分数从60%～65%升至70% 85%时,锆粉尘层最低着火温度升至400 ℃,表明空气中高浓度的氮气或氩气对锆粉燃烧有抑制作用,且浓度越高,抑制作用越强,锆粉粒径越小,抑制效果越好。氩气的抑制效果强于氮气。     

粒径对硝酸铵爆炸特性的影响

为了研究粒径对硝酸铵爆炸特性的影响,采用联合国隔板试验装置,研究了不同粒径硝酸铵的爆速变化特性。结果表明:粒径为149~841μm的硝酸铵都发生了整体爆轰,但不同粒径硝酸铵的爆速和验证板的破坏效应各不相同;粒径范围为420~841μm、250~420μm、177~250μm和149~177μm的样品爆速分别为1 166、1 336、1 607和1 543 m/s,验证板的破坏效应分别为深5.40 cm的凹痕、直径为3.05、7.95和7.10 cm的穿孔;由爆速和验证板的破坏效应结果可以发现,在装药密度相同的条件下,硝酸铵粒径越小,爆速越高,破坏效应越剧烈;比较粒径范围为177~250μm和149~177μm样品的结果可知,当粒径为149~177μm时,硝酸铵的装药密度明显降低,且样品爆速和破坏效应也相应降低,表明装药密度对硝酸铵爆炸特性有显著影响。     

超声法纳米颗粒悬浮液粒径测量中温度影响的实验研究

针对医药、化工领域高浓度纳米悬浮液颗粒粒径超声检测中温度影响,采用超声衰减谱法(UAS)对体积浓度30%的纳米铟锡金属氧化物(ITO)水性悬浮液在循环流速800 r/min,温度298～358 K时颗粒粒径分布进行实验。结果表明:温度升高,超声幅值A减小,超声衰减系数增大,颗粒中位径D50增大,颗粒系分布曲线整体朝大颗粒方向偏移,但是分布宽度保持稳定的趋势。同时,将室温(298K)测量结果与CPS离心沉降颗粒测量仪对比,结果较吻合。通过线性回归的方法修正温度对测量结果的影响,超声衰减法能够应用于358K的高温下高浓度纳米颗粒检测。     

基于声发射信号与BP神经网络的煤粉粒径识别研究

煤粉粒径的测量是燃煤电站一项重要的工作。针对目前筛分法存在的缺点,提出了一种结合声发射信号与BP神经网络在线识别煤粉粒径的方法。在频域中对噪声信号与煤粉声发射信号进行比较,确定了信号中反映煤粉粒径的频率区间,并利用小波包置零方法对信号进行去噪,在信噪比与信号平滑度方面比较了几种常用小波函数的去噪效果。通过功率谱分析发现了信号能量随煤粉粒径的变化特征。最后提取信号能量特征,利用BP神经网络对煤粉粒径进行识别。研究结果表明,结合声发射信号与BP神经网络识别煤粉粒径,可以获得良好的效果。     

密闭空间煤粉爆炸特性的实验研究

为了探明煤粉在密闭空间中的爆炸特性参数,利用20 L球形爆炸装置进行实验测试,实验研究了不同点火能量对煤粉爆炸行为的影响,对比CaCO_3和Al(OH)_3两种惰性介质的抑爆效果及惰性介质的抑爆效力随点火能量的变化规律进行了重点探讨。结果表明:随着点火能量的增加,爆炸压力随着煤粉浓度的增加呈现先上升后下降的趋势,在同一浓度下,粉尘最大爆炸压力和最大升压速率呈线性上升,在高浓度下,粉尘爆炸压力受点火能量的影响更显著;添加CaCO_3和Al(OH)_3能够降低煤粉的爆炸压力,相对于CaCO_3的物理抑爆而言,Al(OH)_3的物理-化学抑爆效果更佳;惰性介质抑爆效力随点火能量增加而下降,建议采用5~10 k J点火能量考察惰性介质对煤粉爆炸的抑制效力。     

激光粒度仪测定煤粉粒度及分布的方法研究

采用激光粒度分析仪对具有粘附特性的3种煤粉的粒度及其粒度分布的测试方法进行了研究,以获得最佳测试效果;分别研究样品浓度、吸收率和折射率、表面活性剂、进样器泵转速以及超声时间等因素对煤粉粒度测量结果的影响。结果表明:表面活性剂和进样器泵转速对煤粉的测定结果影响较大,泵转速为1 800~2 600 r/min,加入约3 mL无水乙醇作表面活性剂时测量结果重复性好,数据比较准确。     

石松子粉最小点火能试验研究

采用1．2L哈特曼管最小点火能测试装置,研究了中位径为32μm的石松子粉的最小点火能量随粉尘浓度、点火延时以及喷粉压力之间的变化规律。试验结果表明：在环境温度为（25±5）℃,环境湿度为30％±5％的条件下,石松子粉的最佳着火浓度750g／m3,最佳点火延时为90脚,最佳喷粉压力为0．8MPa,此时石松子粉的最小点火能达到极小值。在相同的实验条件下有电感的点火方式比无电感的点火方式所需的能量要小。在有电感存在的情况下,石松子粉的最小点火能为10mJ;在无电感存在的情况下,石松子粉的最小点火能为15mJ,说明石松子粉对电火花较敏感。     

褐煤煤尘爆炸火焰传播特性及燃烧热分解机理研究

煤尘爆炸是矿井安全开采的主要危险源之一。以褐煤煤尘为研究对象,探究煤尘粒径对煤尘火焰传播过程的影响。用高速摄影装置记录火焰的传播过程,进而分析不同粒径下煤尘爆炸火焰传播的高度和速度。为进一步分析煤尘燃烧过程中的化学反应机理,借助反应分子动力学方法对煤分子燃烧中的初始热分解过程进行了模拟。研究结果表明:爆炸火焰传播高度呈先增加、后稳定的趋势,传播速度呈先增大、后减小的趋势;随着煤尘粒径的减小,火焰传播高度和传播速度均呈增大的趋势;当煤尘粒径为10.5 μm时,火焰传播高度和传播速度的峰值分别为623 mm和4.3 m/s;煤尘热分解主要产物为H₂、H₂O、CO₂和CH₂O,这些产物进一步与氧气的结合会促进煤尘燃烧和火焰传播过程,使得整个体系燃速加快。为煤尘热分解和燃烧提供了较为充分的数据基础。     

Mastersizer 2000型激光粒度仪技术参数对粒度分布的影响

根据英国马尔文Mastersizer 2000型激光粒度仪的特点,探讨不同技术参数对样品粒度分布测试结果的影响。结果表明,影响样品粒度分布的主要参数为样品量(检测遮光度)、采集时间、循环速度、检测光源波长、反演光学模型及数学模型等;对于状态不明确的未知样品,应借助其他检测技术进行样品状态表征后,选择合理的光学模型和数学模型进行粒度测试。