Методика расчета систем аварийного стравливания

С учетом законов истечения газа через отверстия и насадки общее время опорожнения аппарата _вып может быть выражено суммой времени выполнения операции по прекращению подачи продукта в аппарат и включение выпускной линии _оп, времени выпуска газа в критическом ре- жиме истечения (начало процесса) и времени выпуска газа в докритическом режиме истечения (конец процесса). Это суммарное время должно быть не более допустимой продолжительности аварийного выпуска , т. е.

. (7.13)

Общее количество газа в аппарате составит

. (7.14)

Критический режим истечения при аварийном выпуске газа сохраняется при снижении давления в аппарате от начального р _ап до критического р _кр, после чего наступает докритический режим. Следовательно, объем газа, выходящего в докритическом режиме, будет равен

. (7.15)

В критическом режиме

. (7.16)

Так как давление в опорожняемом аппарате непрерывно изменяется, за расчетное приближенно можно принять среднее давление для соответствующего периода:

, (7.17)

. (7.18)

При указанных допущениях время истечения газа определяется по формулам:

; (7.19)

. (7.20)

Критическое давление и скорости истечения газа определяются по формулам, приведенным в гл. 3 учебника [2].

Минимальная высота выброса (свечи), исходя из условия обеспечения эффективного рассеивания (максимальная приземная концентрация горючего газа не превышает 20 % НКПР), определяется по формуле

, (7.21)

где – минимальная высота выброса (свечи), м; М – массовый расход сбрасываемых газов, г/с; d – диаметр сбросного патрубка, м; V – объемный расход сбрасываемого газа при нормальном давлении, м³/с; – нижний концентрационный предел распространения пламени, г/м³;
– плотность сбрасываемого газа и окружающего воздуха, соответственно, кг/м³.

Величина приземной концентрации горючего газа на различных расстояниях от сбросной трубы определяется по формуле

, (7.22)

где – приземная концентрация горючего газа, выбрасываемого из сбросной трубы, г/м³; Х – горизонтальное расстояние от сбросного патрубка до места, в котором определяется концентрация, м; h – высота сбросного патрубка, м.

Величина максимальной приземной концентрации горючего газа определяется по формуле

, (7.23)

где – максимальная приземная концентрация горючего газа, выбрасываемого из сбросной трубы, г/м³.

Расстояние Х _max, м, на котором наблюдается максимальная приземная концентрация горючего газа, оценивается по формуле

. (7.24)

Скорость выхода горючего газа из сбросного патрубка рекомендуется принимать 80 м/с. Опасной зоной считается окружность радиусом .