Спосіб вибухозахисту при експлуатації систем транспортування газів

Спосіб вибухозахисту при експлуатації систем транспортування газів, що включає переміщення газів через вогнеперепинаючий елемент з насад 3 42949 літичного окислювання, обмеження співвідношення швидкості руху газового потоку в вогнеперепинаючому елементі при нормальних умовах до його вільного перетину, в якості насадки вогнеперепинаючого елементу використовують шар каталізатору, змінного перетину по вісі вогнеперепинача. Причому менший перетин передує більшому по напрямку руху газу, що транспортується. Відмінною рисою пропонованого способу є проведення флегматизації полум'я шляхом проведення гетерогеннокаталітичної реакції окислення у шарі каталізатору змінного перерізу. Сутність корисної моделі пояснюється кресленням, де схематично зображений вогнеперегороджуючий елемент 1, з насадка 2, утримуюча сітка 3, трубопровід 4. Газ, у якості якого використовують метаноповітряну суміш, пропускають через вогнеперепинаю 4 чий елемент 1 з шаром каталізатора. Вогнеперепинач є конусом з нижнім діаметром 40мм, верхнім діаметром 100мм і завдовжки 0,5м. В ньому завантажують на газорозподільні грати каталізатор. Матеріалом шару є алюмопаладієвий каталізатор діаметром 10мм, концентрація паладію 1,5-2%. Концентрація метану в газової суміші 9,5% об. Нижній і верхній перетини шару каталізатору міняють шляхом зміни висоти знаходження утримуючої сітки щодо корпусу реактора. Варіюючи витрату потоку газової суміші в реактор, змінюють умови проведення процесу гасіння полум'я, спостерігають за результатом. Як порівняльні приклади приведені досліди проведені в вогнеперепиначі з постійним перетином шару каталізатора по висоті шару. Дані зведені в таблицю. Таблиця Приклади реалізації способу Номера прикладів 1 2 3 4 5 6 Діаметр шару каталізатора, d*103, м на вході потоку 40 50 60 75 50 75 Переріз шару, S*103, м2 на виході на вході на виході потоку потоку потоку 80 85 90 100 50 75 1,26 1,96 2,80 4,40 1,96 4,40 5 5,67 6,36 7,85 1,96 4,40 У прикладах 1-4 полум'я контактує з шаром каталізатора поступово прогріває його. Високотемпературна зона гетерогеннокаталітичної реакції переміщається по висоті шару каталізатора в зону, де швидкість її переміщення назустріч потоку газів дорівнює швидкості охолоджування шару. У дослідах, виконаних за способом, що заявляється, дякуючи змінному по висоті перетину шару високотемпературна зона реакції переміщається при збільшенні витрати газів на висоту з більшим перетином, а із зменшенням витрати газів на висоту з меншим перетином. Завдяки флегматизації горючої газової суміші продуктами каталітичного окислення метану полум'я гасне. Після гасіння полум'я продуктами окислення шар каталізатору охолоджується потоком газу, що транспортується. Система повертається в початкове полягання. Витрата газів, V*102, м3/с мінімальна максимальна 3,25 5,1 7,3 11,4 6,6 13,3 13,0 14,7 16,5 20,4 9,8 17,0 Полягання системи: повертається в початкове полягання +, не повертається в початкове полягання + + + + У дослідах 5, 6, виконаних у вогнеперепиначу з постійним перетином каталізатору високотемпературна зона реакції переміщується при збільшенні витрати газів у напрямі руху газів і реакція в реакторі припиняється. Із зменшенням витрати газів високотемпературна зона реакції переміщається назустріч руху газів і реакція в реакторі також припиняється. Гасіння полум'я не відбувається. Система не повертається в початкове полягання. У результаті використання запропонованого способу вибухозахисту забезпечується гасіння полум'я у більшому діапазоні витрати газу, що транспортується, та ефективне гасіння полум'я, що виникнуло, шляхом флегматизації пальної суміші продуктами каталітичного окислювання пальних компонентів газового потоку. 5 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 42949 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601