技术考试辅导：爆炸极限的计算方法

文章作者 100test 发表时间 2008:01:22 16:13:09
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　1 根据化学理论体积分数近似计算
爆炸气体完全燃烧时，其化学理论体积分数可用来确定链烷烃类的爆炸下限，公式如下：
L下≈0.55c0
式中 0.55——常数；
c0——爆炸气体完全燃烧时化学理论体积分数。若空气中氧体积分数按20.9%计，c0可用下式确定
c0=20.9/（0.209 n0）
式中 n0——可燃气体完全燃烧时所需氧分子数。
如甲烷燃烧时，其反应式为
CH4 2O2→CO2 2H2O
此时n0=2
则L下=0.55×20.9/（0.209 2）=5.2由此得甲烷爆炸下限计算值比实验值5%相差不超过10%。
2 对于两种或多种可燃气体或可燃蒸气混合物爆炸极限的计算
目前，比较认可的计算方法有两种：
2.1 莱•.夏特尔定律
对于两种或多种可燃蒸气混合物，如果已知每种可燃气的爆炸极限，那么根据莱•.夏特尔定律，可以算出与空气相混合的气体的爆炸极限。用Pn表示一种可燃气在混合物中的体积分数，则：
LEL=（P1 P2 P3）/（P1/LEL1 P2/LEL2 P3/LEL3） （V%）
混合可燃气爆炸上限：
UEL=（P1 P2 P3）/（P1/UEL1 P2/UEL2 P3/UEL3） （V%）
此定律一直被证明是有效的。
2.2 理•.查特里公式
理•.查特里认为，复杂组成的可燃气体或蒸气混合的爆炸极限，可根据各组分已知的爆炸极限按下式求之。该式适用于各组分间不反应、燃烧时无催化作用的可燃气体混合物。
Lm=100/（V1/L1 V2/L2 …… Vn/Ln）
式中Lm——混合气体爆炸极限，%；
L1、L2、L3——混合气体中各组分的爆炸极限，%；
V1、V2、V3——各组分在混合气体中的体积分数，%。
例如：一天然气组成如下：甲烷80%（L下=5.0%）、乙烷15%（L下=3.22%）、丙烷4%（L下=2.37%）、丁烷1%（L下=1.86%）求爆炸下限。
Lm=100/（80/5 15/3.22 4/2.37 1/1.86）=4.369
3 可燃粉尘
许多工业可燃粉尘的爆炸下限在20-60g/m3之间，爆炸上限在2-6kg/m3之间。
碳氢化合物一类粉尘如能完全气化燃尽，则爆炸下限可由布尔格斯-维勒关系式计算：
c×Q=k
式中c——爆炸下限浓度；
Q——该物质每靡尔的燃烧热或每克的燃烧热；