中北大学：《化工原理》课程教学资源（教案讲义）化工安全——实验4 粉尘危害及防护措施的实施（管道式可燃气体、粉尘爆炸特性测试）

来化工综合实验教学中心实验三管道式可燃气体、粉尘爆炸特性测试致知于行

管道式可燃气体、粉尘爆炸特性测试 管道式可燃气体、粉尘爆炸特性测试 实验三

患化工综合实验教学中心主要向客1. 实验目的2.实验装置及原理3. 实验步骤4. 注意事项及实验要求5. 实验思考题致知于行

1. 实验目的 2. 实验装置及原理 3. 实验步骤 4. 注意事项及实验要求 5. 实验思考题

化工综合实验教学中心>1.实验目的了解可燃气体-粉尘燃烧爆炸的特点及其在实际生产中的危险性掌握可燃气体、粉尘爆炸压力的测试方法及测试过程。致知于行

1.实验目的 了解可燃气体-粉尘燃烧爆炸的特点及其在实际 生产中的危险性 掌握可燃气体、粉尘爆炸压力的测试方法及测 试过程

患化工综合实验教学中心2.实验装置及原理测试系统的主体是如图2.1所示的水平管道，实验时可燃气体或粉尘均在水平管道内发生爆炸反应，再通过爆炸压力测试系统记录下爆炸压力随时间变化的P-t曲线，从曲线上可得出达到最大爆炸压力的时间、最大爆炸压力及爆炸压力上升速率等参数。图2.1水平管道致知于行

2.实验装置及原理 测试系统的主体是如图2.1所示的水 平管道，实验时可燃气体或粉尘均在水 平管道内发生爆炸反应，再通过爆炸压 力测试系统记录下爆炸压力随时间变化 的P-t 曲线，从曲线上可得出达到最大 爆炸压力的时间、最大爆炸压力及爆炸 压力上升速率等参数。 图2.1 水平管道

患化工综合实验教学中心2.实验装置及原理爆炸压力测试系统包括压电式压力传感器、电荷放大器及动态数据采集系统等，如图2.2所示。专(c)(a)(b)图2.2爆炸压力测试系统致知于行

爆炸压力测试系统包括压电式压力传感器、电荷放大 器及动态数据采集系统等，如图2.2所示。 图2.2 爆炸压力测试系统 (a) (b) (c) 2.实验装置及原理

P.来化工综合实验教学中心2.实验装置及原理可燃气体爆炸压力测试时，混合气体浓度采用分压原理控制，用真空压力表显示（如图2.3所示），根据理想气体分容积定律可知分压力与总压力的比值等于容积成分。Fnif!2PL=ViECPbVU青单工金家开护究所式中P为环境大气压：P为甲烷气体的分压：V为反应系统的总容积：V为甲烷气体的图2.3真空压力表容积：C为甲烷气体的配比浓度。致知于行

2.实验装置及原理 可燃气体爆炸压力测试时，混合气体浓度采用分压原理控制，用真空 压力表显示（如图2.3所示），根据理想气体分容积定律可知分压力与总压 力的比值等于容积成分。 C V V P P i b i = = 式中 为环境大气压； 为甲烷气体的分 压；V为反应系统的总容积； 为甲烷气体的 容积；C为甲烷气体的配比浓度。 图2.3 真空压力表 Pb Pb Pi Vi V i

来化工综合实验教学中心2.实验装置及原理可燃粉尘爆炸压力测试时，需提前根据粉尘的质量体积百分比浓度称量一定质量的粉尘，放入图2.4所示的粉尘仓中。空压机压力表电荷放大器计算机X一传感器X吹粉管电极电磁阀逆止阀粉尘仓图2.4粉尘爆炸装置示意图实验时通过提前设定空压机的吹粉压力，使粉尘仓中的粉尘在高压气流的作用下均匀悬浮于管道中。致知于行

2.实验装置及原理 可燃粉尘爆炸压力测试时，需提前根据粉尘的质量体积百分比浓度称 量一定质量的粉尘，放入图2.4所示的粉尘仓中。 实验时通过提前设定空压机的吹粉压力，使粉尘仓中的粉尘在高压气流的作 用下均匀悬浮于管道中。 图2.4 粉尘爆炸装置示意图 逆止阀 粉尘仓 吹粉管 电极 空压机 电磁阀 传感器 压力表 电荷放大器 计算机

惠化工综合实验教学中心3.实验步骤3.1可燃气体爆炸压力测试实验步骤（1）检查相关线路的连接情况。（2）对管道式爆炸管道抽真空。（3）打开可燃气体阀门，向管道输送一定量的可燃气体甲烷，而后按比例充入管道一定量的空气，使管内气压与外界环境大气压相同。（4）启动采集系统和控制系统，进行点火和数据采集。（5）从管道的视孔中观察气体燃烧爆炸火焰的情况。（6）记录相关实验数据。致知于行

3.实验步骤 （1）检查相关线路的连接情况。 （2）对管道式爆炸管道抽真空。 （3）打开可燃气体阀门，向管道输送一定量的可燃气体甲烷，而后按比 例充入管道一定量的空气，使管内气压与外界环境大气压相同。 （4）启动采集系统和控制系统，进行点火和数据采集。 （5）从管道的视孔中观察气体燃烧爆炸火焰的情况。 （6）记录相关实验数据。 3.1 可燃气体爆炸压力测试实验步骤

惠化工综合实验教学中心3.实验步骤3.2可燃粉尘爆炸压力测试实验步骤（1）检查相关线路的连接情况。（2）称量一定量的粉尘并放入粉仓。（3）启动空压机，向管道输送高压空气。（4）启动采集系统和控制系统，进行点火和数据采集。（5）从管道的视孔中观察粉尘燃烧爆炸火焰的情况。（6）记录相关实验数据。致知于行

3.实验步骤 （1）检查相关线路的连接情况。 （2）称量一定量的粉尘并放入粉仓。 （3）启动空压机，向管道输送高压空气。 （4）启动采集系统和控制系统，进行点火和数据采集。 （5）从管道的视孔中观察粉尘燃烧爆炸火焰的情况。 （6）记录相关实验数据。 3.2 可燃粉尘爆炸压力测试实验步骤

惠化工综合实验教学中心4.注意事项及实验要求(1)通过视窗孔观察火焰时，人员严禁正对视窗孔。(2)实验过程中认真观察，听从老师的安排，注意安全。(3)实验报告按照要求书写，内容要全面真实可靠，书写规范：(4)认真分析各自小组的实验结果，并进行对比分析。致知于行

4.注意事项及实验要求 (1)通过视窗孔观察火焰时，人员严禁正对视窗孔。 (2)实验过程中认真观察，听从老师的安排，注意安全。 (3)实验报告按照要求书写，内容要全面真实可靠，书写规范； (4)认真分析各自小组的实验结果，并进行对比分析