粉尘层设计书

1、吉 林 化 工 学 院综 合 设 计 性 实 验（设计书） 实 验 名 称 粉尘层最低着火温度测定实验 实 验 班 级 安全工程1402 实 验 人 员 刘建军 电 话日 期 2016年6月8日 一、简 表实验名称粉尘层最低着火温度测定实验实 验 组 成 员序 号姓 名联 系 电 话 实 验 中 的 分 工签 名 1杨小验操作2刘建实验记录实验内容和意义摘要一：实验内容 粉尘层最低着火温度测定实验就是测定在一定温度，大气压的条件下。粉尘层一定厚度在热表面达到着火点及粉尘层整体随时间和温度变化的实验过程。 二：实验意义

2、 粉尘层最低着火温度测定实验结果意义是：通过实践检验安全防火防爆安全管理内容，以此完善理论依据。也可以通过实验来设计防火防爆延伸相关设备表面允许的最高温度二、实验设计依据一、实验目的 1掌握粉尘层最低着火温度的测定方法； 2掌握判别粉尘是否已经着火以及确定其最低着火温度的方法，以巩固和加深对粉尘危险特性的学习和理解。二、实验依据 GB/T16430-96 粉尘层最低着火温度测定方法 IEC 31H 热板上的粉尘层着火温度测定三、实验原理 粉尘是粉碎到一定细度的固体粒子的集合体，按状态可分成粉尘层和粉尘云两类。粉尘层（或层状粉尘）是指堆积在物体表面的静止状态的粉尘。粉尘层最低着火温度测定装置有两

3、大系统：加热系统；控制及记录系统。1.热表面 热表面由直径不小于200mm、厚度不小于20mm的圆形金属平板制成。平板由电加热器加热，并由安装在平板内靠近平板中心的热电偶控制温度。热表面控制热电偶的结点在平板表面下1±0.5mm处，并与平板保持良好的热接触。热表面记录热电偶以相同方法安装在热表面控制热电偶附近，并与温度记录仪相连，用以记录试验过程中的平板温度。热表面和控制装置应满足以下性能要求：（1）无粉尘时，平板能达到最高温度400；（2）实验期间，平板温度应保持恒定，其偏差在±5的范围内；（3）平板温度达到恒定值后，整个平板温度分布应均匀。（4）温度控制装置应能保持平板

4、温度在放置粉尘期间的变化不超过±5，从放置粉尘开始5min内应恢复到初始温度值的±2范围内。（5）温度控制装置和测量装置应进行标定，其准确度应达到±3。2.粉尘层热电偶将铬铝或其他材料的热电偶细丝（直径0.200.25mm）跨过平板上空，且平行于热表面，其结点处于热表面上23mm高的平板中心处，此热电偶与温度记录仪相连，以观察试验期间粉尘层的状态。3.温度测量元件环境温度采用温度计测量。温度计距离热表面不得超过1m。应防止热对流和热辐射的影响。4.可设计的实验参数 （1）粉尘材料：面粉 （2）粉尘层厚度：12.5mm。（3）预设的试验温度。三、实验方案1、本实验的

5、具体内容（包括实验难点、拟解决的关键问题、预期目标及主要技术指标） （1）实验难点  当怀疑某种粉尘具有爆炸性时，可将少量该粉尘放置于温度为400或更高的热表面上加以证实。操作者应与热表面保持一定的安全距离。  制作粉尘层时，不能用力压粉尘。粉尘充满金属环后，应采用一平直的刮板沿着金属环的上沿刮平并清除多余粉尘。  试验装置应位于不受气流影响的环境中，环境温度保持在1535范围内。 同一操作者在不同日期和不同试验室作出的最低着火温度的偏差不应超过10。  （2）拟解决的关键问题。粉尘若未着火，则将热板温度提高10K，继续以上2至5步实验，若热板

6、温度达到400摄氏度仍未着火则实验停止；若着火，则将热板温度降低10K，继续以上2至4步实验；重复操作直至找到最低着火温度为止。 （3）预期目标绘制出热表面上粉尘层的温度时间曲线，找出粉尘层的最低着火温度。  （4）主要技术指标根据IEC标准，判断粉尘层是否着火，一是观察是否有明火和火星，此吋测得的粉尘层温度变化曲线应为图2曲线A所示，比较容易 确矩粉尘层是否着火；但有些粉尘实验时温度增至超过热表面温度，然后又缓慢降至比热表面低的温度。这就是粉尘层的自热表现，通常粉尘要变色，但看不到火星，此时如果粉尘层升温超过热表面20K，也作为着火处理。1.准备（1）必须采取措施确保人员

7、安全和健康，防止火灾和吸入有毒有害气体；（2）当怀疑某种粉尘具有爆炸性时，可将少量该粉尘放置于温度为400或更高的热表面上加以证实。操作者应与热表面保持一定的安全距离。2.粉尘层的制作制作粉尘层时，不能用力压粉尘。粉尘充满金属环后，应采用一平直的刮板沿着金属环的上沿刮平并清除多余粉尘。对于每种粉尘，应将粉尘层按上述方法制作在一张已知质量的纸上，然后称出其质量。粉尘层的密度等于粉尘层的质量除以金属环的内容积，并将其记入实验报告。3.测定（1）实验装置应位于不受气流影响的环境中，环境温度保持在1535范围内。宜设置一个抽风罩，吸收实验过程中的烟雾和水蒸气。为了测定给定厚度的粉尘层最低着火温度，每次

8、应采用新鲜的粉尘进行实验。（2）将热表面的温度调节到预定值，并使其稳定在一定范围内，然后将一定高度的金属环放置于热表面的中心处，再在2min内将粉尘填满金属环内，并刮平。 （3） 开启与测试装置联接的计算机，运行昆仑通态组态软件，启动数据采集专用程序，开始记录热板和粉尘层内部的温度； （4）实验一直进行到观察到着火或温度记录仪证实已着火为止；或发生自燃，但未着火，粉尘层温度已降到低于热表面温度的稳定值，试验也应停止。 （5）如果30min或更长时间内无明显自燃，试验应停止，然后更换粉尘层升温进行试验，如果发生着火，更换粉尘降温进行试验。试验直到找到最低着火温度为止。 若为着火，则将热

9、板温度提高10B，继续以上2至5步实验，若热板温度达到400摄氏度仍未着火则实验停止； 若着火，则将热板温度降低10B，继续以上2至4步实验，直至找到最低着火温度为止。4.最低着火温度的确定把测得的最低着火温度降至最近的10的整数倍数值，并填入表1。从粉尘层放置完毕开始，测量粉尘层着火或未着火而达到最高温度的时间，该时间单位为min，该时间记入实验报告。如果热表面温度低于400时，粉尘层未着火，试验的最长持续时间也应记入实验报告。如果热表面温度与测得的最低着火温度相差超过±20，该次实验不必记入实验报告。4、 可行性论证 在较高温度环境里，粉尘在着火之前或多或少总是要经历一段持 续的自热过程，也即粉尘氧化放热进行自热，自热后又提高了本身的 温度，使氧化速率进一步加快。在接近最低着火温度时，还要经过比粉十。云或气体长许多倍的“诱导阶段”。 在特定温度热表面上粉尘是否着火决定于这种粉尘层在该环境中 的氧化放热速率ql和粉尘层向外散