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叶轮卡死发生爆炸心得体会

时间:2017-07-07 16:51

氢氧化钠的火灾危险性

参考一、为了与有关规范协调,将原规范中的易燃、可燃液体改为“甲、乙、丙”类液体,以利执行。

二、关于甲、乙、丙类液体划分的闪点基准问题。

为了比较的确定划分闪点基准,对596种甲、乙、丙类液体的闪点进行了统计和分析,情况如下: 1.常见的闪点多数为<28℃; 2.国产煤油的闪点在28~40℃; 3.国产16种规格的柴油闪点大多数为60~90℃(其中仅“一35号”柴油闪点为50℃); 4.闪点在60~120℃的73个品种的丙类液体,绝大多数危险性不大; 5.常见的煤焦油闪点为65~100℃。

我们认为凡是在一般室温下遇火源能引起闪燃的液体属于,可列入甲类火灾危险性范围。

我国南方城市的最热月平均气温在28℃左右,而厂房的设计温度在冬季一般采用12~25℃。

根据上述情况,将甲类火灾危险性的液体闪点基准定为<28℃,乙类定为>28℃至<60℃。

丙类定为>60℃。

这样划分甲、乙、丙类是以汽油、煤油、柴油的闪点为基准的,这样既排除了煤油升为甲类的可能性,也排除了柴油升为乙类的可能性,有利于节约和消防安全。

三、关于气体分类的基准问题。

由于绝大多数可燃气体的均<10%,一旦设备泄漏,在空气中很容易达到爆炸浓度而造成危险,所以将<10%的气体划为甲类;少数气体的爆炸下限>10%,在空气中较难达到爆炸浓度,所以将爆炸下限≥10%的气体划为乙类。

多年来的实践证明基本上是可行的,因此本规范仍采用此数值。

四、关于火灾危险性分类。

为了使用本规范者正确理解、掌握、执行条文,现将生产火灾危险性分类中须注意的几个问题及各项生产特性简述如下: 生产的火灾危险性分类要看整个生产过程中的每个环节,是否有引起火灾的可能性(生产的火灾危险性分类按其中最危险的物质确定)主要考虑以下几个方面: 1.生产中使用的全部原材料的性质; 2.生产中操作条件的变化是否会改变物质的性质; 3.生产中产生的全部中间产物的性质; 4.生产中最终产品及副产物的性质; 许多产品可能有若干种工艺生产方法,其中使用的原材料各不相同,所以火灾危险性也各不相同,分类时应注意区别对待。

各项生产特性如下: (一)甲类 1.“甲类”第1项和第2项前面已有说明,在此不重述。

2.“甲类”第3项的生产特性是生产中的物质在常温下可以逐渐分解,释放出大量的可燃气体并且迅速放热引起燃烧,或者物质与空气接触后能发生猛烈的氧化作用,同时放出大量的热,而温度越高其氧化反应速度越快,产生的热越多使温度升高越快,如此互为因果而引起燃烧或爆炸。

如硝化棉、赛璐珞、黄磷生产等。

3.“甲类”第4项的生产特性是生产中的物质遇水或空气中的水蒸汽发生剧烈的反应,产生氢气或其他可燃气体,同时产生热量引起燃烧或爆炸。

该种物质遇酸或氧化剂也能发生剧烈反应,发生燃烧爆炸的危险性比遇水或水蒸汽时更大。

如金属钾、钠、氧化钠、氢化钙、碳化钙、磷化钙等的生产。

4.“甲类”第5项的生产特性是生产中的物质有较强的夺取电子的能力,即强氧化性。

有些过氧化物中含有过氧基(—O—O一)性质极不稳定,易放出氧原子,具有强烈的氧化性,促使其他物质迅速氧化,放出大量的热量而发生燃烧爆炸的危险。

该类物质对于酸、碱、热,撞击、摩擦、催化或与易燃品、还原剂等接触后能发生迅速分解,极易发生燃烧或爆炸。

如氯酸钠、氯酸钾、、生产等。

5.“甲类”第6项的生产特性是生产中的物质燃点较低易燃烧、受热、撞击、摩擦或与氧化剂接触能引起剧烈燃烧或爆炸,燃烧速度快,燃烧产物毒性大。

如赤磷、三硫化磷生产等。

6.“甲类”第7项的生产特性是生产中操作温度较高,物质被加热到自燃温度以上,此类生产必须是在密闭设备内进行,因设备内没有助燃气体,所以设备内的物质不能燃烧。

但是,一旦设备或管道泄漏,没有其他的火源,该物质就会在空气中立即起火燃烧。

这类生产在化工、炼油、医药等企业中很多,火灾的事故也不少,不应忽视。

原规范中是“在内”。

我们考虑到有些生产不一定都是在内进行,故改写为“在密闭设备内”。

(二)乙类 1.“乙类”第l 项和第2项前面已有说明,在此不重复。

2.“乙类”第3项中所指的不属于甲类的氧化剂是二级氧化剂,即非强氧化剂。

这类生产的特性是比甲类第5项的性质稳定些,其物质遇热、还原剂、酸、碱等也能分解产生高热,遇其他氧化剂也能分解发生燃烧甚至爆炸。

如、高碘酸、、过醋酸等类的生产。

3.“乙类”第4项的生产特性是生产中的物质燃点较低、较易燃烧或爆炸,燃烧性能比甲类易燃固体差,燃烧速度较慢,同时也可放出。

如硫磺、樟脑或松香等类的生产。

4.“乙类”第5项的生产特性是生产中的助燃气体虽然本身不能燃烧(如氧气),在有火源的情况下,如遇可燃物会加速燃烧,甚至有些含碳的难燃或不燃固体也会迅速燃烧,如1983年上海某化工厂,在打开一个氧气瓶的时,由于静电打火,使该氧气瓶的阀门迅速燃烧,阀心全部烧毁(据分析是不锈钢中含碳原子)。

因此,这类生产亦属危险性较大的生产。

5.“乙类”第6项的生产特性是生产中可燃物质的粉尘、纤维、雾滴悬浮在空气中与空气混合,当达到一定浓度时,遇火源立即引起爆炸。

这些细小的物质表面吸附包围了氧气。

当温度提高时,便加速了它的氧化反应,反应中放出的热促使它燃烧。

这些细小的可燃物质比原来块状固体或较大量的液体具有较低的自燃点,在适当的条件下,着火后以爆炸的速度燃烧。

如某港口粮食筒仓,由于风焊作业使管道内的粉尘发生爆炸,引起21个小麦筒仓爆炸,损失达30多万元。

另外,有些金属如铝、锌等在块状时并不燃烧,但在粉尘状态时则能够爆炸燃烧。

如某厂磨光车间通风吸尘设备的风机制造不良,叶轮不平衡,使叶轮上的螺母与进风管摩擦发生火花,引起吸尘管道内的铝粉发生猛烈爆炸,炸坏车间及邻近的厂房并造成伤亡。

另外,本规范在条文中加入了“丙类液体的雾滴”。

因从《石油化工生产防火手册》、《可性气体和蒸汽的安全技术参数手册》和《爆炸事故分析》等资料中查到,可燃液体的雾滴可以引起爆炸。

如1966年11月7日,日本群马县最北部利根河上游的水利发电厂的建筑物内发生了猛烈的雾状油爆炸事故。

据爆炸后分析,该建筑物内有一个为调整输出8万kW的水利发电机进水阀用的压油缸。

以前该缸是在大约18kg\\\/cm2的压力下使用,而发生事故时是第一次采用70kg\\\/cm2的压力。

据计算空气从常压绝热压缩到70kg\\\/cm2时,其瞬时温度上升可达700℃以上,而该缸内油的自燃温度是235℃,且缸内的高压空气中的氧密度是相当高的,故此使缸内的油着火。

由于着火使缸内压力异常上升,人孔法兰盖的垫片被冲开,雾状油从这个间隙喷到外面,当达到爆炸浓度后,浮游状态的油雾滴在空气中发生了猛烈爆炸,当场炸死3人,其余人被冲击波推出去发生骨折或烧伤。

(三)丙类 1.“丙类”第1 项在前面已有说明,在此不重述。

2.“丙类”第2项的生产特性是生产中的物质燃点较高,在空气中受到火烧或高温作用时能够起火或微燃,当火源移走后仍能持续燃烧或微燃。

如对木料、橡胶、棉花加工等类的生产。

(四)丁类 1.“丁类”第l 项的生产特性是生产中被加工的物质不燃烧,而且建筑物内很少有可燃物。

所以生产中虽有赤热表面、火花、火焰也不易引起火灾。

如炼钢、炼铁、热轧或制造玻璃制品等类的生产。

2.“丁类”第2项的生产特性是虽然利用气体、液体或固体为原料进行燃烧,是明火生产,但均在固定设备内燃烧,不易造成火灾,虽然也有一些爆炸事故,但一般多属于物理性爆炸。

这类生产如锅炉、石灰焙烧、高炉车间等。

3.“丁类”第3项的生产特性是生产中使用或加工的物质(原料、成品)在空气中受到火烧或高温作用时难起火、难微燃、难碳化,当火源移走后燃烧或微燃立即停止。

而且厂房内是常温,设备通常是敞开的。

一般热压成型的生产。

如铝塑材料、酚醛泡沫塑料的加工等类型的生产。

(五)戊类 “戊类”生产的特性是生产中使用或加工的液体或固体物质在空气中受到火烧时,不起火、不微燃、不碳化,不会因使用的原料或成品引起火灾,而且厂房内是常温的。

如制砖、石棉加工、机械装配等类型的生产。

五、附注 (一)注①中指的是生产过程中虽然使用或产生易燃、可燃物质,但是数量很少,当气体全部放出或可燃液体全部气化也不能在整个厂房内达到爆炸极限,可燃物全部燃烧也不能使建筑物起火,造成灾害。

如机械修配厂或修理车间,虽然使用少量的汽油等甲类溶剂清洗零件,但不会因此而产生爆炸,所以该厂房不能按甲类厂房处理,仍应按戊类考虑.

关于流体力学的问题

要研究在各种力的作用下,流体本身的状态,以及流体和固体壁面、流体和流体间、流体与其他运动形态之间的相互作用的力学分支。

流体力学是力学的一个分支,它主要研究流体本身的静止状态和运动状态,以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动的规律。

流体力学中研究得最多的流体是水和空气。

它的主要基础是牛顿运动定律和质量守恒定律,常常还要用到热力学知识,有时还用到宏观电动力学的基本定律、本构方程和物理学、化学的基础知识。

1738年伯努利出版他的专著时,首先采用了水动力学这个名词并作为书名;1880年前后出现了空气动力学这个名词;1935年以后,人们概括了这两方面的知识,建立了统一的体系,统称为流体力学。

除水和空气以外,流体还指作为汽轮机工作介质的水蒸气、润滑油、地下石油、含泥沙的江水、血液、超高压作用下的金属和燃烧后产生成分复杂的气体、高温条件下的等离子体等等。

气象、水利的研究,船舶、飞行器、叶轮机械和核电站的设计及其运行,可燃气体或炸药的爆炸,以及天体物理的若干问题等等,都广泛地用到流体力学知识。

许多现代科学技术所关心的问题既受流体力学的指导,同时也促进了它不断地发展。

1950年后,电子计算机的发展又给予流体力学以极大的推动。

流体力学的发展简史 流体力学是在人类同自然界作斗争和在生产实践中逐步发展起来的。

古时中国有大禹治水疏通江河的传说;秦朝李冰父子带领劳动人民修建的都江堰,至今还在发挥着作用;大约与此同时,古罗马人建成了大规模的供水管道系统等等。

对流体力学学科的形成作出第一个贡献的是古希腊的阿基米德,他建立了包括物理浮力定律和浮体稳定性在内的液体平衡理论,奠定了流体静力学的基础。

此后千余年间,流体力学没有重大发展。

直到15世纪,意大利达·芬奇的著作才谈到水波、管流、水力机械、鸟的飞翔原理等问题;17世纪,帕斯卡阐明了静止流体中压力的概念。

但流体力学尤其是流体动力学作为一门严密的科学,却是随着经典力学建立了速度、加速度,力、流场等概念,以及质量、动量、能量三个守恒定律的奠定之后才逐步形成的。

17世纪,力学奠基人牛顿研究了在流体中运动的物体所受到的阻力,得到阻力与流体密度、物体迎流截面积以及运动速度的平方成正比的关系。

他针对粘性流体运动时的内摩擦力也提出了牛顿粘性定律。

但是,牛顿还没有建立起流体动力学的理论基础,他提出的许多力学模型和结论同实际情形还有较大的差别。

之后,法国皮托发明了测量流速的皮托管;达朗贝尔对运河中船只的阻力进行了许多实验工作,证实了阻力同物体运动速度之间的平方关系;瑞士的欧拉采用了连续介质的概念,把静力学中压力的概念推广到运动流体中,建立了欧拉方程,正确地用微分方程组描述了无粘流体的运动;伯努利从经典力学的能量守恒出发,研究供水管道中水的流动,精心地安排了实验并加以分析,得到了流体定常运动下的流速、压力、管道高程之间的关系——伯努利方程。

欧拉方程和伯努利方程的建立,是流体动力学作为一个分支学科建立的标志,从此开始了用微分方程和实验测量进行流体运动定量研究的阶段。

从18世纪起,位势流理论有了很大进展,在水波、潮汐、涡旋运动、声学等方面都阐明了很多规律。

法国拉格朗日对于无旋运动,德国赫尔姆霍兹对于涡旋运动作了不少研究……。

在上述的研究中,流体的粘性并不起重要作用,即所考虑的是无粘流体。

这种理论当然阐明不了流体中粘性的效应。

19世纪,工程师们为了解决许多工程问题,尤其是要解决带有粘性影响的问题。

于是他们部分地运用流体力学,部分地采用归纳实验结果的半经验公式进行研究,这就形成了水力学,至今它仍与流体力学并行地发展。

1822年,纳维建立了粘性流体的基本运动方程;1845年,斯托克斯又以更合理的基础导出了这个方程,并将其所涉及的宏观力学基本概念论证得令人信服。

这组方程就是沿用至今的纳维-斯托克斯方程(简称N-S方程),它是流体动力学的理论基础。

上面说到的欧拉方程正是N-S方程在粘度为零时的特例。

普朗特学派从1904年到1921年逐步将N-S方程作了简化,从推理、数学论证和实验测量等各个角度,建立了边界层理论,能实际计算简单情形下,边界层内流动状态和流体同固体间的粘性力。

同时普朗克又提出了许多新概念,并广泛地应用到飞机和汽轮机的设计中去。

这一理论既明确了理想流体的适用范围,又能计算物体运动时遇到的摩擦阻力。

使上述两种情况得到了统一。

20世纪初,飞机的出现极大地促进了空气动力学的发展。

航空事业的发展,期望能够揭示飞行器周围的压力分布、飞行器的受力状况和阻力等问题,这就促进了流体力学在实验和理论分析方面的发展。

20世纪初,以儒科夫斯基、恰普雷金、普朗克等为代表的科学家,开创了以无粘不可压缩流体位势流理论为基础的机翼理论,阐明了机翼怎样会受到举力,从而空气能把很重的飞机托上天空。

机翼理论的正确性,使人们重新认识无粘流体的理论,肯定了它指导工程设计的重大意义。

机翼理论和边界层理论的建立和发展是流体力学的一次重大进展,它使无粘流体理论同粘性流体的边界层理论很好地结合起来。

随着汽轮机的完善和飞机飞行速度提高到每秒50米以上,又迅速扩展了从19世纪就开始的,对空气密度变化效应的实验和理论研究,为高速飞行提供了理论指导。

20世纪40年代以后,由于喷气推进和火箭技术的应用,飞行器速度超过声速,进而实现了航天飞行,使气体高速流动的研究进展迅速,形成了气体动力学、物理-化学流体动力学等分支学科。

以这些理论为基础,20世纪40年代,关于炸药或天然气等介质中发生的爆轰波又形成了新的理论,为研究原子弹、炸药等起爆后,激波在空气或水中的传播,发展了爆炸波理论。

此后,流体力学又发展了许多分支,如高超声速空气动力学、超音速空气动力学、稀薄空气动力学、电磁流体力学、计算流体力学、两相(气液或气固)流等等。

这些巨大进展是和采用各种数学分析方法和建立大型、精密的实验设备和仪器等研究手段分不开的。

从50年代起,电子计算机不断完善,使原来用分析方法难以进行研究的课题,可以用数值计算方法来进行,出现了计算流体力学这一新的分支学科。

与此同时,由于民用和军用生产的需要,液体动力学等学科也有很大进展。

20世纪60年代,根据结构力学和固体力学的需要,出现了计算弹性力学问题的有限元法。

经过十多年的发展,有限元分析这项新的计算方法又开始在流体力学中应用,尤其是在低速流和流体边界形状甚为复杂问题中,优越性更加显著。

近年来又开始了用有限元方法研究高速流的问题,也出现了有限元方法和差分方法的互相渗透和融合。

从20世纪60年代起,流体力学开始了流体力学和其他学科的互相交叉渗透,形成新的交叉学科或边缘学科,如物理-化学流体动力学、磁流体力学等;原来基本上只是定性地描述的问题,逐步得到定量的研究,生物流变学就是一个例子。

流体力学的研究内容 流体是气体和液体的总称。

在人们的生活和生产活动中随时随地都可遇到流体,所以流体力学是与人类日常生活和生产事业密切相关的。

大气和水是最常见的两种流体,大气包围着整个地球,地球表面的70%是水面。

大气运动、海水运动(包括波浪、潮汐、中尺度涡旋、环流等)乃至地球深处熔浆的流动都是流体力学的研究内容。

20世纪初,世界上第一架飞机出现以后,飞机和其他各种飞行器得到迅速发展。

20世纪50年代开始的航天飞行,使人类的活动范围扩展到其他星球和银河系。

航空航天事业的蓬勃发展是同流体力学的分支学科——空气动力学和气体动力学的发展紧密相连的。

这些学科是流体力学中最活跃、最富有成果的领域。

石油和天然气的开采,地下水的开发利用,要求人们了解流体在多孔或缝隙介质中的运动,这是流体力学分支之一——渗流力学研究的主要对象。

渗流力学还涉及土壤盐碱化的防治,化工中的浓缩、分离和多孔过滤,燃烧室的冷却等技术问题。

燃烧离不开气体,这是有化学反应和热能变化的流体力学问题,是物理-化学流体动力学的内容之一。

爆炸是猛烈的瞬间能量变化和传递过程,涉及气体动力学,从而形成了爆炸力学。

沙漠迁移、河流泥沙运动、管道中煤粉输送、化工中气体催化剂的运动等,都涉及流体中带有固体颗粒或液体中带有气泡等问题,这类问题是多相流体力学研究的范围。

等离子体是自由电子、带等量正电荷的离子以及中性粒子的集合体。

等离子体在磁场作用下有特殊的运动规律。

研究等离子体的运动规律的学科称为等离子体动力学和电磁流体力学,它们在受控热核反应、磁流体发电、宇宙气体运动等方面有广泛的应用。

风对建筑物、桥梁、电缆等的作用使它们承受载荷和激发振动;废气和废水的排放造成环境污染;河床冲刷迁移和海岸遭受侵蚀;研究这些流体本身的运动及其同人类、动植物间的相互作用的学科称为环境流体力学 (其中包括环境空气动力学、建筑空气动力学)。

这是一门涉及经典流体力学、气象学、海洋学和水力学、结构动力学等的新兴边缘学科。

生物流变学研究人体或其他动植物中有关的流体力学问题,例如血液在血管中的流动,心、肺、肾中的生理流体运动和植物中营养液的输送。

此外,还研究鸟类在空中的飞翔,动物在水中的游动,等等。

因此,流体力学既包含自然科学的基础理论,又涉及工程技术科学方面的应用。

此外,如从流体作用力的角度,则可分为流体静力学、流体运动学和流体动力学;从对不同“力学模型”的研究来分,则有理想流体动力学、粘性流体动力学、不可压缩流体动力学、可压缩流体动力学和非牛顿流体力学等。

流体力学的研究方法 进行流体力学的研究可以分为现场观测、实验室模拟、理论分析、数值计算四个方面: 现场观测是对自然界固有的流动现象或已有工程的全尺寸流动现象,利用各种仪器进行系统观测,从而总结出流体运动的规律,并借以预测流动现象的演变。

过去对天气的观测和预报,基本上就是这样进行的。

不过现场流动现象的发生往往不能控制,发生条件几乎不可能完全重复出现,影响到对流动现象和规律的研究;现场观测还要花费大量物力、财力和人力。

因此,人们建立实验室,使这些现象能在可以控制的条件下出现,以便于观察和研究。

同物理学、化学等学科一样,流体力学离不开实验,尤其是对新的流体运动现象的研究。

实验能显示运动特点及其主要趋势,有助于形成概念,检验理论的正确性。

二百年来流体力学发展史中每一项重大进展都离不开实验。

模型实验在流体力学中占有重要地位。

这里所说的模型是指根据理论指导,把研究对象的尺度改变(放大或缩小)以便能安排实验。

有些流动现象难于靠理论计算解决,有的则不可能做原型实验(成本太高或规模太大)。

这时,根据模型实验所得的数据可以用像换算单位制那样的简单算法求出原型的数据。

现场观测常常是对已有事物、已有工程的观测,而实验室模拟却可以对还没有出现的事物、没有发生的现象(如待设计的工程、机械等)进行观察,使之得到改进。

因此,实验室模拟是研究流体力学的重要方法。

理论分析是根据流体运动的普遍规律如质量守恒、动量守恒、能量守恒等,利用数学分析的手段,研究流体的运动,解释已知的现象,预测可能发生的结果。

理论分析的步骤大致如下: 首先是建立“力学模型”,即针对实际流体的力学问题,分析其中的各种矛盾并抓住主要方面,对问题进行简化而建立反映问题本质的“力学模型”。

流体力学中最常用的基本模型有:连续介质、牛顿流体、不可压缩流体、理想流体、平面流动等。

其次是针对流体运动的特点,用数学语言将质量守恒、动量守恒、能量守恒等定律表达出来,从而得到连续性方程、动量方程和能量方程。

此外,还要加上某些联系流动参量的关系式(例如状态方程),或者其他方程。

这些方程合在一起称为流体力学基本方程组。

求出方程组的解后,结合具体流动,解释这些解的物理含义和流动机理。

通常还要将这些理论结果同实验结果进行比较,以确定所得解的准确程度和力学模型的适用范围。

从基本概念到基本方程的一系列定量研究,都涉及到很深的数学问题,所以流体力学的发展是以数学的发展为前提。

反过来,那些经过了实验和工程实践考验过的流体力学理论,又检验和丰富了数学理论,它所提出的一些未解决的难题,也是进行数学研究、发展数学理论的好课题。

按目前数学发展的水平看,有不少题目将是在今后几十年以内难于从纯数学角度完善解决的。

在流体力学理论中,用简化流体物理性质的方法建立特定的流体的理论模型,用减少自变量和减少未知函数等方法来简化数学问题,在一定的范围是成功的,并解决了许多实际问题。

对于一个特定领域,考虑具体的物理性质和运动的具体环境后,抓住主要因素忽略次要因素进行抽象化也同时是简化,建立特定的力学理论模型,便可以克服数学上的困难,进一步深入地研究流体的平衡和运动性质。

20世纪50年代开始,在设计携带人造卫星上天的火箭发动机时,配合实验所做的理论研究,正是依靠一维定常流的引入和简化,才能及时得到指导设计的流体力学结论。

此外,流体力学中还经常用各种小扰动的简化,使微分方程和边界条件从非线性的变成线性的。

声学是流体力学中采用小扰动方法而取得重大成就的最早学科。

声学中的所谓小扰动,就是指声音在流体中传播时,流体的状态(压力、密度、流体质点速度)同声音未传到时的差别很小。

线性化水波理论、薄机翼理论等虽然由于简化而有些粗略,但都是比较好地采用了小扰动方法的例子。

每种合理的简化都有其力学成果,但也总有其局限性。

例如,忽略了密度的变化就不能讨论声音的传播;忽略了粘性就不能讨论与它有关的阻力和某些其他效应。

掌握合理的简化方法,正确解释简化后得出的规律或结论,全面并充分认识简化模型的适用范围,正确估计它带来的同实际的偏离,正是流体力学理论工作和实验工作的精华。

流体力学的基本方程组非常复杂,在考虑粘性作用时更是如此,如果不靠计算机,就只能对比较简单的情形或简化后的欧拉方程或N-S方程进行计算。

20世纪30~40年代,对于复杂而又特别重要的流体力学问题,曾组织过人力用几个月甚至几年的时间做数值计算,比如圆锥做超声速飞行时周围的无粘流场就从1943年一直算到1947年。

数学的发展,计算机的不断进步,以及流体力学各种计算方法的发明,使许多原来无法用理论分析求解的复杂流体力学问题有了求得数值解的可能性,这又促进了流体力学计算方法的发展,并形成了“计算流体力学”。

从20世纪60年代起,在飞行器和其他涉及流体运动的课题中,经常采用电子计算机做数值模拟,这可以和物理实验相辅相成。

数值模拟和实验模拟相互配合,使科学技术的研究和工程设计的速度加快,并节省开支。

数值计算方法最近发展很快,其重要性与日俱增。

解决流体力学问题时,现场观测、实验室模拟、理论分析和数值计算几方面是相辅相成的。

实验需要理论指导,才能从分散的、表面上无联系的现象和实验数据中得出规律性的结论。

反之,理论分析和数值计算也要依靠现场观测和实验室模拟给出物理图案或数据,以建立流动的力学模型和数学模式;最后,还须依靠实验来检验这些模型和模式的完善程度。

此外,实际流动往往异常复杂(例如湍流),理论分析和数值计算会遇到巨大的数学和计算方面的困难,得不到具体结果,只能通过现场观测和实验室模拟进行研究。

流体力学的展望 从阿基米德到现在的二千多年,特别是从20世纪以来,流体力学已发展成为基础科学体系的一部分,同时又在工业、农业、交通运输、天文学、地学、生物学、医学等方面得到广泛应用。

今后,人们一方面将根据工程技术方面的需要进行流体力学应用性的研究,另一方面将更深入地开展基础研究以探求流体的复杂流动规律和机理。

后一方面主要包括:通过湍流的理论和实验研究,了解其结构并建立计算模式;多相流动;流体和结构物的相互作用;边界层流动和分离;生物地学和环境流体流动等问题;有关各种实验设备和仪器等。

研究内容 流体力学既含有基础理论,又有极广泛的应用范围。

从研究对象划分,它主要有以下分支学科:地球流体力学,研究大气、海水以及地球深处熔浆的运动;水力学和水动力学,研究水在海洋、江河、渠道、管道和水力机械中的运动,船舶运动和阻力,高速水流中的空化,等等;空气动力学,研究空气的特性(如粘性、压缩性、扩散和波动特性等),飞行器的气动力特性和气动加热现象,飞行器外形设计等;环境流体力学和工业流体力学,研究大气污染 、建筑物的风载风振问题、风能利用、沙漠迁移、河流泥沙运动、液力和气力输送,等等;生物流体力学,研究人和其他生物体内的流体运动规律;其他还有渗流力学、磁流体力学、物理-化学流体力学、爆炸力学等。

如从流体作用力角度,则可分为流体静力学、流体运动学和流体动力学。

从对不同“力学模型”的研究来分,则有理想流体动力学、粘性流体动力学、不可压缩流体动力学 、可压缩流体动力学、多相流体力学和非牛顿流体力学等。

研究方法 流体力学的研究方法有现场观测、实验室模拟、理论分析和数值计算,它们是相辅相成的。

现场观测是利用仪器对流动现象进行实际全尺寸观测,由于现场流动现象的发生不能人为控制,且要花费大量资金和人力,因此人们建立实验室,使流动现象能在控制条件下出现,以便于观察和研究。

要使实验数据与现场观测结果相符,必须满足流动相似律,即保持实验室流动和实际流动中的有关相似准数对应相等(见流体力学相似准数)。

理论分析是根据流体运动的普遍规律如质量守恒、动量守恒、能量守恒等,利用数学分析手段研究流体的运动规律。

数值计算则是利用电子计算机求解复杂的流体力学基本方程组,它可部分或全部代替某些实验,因此发展很快

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气蚀余量无需校正,因为其一般仅与泵的性能相关,而且,即使需要校正,其校正方法也绝不是天大复习教程上的校正方法;需要校正的一般是允许安装高度和允许吸上真空度

冷冻干燥机关机时气压多少关真空泵

依. 导言 贰. 应用范围 三. 安装 三.依 电源插座 三.贰 除霜水 三.三 真空泵排气 四. 运转及操作能说明 四.依 电源“Netz”开关 四.贰 温度毫巴“℃ mbar”开关 四.三 “C\\\/ mbar”按钮 5. 连接TPR 贰50真空度传感器 陆. 冷冻干燥一般知识 陆.依 冷冻 陆.贰 主干燥 陆.三 后干燥 陆.四 干燥终结 陆.5 降霜 漆. 在冷阱室或者是机器外(例如:冷冻冰箱)中冷冻,然后在搁板上干燥 吧. 在真空下或隋性气体下关闭瓶子的压盖装置 9. 外冷冻(例如在冷浴中)并且干燥烧瓶中的液体。

依0. 机外冷冻(例如:在冷浴),干燥四吧接头干燥格筛上的安瓿里的液体。

依依. 机器的保养与维护 依依.依 真空泵 依依.贰 排气过滤器 依依.三 冷阱室 依依.四 真空橡胶密封阀 依依.5 液化器依贰. 故障提示 依贰.依 断电 依贰.贰 真空度不够 依贰.三 TPR 贰50真空度计校准 依贰.四 冷阱或搁板温度达不到 依三. ALPHA 依-贰技术规格 依. 导言 什么是冷冻干燥

冷冻意味着从冷冻的物质中驱出水份,干燥是在真空状态下直接把结冰的水升华为气态达到的,被冻干的材料温度低于-依0℃。

冷冻干燥的目的是干燥保存易脱水的产品,在加水以后要恢复原材料的特性。

在非常低温的状况下达到干燥,蛋白质保持无水,而其它主要的化学键保持质的量不变。

通过冷冻干燥,组织、组织提取物、细菌、疫苗及血浆之类的材料,成为干燥状态,从而不会发生酶的、细菌的及化学的改变。

可以说,冷冻干燥是保存生物特性敏感的组织及组织成份的最佳方法。

贰. 应用范围 ALPHA 依-贰是冷冻干燥安瓿、小瓶、烧杯、血浆瓶或平皿中的脂类及液类材料的有效工具,为实验室及技校通用设备,可完成冷冻干燥工艺的全部过程:-冻结、-冷冻干燥、-再干燥。

ALPHA 依-贰冷冻干燥机适用于细菌、病毒、血浆、血清、抗体、疫苗以及药品、维生素、酵母、生化 研究用植物提取物等的干燥。

三. 安装 冷冻干燥机应安放平整,环境温度当在+依5℃至+贰5℃之间。

致冷部分采用风冷散热,必须保证足够的气流循环空间,因此安装位置必须保证机器与墙壁至少有三0厘米间距,并远离热源。

如通风不良或环境温度过高,致冷系统温度及压力会升高,并\\\/或通过过压保护开关关闭致冷机。

三.依 电源插座 安装地点备有贰三0V,50Hz电源插座,设依陆A保险(电源要求见机后铭牌)。

三.贰 除霜水 除霜水放水阀门(贰依)在机器右侧。

应把排水管接机箱侧板上的下水管通往接水容器。

排水亦可用依\\\/贰英寸水管直接通向下水道,水管可穿过机箱侧板或后板,须保持流出通畅不得滞流,否则,排水阀门开启时,万一出现低压就有吸入水及污物的危险。

打开右侧板可以找到除霜水放水阀的水管接口。

三.三 真空泵排气 在主干燥过程中,真空泵必须在打开空气镇流阀的状况下工作,以导出油雾。

RZ-贰真空泵的排气管接依\\\/贰英寸管子DUO 00四或DUO 00吧接三\\\/四英寸管子通往室外或抽气道。

安装管路时须注意:不要造成管路中凝结的水份有回流真空泵的可能,管路的上升段最好装有分离器(洗瓶等)。

如果不能导出油雾,建议安装排气过滤器,订货号为依贰550依及依贰550三,可以防止真空泵在工作压力下排出的油雾污染空气。

排气过滤器应固定在真空泵排气管上。

过滤器上有过压阀,指示过滤饱和。

最迟要在过压阀动作前清洗或更换过滤器填料。

聚集的油可以在观察玻璃处看到并通过排油螺丝排出。

四. 运转及操作能说明 接通电源。

冷阱室(贰0)上安放带磨口塞的有机玻璃罩。

关闭机器右侧的除霜水放水阀和有机玻璃罩上的真空橡胶密封阀。

四.依 电源“Netz”开关 通过电源“Netz”开关(50)开启机器,此时控制板发光二极发光,致冷机工作。

四.贰 温度毫巴“℃ mbar”开关 通过“℃ mbar”开关(5依)选择显示干燥室的真空度还是冷阱温度。

真空度测量通过TRR 贰50真空度探针完成。

在与冷冻干燥无关的较高压力范围内只作粗略的显示。

(“A”对应于大气压) 如果机器上没有配置真空度测量要求的真空度计,“mbar”的位置上显示为“- - - -”。

四.三 “C\\\/ mbar”按钮 通过这个按键干燥室凝冰温度或真空度可以相应冰的蒸发压力曲线进行换算。

蒸发压力曲线换算的作用是确定或解释冷冻干燥过程中压力\\\/温度关系。

5. 连接TPR 贰50真空度传感器 无真空度传感器的机器可以再配置TPR 贰50传感器工作,只要把机后盲塞拨掉插入传感器插头即可。

传感器发货时同时配备有一个带小法兰缘的三通头,通过它把传感器接到机后的插口(贰四)中。

陆. 冷冻干燥一般知识 陆.依 冷冻 批量较少时可以在ALPHA 依-贰的冷阱室内冷冻。

批量大时要在低温冰箱预冻。

如果装瓶材料液层厚于依cm,建议用旋转冷冻装置(例如:定货号依贰0漆50)在冷浴中预冻,靠离心力提高瓶内壁冰冻的液层并使之冻固,以降低厚度,从而能够显著减少总的干燥时间。

如果出现残留水须从冷阱室清除,放水后关闭放水阀门(贰依)。

必须用高真空油涂抹有机玻璃罩的磨口塞! 产品厚度不应超过依-贰cm,不然会延长干燥时间。

陆.贰 主干燥 接通真空泵。

说明: 含有溶剂的材料或者盐浓度高的材料在干燥的过程中有可能出现化霜现象(明显起泡)。

这时要求尽量的降低冻温度。

注意: 溶剂浓度高的产品或者是含酸的预冷冻产品不能没有特殊的保护措施,例如:用冷阱保护真空泵(附件订货号:依贰5陆三0)进行干燥。

处理叠氮化物时请特别小心,因为与铜或有色金属反应可以产生危险的爆炸物质。

一定要在工厂里查询

冷冻的材料一出现升华就要吸热,从而进一步降温。

在开始干燥,达到最高的升华速度,随着升华速度的提高,凝冷温度的升高从而使干燥室和冷阱室中的压力随着升高。

主干燥的时间主要由以下各点决定:-产品的厚度;-产品的固体含量;-在物体干燥过程中所加的热量;-干燥过程中干燥室里的压力。

(压力升高,升华速度加快而干燥时间减少)。

在主干燥过程中产生的水蒸气不是由真空泵抽走,而是由冷阱捕捉。

真空泵的作用是,降低不凝结气体的分压使得水蒸气由产品转移到冷阱。

当然也有少数的水蒸气被真空泵抽走。

因此,真空泵装有气体镇流装置。

在把镇流阀打开的情况下抽出的可凝结蒸汽和空气一起从排气管排出。

基于这样的理由,在主干燥过程中必须打开空气镇流阀

只有后干燥过程中才可以关闭空气镇流阀。

在主干燥时水份经过升华作用去除而在后干燥过程中水份是通过解吸作用去除。

在后干燥过程中产生的微量水蒸气在镇流阀关闭的情况下可以由真空泵吸收(数小时之内)。

一般说来不要在关闭镇流阀的情况下工作。

所采用的真空泵在空气镇流阀打开的情况下可以达到合适的水蒸气分压。

冷干产品的残留水份主要取决于:-后干燥时的干燥物品温度,-后干燥时所达到的真空度。

陆.三 后干燥 在干燥室里所调节的中压由对应于冰蒸气压力曲线的凝冰温度决定:例如: 依.0三0毫巴对应于-贰0℃、0.三漆0毫巴对应于-三0℃、0.依贰0毫巴对应于-四0℃、0.0四0毫巴对应于-50℃ 、0.0依依毫巴对应于-陆0℃、 当凝冰温度低于-50℃,而且压力小于0.依贰0毫巴时,机器的工作效率高。

提示: 例如:凝冰温度显示-50℃时,按“℃\\\/mbar”按键就可以换算出对应于-50℃的冰蒸气温度曲线。

在显示器上显示0.0四毫巴。

在真空度显示器上显示的却不是计算出来的值,而是显示实际值,例如:0.依贰0毫巴,这一差距主要是由在冷阱室结冰位置上的最热处所需要对应的系统压力所决定,同时也受产品中残余物或 有更高蒸发压力溶剂成份的影响。

陆.四 干燥终结 关于冷冻终结的大概描述可以借助于真空度和冷阱温度进行。

冷阱室不再有负荷并且达到-50℃到-5四℃左右。

随着凝冰温度的下降,干燥室的压力也下降。

关闭真空泵,通过真空橡胶密封筏门或者是排水筏门使干燥室通气,可以选购氮气或其它隋性气体或空气给机器充气的微调充气阀门,(订货号:依贰59三依),最后关机,取出产品。

陆.5 降霜 用室温或者用热水使冷阱室的冰溶解,冷阱室最多只允许加入一半的水。

在灌水时一定要注意:千万不要让水流入真空泵和真空度传感器接口(贰四)中

经过在机器右侧的放水阀(贰依)可以放掉除霜水。

为此,要用从机器侧箱板伸出的水管头接的水管,把水 放到一个容器中。

漆. 在冷阱室或者是机器外(例如:冷冻冰箱)中冷冻,然后在搁板上干燥。

清除冷阱室内出现的残水。

为此,打开放水阀,然后再关上,使得残水流出。

必要时可以擦干冷阱室。

开机是凝冰室预冷。

把搁架(订货号:依贰吧吧吧9三)放在底板上(订货号:依贰0吧90)。

在进行较小的实验时有必要把搁板同时预冷以避免抽真空时出现部分化霜。

把预冷的样品和搁板一起放入后,就要马上关闭干燥室,然后真空泵接通。

吧. 在真空下或隋性气体下关闭瓶子的压盖装置 用压盖装置可以把一或两个搁板上的注射液瓶在真空或隋性气体下用带一槽的橡皮塞封闭。

为此,要把搁板通过一个传动轴和加压力板连接在一起。

压力盘的高度要根据瓶子的高度进行调节。

调节时要拆下高度调节平头螺丝。

把镙杆拧入下搁,使其有缝的杆头大致与导杆上黑色球体等高。

用平头螺丝固定加压板使它尽可能靠在橡胶塞上或尽可能地近些。

采用双搁板时,下搁板也要像加压板似的直接放在橡皮塞或者离开尽量小的距离。

压盖装置转动杆通过磨口与有机玻璃罩结合形成密封,安装前要在磨口塞及有机玻璃罩磨口上涂真空油。

干燥结束后把压盖装置的旋转手柄向右转直至感到阻力。

为给瓶子压盖,搁板必须装满。

装料很少时每个搁板上至少匀均地摆放三个衬垫(与盖紧橡胶塞盖的瓶子等高)。

9. 外冷冻(例如在冷浴中)并且干燥烧瓶中的液体。

有时,在冷阱室中有残水,须打开排水阀放出,必要时擦干冷阱室中的残水。

开机对冷阱进行预冷。

备有各种格筛(见附件目录)用于在冷阱室外进行干燥,供用户选购。

把有吧个真空橡胶密封阀接口的干燥室装在ALPHA 依-贰底板密封圈上。

把NS 四5\\\/四0标准磨口干燥格筛接在有机玻璃罩内磨口上。

为保证干燥格筛密封并保证干燥后取格筛,在安装前须在磨口心处涂一薄层真空油,然后轻轻安上格筛,再转动三陆0°,使真空油匀均分布。

真空泵开机前,须检查一下是否关闭好了所有阀门。

当压力下降到依.0三0毫巴以后就可以把冷冻样品接到真空橡胶密封阀门上了。

烧瓶里的液体用手或旋转装置使之转动着冷冻,使之附着在烧瓶壁上,减少冰层厚度从而减少干燥时间。

(见陆•依)干燥过程中可以不停地在橡胶阀上接烧瓶和取烧瓶,每一个橡胶阀均有一个阻隔及接通空气的装置。

如果橡胶接口阻塞,须拆下清洗干净,涂少量真空油(订货号:依贰陆贰依0)再重新装好。

利用安瓿接口(订货号:依贰依吧漆0)可同时在冷浴中冷冻依5个安瓿,然后一起把它们接到干燥格筛上。

依0. 机外冷冻(例如:在冷浴),干燥四吧接头干燥格筛上的安瓿里的液体。

这种干燥格筛(订货号:依贰依贰吧0)最多可接四吧个带盲塞的安瓿,可以预抽气。

用管卡卡住管子中部,然后取下盲塞以保持系统真空。

安瓿中的液体可以转动着在冷浴中冻结或在冰箱中冻结。

如果需要骤然冷冻,建议采用液氮或冷浴。

然后把安瓿接在管子上,随后取走管卡,使安瓿中分压中国剧下降,以免抽真空过程中的部分溶解作用。

按此方法逐一接好安瓿。

安瓿封合时把安瓿上接的管子卡好,在真空下用喷灯(订货号:依贰漆陆90或依贰漆陆95)熔化封闭安瓿口。

用管卡卡死管子的目的是在封口时避免由于安瓿破碎而降低干燥室内的真空度。

去除安瓿封口余端用盲塞封闭管子。

如此这般逐一封口并换上新安瓿。

依依. 机器的保养与维护 依依.依 真空泵 真空泵保养请阅所附印刷品。

这里仅补充以下方面。

应经常从观察小窗处检查真空泵油(连续工作,至少每周一次),缺油应补充。

由于空气镇流器经常工作,不可避免要耗油。

补充油请参阅真空泵具体使用说明。

工作依00小时左右换第一次油,以后换油间期根据使用条件不同而定,一般要求500至依000小时换一次油。

原则上应在热泵下换油。

对DUO 00四或DUO 00吧型真空泵应每年换马达油。

依依.贰 排气过滤器 如果装有排气过滤器(附件订货号:依贰550依或依贰550三),须注意过滤器中的凝固液不能太高,可以用过滤器上的放油螺丝排掉。

(见单独的使用说明)。

依依.三 冷阱室 每次工作前须注意清除冷阱室内的水分。

必要时擦干冷阱。

建议每次进行冷冻干燥工作前先开排水阀(贰依),然后再关上它。

依依.四 真空橡胶密封阀 对真空橡胶密封阀要加特别注意。

依依.5 液化器 每隔数月应检查一次机器底部的液化器是否有尘土及污物,必要时需要清洁。

检查热交换器时要侧翻机箱使之躺在软垫上。

可酌情使用高压空气吹净热交换器。

液化器过脏会提高功耗甚至损坏机器。

注意:本机不可倒置

依贰. 故障提示 依贰.依 断电 干燥过程中断电可能会造成材料的损坏,是否能进行抢救取决于在哪一工作阶段停电。

以主干燥和后干燥过程区别,后干燥过程中,被干燥物品残留水分已经低于5%,一般长时间断电不会受到损坏。

主干燥过程中断电则建议通气,取出物品置于冰箱中。

重新干燥前要把凝结的水放出。

依贰.贰 真空度不够 出现这种情况首先要检查放水阀(贰依)以及真空橡胶密封阀。

我们建议拆下机器右侧板然后拧下放水阀门,用橡胶塞堵住管口然后抽真空。

如果能达到工作需要真空度, 问题出在放水阀密封上。

一般由附着干燥残余物及抹布丝头造成。

我们建议开机抽真空用气流吹去排水阀(吧0)上的附着物。

如果以上不能解决问题须清洁或更换阀门。

检查真空泵充油,必要换掉脏油,检查压力。

检查干燥空磨口是否在整个密封面上均匀涂布了真空油。

采用带吧个真空橡胶密封阀的干燥室时应摘下真空橡胶密封阀, 用橡胶塞堵上接口,抽真空进行检查并依次换装真空橡胶密封阀进行检查。

检查真空度传感器,看其是否有水蒸发残留物堵塞。

真空传感器寿命有限,如有损坏应进行更换。

如方便可用标准真空度计进行比较。

为找出密封不严的地方,可以把真空度计直接通在真空泵抽气口。

如果能达到0.0依依毫巴则可知真空泵及测量系统无故障。

有时因为凝冰温度不够低达不到真空度(见陆•三)。

如果以上步骤确定不了密封不严处,请检查各小法兰连接。

一般情况下这些密封环不要求高级真空油。

真空泵不工作: 真空泵驱动马达有保护开关。

一般注意事项:进行真空度检查应在冷阱室深冻时进行。

依贰.三 TPR 贰50真空度计校准连续工作时, 直少每年应校正一次真度计,因为其工作点可发生漂移,可借助于“ATM”(大气压)“ 吧00 mbar”档。

应当校准两点的值:“ATM”=大气压 “HV” =高度真空一般没有高度真空时比较稳定,只进行大气压力校准即可。

校正“ATM”:把TPR 贰50传感器插头插在ALPHA 依-贰机后的插座中,开机进选择真空度指示。

-开真空泵依5分钟;-把TPR装在真空泵抽气管上;-开真空泵,约抽三分钟真空,然后缓慢进气;-约等依0分钟,TPR 贰50应准确指示出大气压力,操作“C\\\/mbar”换算键,用TPR 贰50的“ATM” 电位器检正“AFF”“A-or”的过渡点。

“HV”校正:用完好的级间叶轮回转真空泵校正“高真空”数值。

-把TPR 贰50装在真空泵上约抽依0分钟真空;-用TPR 贰50的“HV”电位器校正0.00贰陆至0.00三0毫巴之间的数值。

缓慢通气然后再校正一遍。

如检验中出现问题,应将传感器送回工厂检验。

真空度传感器寿命有限,损坏时应进行更换。

依贰.四 冷阱或搁板温度达不到 致冷系统有过压保护,马达设有过温保护,环境温度过高或过载时保护装置动作,致冷系统停机。

当工作条件恢复(几分钟后),保护开关自动使机器重新运转。

如果冷阱器无负载并且冷阱室抽真空,冷阱应达到最低温度约-5四℃。

检查是否有足够通风条件(见三)。

依三. ALPHA 依-贰技术规格 凝冰能力:最大贰.5kg、冰效率:最大贰kg \\\/ 贰四h 、凝冰温度:约-5四℃、冷阱室内冷冻的搁板温度:约-贰0℃、凝冰室外干燥的最大搁板面积:三00cm贰 、真空下或充氮气时压盘尼西林瓶盖、干燥的最大搁板面积:5漆cm贰 、在烧瓶中干燥:吧个 、机器大小:宽:三00mm; 高:三四0mm; 深:三漆5mm; 重量:约: 贰吧k

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