Испарение горючих жидкостей в движущуюся среду (конвективная диффузия)

Молекулярная диффузия паров жидкости в неподвижный воздух протекает весьма медленно. Значительно быстрее про­текает процесс диффузии паров жидкости в движущийся воз­дух. При конвективной диффузии масса переходит из одной фазы в другую не только вследствие молекулярного движения, но и в результате движения воздуха, а также более интенсивно­го теплообмена. За счет этого увеличивается количество испа­ряющейся жидкости.

Характер изменения концентрации пара по высоте от по­верхности испарения жидкости при движущемся воздухе резко отличается от закономерности изменения концентрации паров при испарении в неподвижный воздух. При конвективной диф­фузии над поверхностью жидкости образуется небольшой тол­щины пограничный слой с насыщенной концентрацией паров, за­тем происходит резкий перепад концентрации и в последую­щих слоях воздуха, т. е. выше пограничного слоя, вследствие интенсивного перемешивания воздуха при движении концент­рация пара будет примерно одинаковой (рис. 2.3).

Массу испаряющейся с открытой поверхности жидкости (в движущуюся и неподвижную среду) определяют по формуле:

где - масса испаряющейся с открытой поверхности жидкости, кг;

P_s - давление насыщенного пара при температуре испарения, мм. рт. ст.;

М — молекулярный вес паров жидкости, кг/кмоль;

- коэффициент, зависящий от температуры и скорости движения воздуха; численные значения коэффициента приведены в табл.

Значение коэффициента

Снижение пожаро-взрывоопасности производств при наличии аппаратов с открытой поверхностью испарения обеспечивается следующими техническими решениями:

а) изменением технологических схем с наличием промывочных, окрасочных ванн и других аппаратов с открытой поверхностью испарения таким образом, чтобы весь процесс, в том числе загрузка и выгрузка материала, осуществлялся изолированно от окружающего воздуха (аппараты с открытой поверхностью испарения во всех случаях, где это позволяет технология, должны заменяться закрытыми аппаратами);

б) заменой легковоспламеняющихся жидкостей в открытых аппаратах менее пожароопасными, а лучше всего негорючими жидкостями или составами. Так, например, если это допустимо по условиям технологии, то для повышения температуры вспышки в легковоспламеняющиеся растворители можно до­бавлять галоидированные углеводороды или заменять ими ЛВЖ полностью (например, дихлорметаном, трихлорэтаном, трихлорэтиленом, тетрахлорэтаном, четыреххлористым углеро­дом). Для пропитки электроизоляционных материалов вместо лаков на спирте, бензоле и ацетоне все более широкое приме­нение находят водорастворимые электроизоляционные лаки (например, бакелитовый водоэмульсионный масляно-соляной лак № 321 и 302). Для пропитки тканей и изготовления изоляции используют водоэмульсионные поливинилацетатные и бутадиенстирольные краски. При обезжиривании и промывке деталей вместо легковоспламеняющихся растворителей применяют растворы тринатрийфосфата, жидкого стекла и кальцинированной соды, едкого натра и другие составы с добавлением поверхностно активных веществ ОП-7, ОП-10 и др. Составы некоторых рецептов для обезжиривания черных и цветных металлов приведены в табл. 2.4 [18].

Таблица 2.4

При обработке указанными составами температура должна быть 60-80°С, а время обработки 2-5 мин.

Хорошие результаты дает ультразвуковой метод обезжиривания, когда генератор ультразвука находится в ванне с минеральным маслом, в которую устанавливается рабочий сосуд с негорючим водным раствором (30 г тринатрийфосфата и 3 г ОП-10 на 1 л воды);

в) выбором наиболее рациональной формы открытого аппарата (если нельзя его закрыть или применить негорючую жидкость), позволяющей при всех прочих равных условиях иметь минимальную величину поверхности испарения ЛВЖ. Для улав­ливания выделяющихся при испарении паров жидкостей у аппаратов с открытой поверхностью испарения должны быть местные системы аспирации.

Аппараты с открытой поверхностью испарения должны также иметь устройства для аварийного слива горючей жидкости, крышки для закрывания аппаратов на тот период, когда они не работают, и локальные установки пожаротушения.

Вывод по вопросу.

Таким образом, изучение средств автоматизации, правильное понимание их роли в обеспечении пожарной защиты не только повышают специальную подготовку работников пожарной охраны, но и существенно способствует успешному решению задач по предупреждению пожаров и борьбе с ними.