Способ взрывозащиты при эксплуатации систем транспортировки газов и пылегазовых смесей

(51)з А 62 С 3/04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 4812356/12 масса которых больше массы частиц пыле- (22) 12.04;90,: : газовой смеси, в котором гашения пламени (46) 07.02.92. Бюл. Ь 5 . при обеспечении непрерывности потоков (71) Государственный научно-исследова достигают эа счет того, что в качестве плательский и проектный институт метанола и.: мегасящей насадки используют катализа- продуктов органического синтеза ": тор окисления в количестве, (72) М.А.Гликин, А.Д,Тюльпинов, З.Н,Ме- обеспечивающем степень превращения не медляев, В.К.Битюцкий, О,Г.Крошкина, менее 0,55 при рабочей температуре катали- Н,П.Алексеева и В.А,Самойленко, . затора, а теплоноситель подают в теплооб- (53) 628.74 (088.8) менник при достижении насадкой (56) Авторское свидетельство СССР: температуры, равной рабочей температуре В 1284561, кл. А 62 С 3/04, 1987.,: катализатора, и прекращают его подачу при (54) СПОСОБ ВЗРЫВОЗАЩИТЫ ПРИ ЭКЮ- достижении насадкой температуры не вы- ПЛУАТАЦИИ СИСТЕМ ТРАНСПОРТИРОВ- . ше, чем температура начала работы катали- КИ ГАЗОВ И ПЫЛЕГАЗОВЫХ СМЕСЕЙзатора, причем для ускорения гашения (57) Способ взрывоэащиты при зксплуата- пламени при использовании в качестве плации системы транспортировки газов и пыле- мегася щей насадки псевдоожижен ного газовых смесей включает перемещение слоя катализатора порозность слоя поддергазов и пылегазовых смесей через огнепрег-. живают равной 0,60 - 0;85, а при использовараждающий элемент.с зернистым слоем, нии в качестве пламегасящей насадки причем зернистый слой с концентрацией . стационарного слоя катализатора в объеме больше верхнего концентрационного пре- слоя устанавливают теплопроводящие зле- ф дела воспламенения образуют иэ зерен, менты.2 з.п.ф-лы,1 ил.,пеаЪ СРИзобретение относится к взрывозащи-или псевдоожиженного слоя, теплообменте систем транспортирующих средств, пре- . ник 3, установленный в слое насадки, тепло- имущественно к способам предупреждения проводящие элементы, в качестве которых пламени в газовых трубопроводах, . используют медные стержни, газораспредеЦелью изобретения является повыше- лительную .решетку 5, нихромовую спираль,3 ние надежности вэрывозащиты за счет га- бдиаметром 2,5 мм и длиной 25 мм, закреп- д щения пламени в огнепреградителе при . ленную на высоте 800 мм от газораспреде- обеспечении непрерывности потоков лительной решетки, сепарационную зону 7,Начертежесхематическиизображеног-предназначенную для предотвращения вынепреградитель. носа частиц несадки из огнепреградителя.Огнепреградитель содержит корпус 1, Диаметр огнепреградителя вместе нахожнасадку 2, в качестве которой используют дения слоя катализатора 100 мм, высота, . частицы катализатора в виде стационарного 700 мм. В качестве транспортируемого газаиспользуют метановоздушную смесь стехиометрического состава, в качестве пылегазовой смеси - метановоздушную смесь стехиометрического состава с добавкой пыли адипиновой кислоты с диаметромчастиц 20 мкм в количестве 20 г/м газа.Проницаемость .псевдоожиженного слоя для частиц пылегаэового потока позволяет проходить им через насадку огнепреградителя.Горючую смесь (метановоздушную или пцлегазовую) направляют в огнепреградитель через газораспределительную решетку 5, поджигают, пропускал ток через нихромовую проволоку б. Слой катализатора начинает разогреваться, При достижении в слое катализатора (насадке 2) температуры 600 С пламя в огнепреградителе гаснет. Для прекращения дальнейшего повышения температуры в слое катализатора при достижении в нем температуры, равной 700 С - рабочей температуры для катализатора, в качестве которого используют руду, включают подачу теплоносителя (воды) в количестве 10 л/ч в теплообменник 3, При снижении температуры слоя до 300 ОС (температурц начала работы катализатора И,К-70) и 350 С (температуры начала работы катализатора в случае использования руды для этих целей) подачу воды в теЪлообменник 3 прекращают. Температура слоя. продолжает снижаться и уравниваться с температурой входящего в огнепреградитель горючего, Система возвращается в исходное состояние.П р и м е р 1. (слой катализатора - стационарный), В огнепреградителе устанавливают медные стержни 4 в количестве 7 шт диаметром 5 мм и длиной 50 мм, На газо распределительную решетку 5 засыпают катализатор, Включают подачу метановоздушной смеси в количестве 1,4 мЗ/ч и проводят опыты по описанной схеме, Пламя опускается по огнепреградителю и стабилизируется на поверхности слоя катализатора, где протекает процесс окисления (опыты 1-5, 13).П р и м е р 2 (слой катализатора - псевдоожиженный). Засыпанный на газораспределительную решетку 5 катализатор приводят в псевдоожиженное состояние путем увеличения расхода газа в огнепреградитель. С целью сохранения степени превращения горючего на катализаторе обьем последнего увеличивают (по сравнению с примером 1), Порозность слоя определяют по формулеНсл - 0,6 НоЕНсл20 возвращается В опыте 5 ввиду отсутствия теплопроводящих элементов, время разогрева слоя превышает время проведения опыта. Система в исходное состояние не возвращается,25 Способ не реализуется В опыте б время разогрева слоя превышает время проведения опыта ввиду недостаточной поверхности контакта пламени и слоя. Система в исходное состояние не воз 30 вращается.В опытах 7-9 после инициирования горения система возвращается в исходное состояние, Способ реализуется,В опыте 10 после инициирования горения и разогреаа слоя дотемпературы 900 С 35 пламя не гаснет ввиду низкой степени превращения горючего,. Система в исходное состояние не возвращается.В опыте 11 реализован способ гашения 40 пламени пылегазового потока, Инициированное пламя погашено продуктами гетерогенного окисления, Частицы пыли проходят через слой катализатора.В опыте 12 порозность слоя превышает величину 0,85. Инициированное горение распространяется в слой, Частицы слоя разогреваются до 950 С, но пламя не гаснет. Система в исходное состояние не возвращается.В опыте 13 способ реализован с катали- тически активным материалом - железнойрудой на стационарном слое,В опыте 14 в качестве насадки используют у-А 20 з, являющуюся инертным мате 55 риалом, с диаметром частиц 1-2 мм в количестве 800 мл. Инициированное пламяконтактирует с псевдоожиженным слоем.Температура слоя повышается до 900 С, нопламя не гаснет. где Нсл - высота псевдоожиженного слоя;0,6 - доля твердых частиц в стационарном слое;Но - высота, занимаемая слоем в стаци Ондрном состоянии.Опыты проводят по описанной схеме(опыты 1-14).В опытах 1, 2 после инициирования горения система возвращается в исходное со стояние, Способ реализуется,В опыте 3 степень превращения горючего ниже 0,55 и инициированное горение не флегматиэируется продуктами гетерогенного окисления, Слой разогревается до 15 700 С, но пламя не гаснет. Система в исходное состояние не возвращается.В опыте 4 после гашения пламени температура слоя не снижается теплоносителем, Система в исходное состояние не.Блана Ре Заказ 287 Тираж. , Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Грюизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1, Состав газа, прошедшего через насадку .огнепреградителя, не изменяется.Положительный эффект предлагаемогоспособа взрывозащиты при эксплуатациисистем транспортировки газов и пылегазовых смесей по сравнению с известным заключается в том, что в огнепреградителеосуществляется гашение пламени, при этомотпадает необходимость в прекращенииподачи горючих газов через огнепреградитель,:что позволяет не прерывать режимытехнологических процессов,формула изобретения1, Способ взрывозащиты при эксплуата- .ции систем транспортировки газов и пылегаэовых смесей, включающий перемещениегазов и пылегаэовых смесей через огнепреграждающий элемент с зернистым слоем,имеющим концентрацию частиц большеверхнего концентрационного предела воспламенения образуемым из зерен, масса которыхбольше массы частиц пылегазовойсмеси,отличающийся тем,что,сцельюповышения надежности взрывозащиты засчет гашения пламени в огнепреградителе при обеспечении непрерывности потоков, вкачестве зернистого слоя использован катализатор окисления в количестве, обеспечивающем степень превращения не менее5. 0,55 при рабочей температуре катализатора, а охлаждение катализатора начинают.осуществлять при достижении огнепреграждающим элементом температуры, равной рабочей температуре катализатора, и10 прекращают охлаждение при достиженииим температуры, не превышающей температуры начала работы катализатора.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью ускорения гашения пламе 15 ни, в качестве зернистого слоя огнепреграждающего элемента используютпсевдоожиженный катализатор, порозностьслоя которого поддерживают 0,60-0,85,3, Способ по п,1, о т л и ч а ю щ и й с я20 тем, что, с целью ускорения гашения пламени, в качестве зернистого слоя огнепреграждающего элемента используютстационарный слой катализатора, в объемеслоя которого устанавливают теплопрово 25 дящие.элементы,