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1)粉塵濃度 可燃粉塵爆炸也存在粉塵濃度的上下限。該值受點火能量、氧濃度、粉體粒度、粉體品種、水分等多種因素的影響。采用簡化公式,可估算出爆炸極限,一般而言粉塵爆炸下限濃度為20~60g/m3,上限介于2~6kg/m3。上限受到多種因素的影響,其值不如下限易確定,通常也不易達到上限的濃度。所以,下限值更重要、更有用。
從物理意義上講,粉塵濃度上下限值反映了粒子間距離對粒子燃燒火焰傳播的影響,若粒子間距離達到使燃燒火焰不能延伸至相鄰粒子時,則燃燒就不能繼續進行(傳播),爆炸也就不會發生;此時粉塵濃度即低于爆炸的下限濃度值。若粒子間的距離過小,粒子間氧不足以提供充分燃燒條件,也就不能形成爆炸,此時粒子濃度即高于上限值。
2)粉體粒度 可燃物粉體顆粒大于400um時,所形成的粉塵云不再具有可爆性。但對于超細粉體當其粒度在10um以下時則具有較大的危險性。應引起注意的是,有時即使粉體的平均粒度大于400um,但其中往往也含有較細的粉體,這少部分的粉體也具備爆炸性。
雖然粉體的粒度對爆炸性能影響的規律性并不強,但粉體的尺寸越小,其比表面就越大,燃燒就越快,壓強升高速度隨之呈線性增加。在 條件下相當大壓強變化不大,因為這是取決于燃燒時發出的總能量,而與釋放能量的速度并無明顯的關系。
2、粉塵爆炸的特點
粉塵爆炸就是懸浮物于空氣中的粉塵顆粒與空氣中的氧氣充分接觸,在特定條件下瞬時完成的氧化反應,反應中放出大量熱量,進而產生高溫、高壓的現象。任何粉塵爆炸都 具備這樣三個條件:點火源;可燃細粉塵;粉塵懸浮于空氣中且達到爆炸濃度極限范圍。
(1)粉塵爆炸要比可燃物質及可燃氣體復雜 一般地,可燃粉塵懸浮于空氣中形成在爆炸濃度范圍內的粉塵云,在點火源作用下,與點火源接觸的部分粉塵首先被點燃并形成一個小火球。在這個小火球燃燒放出的熱量作用下,使得周圍臨近粉塵被加熱、溫度升高、著火燃燒現象產生,這樣火球就將迅速擴大而形成粉塵爆炸。
粉塵爆炸的難易程度和劇烈程度與粉塵的物理、化學性質以及周圍空氣條件密切相關。一般地,燃燒熱越大、顆粒越細,活性越高的粉塵,發生爆炸的危險性越大;輕的懸浮物可燃物質的爆炸危險性較大;空氣中氧氣含量高時,粉塵易被燃點,爆炸也較為劇烈。由于