2. Основное помещение (№2/70) – аккумуляторная - файл

приобрести
скачать (83 kb.)


Расчёт согласно примеру 1 по пособию по применению СП 12.13130.2009, 2014 г.
2. Основное помещение (№ 2/70) – аккумуляторная

1. Исходные данные.

1.1. Аккумуляторное помещение объемом Vп = 7,4 ∙ 5,6 ∙ 3,8 = 157,5 (м3) оборудуется аккумуляторными батареями в количестве 112 шт. Каждая батарея состоит из 12 аккумуляторов.

1.2. Максимальная абсолютная температура воздуха — 41 °С.

1.3. Обоснование расчетного варианта наиболее неблагоприятного в отношении взрыва периода.

1.3.1. При расчете избыточного давления взрыва в качестве расчетного варианта принимается наиболее неблагоприятный в отношении взрыва период, связанный с формовкой и зарядом полностью разряженных батарей с напряжением более 2,3 В на элемент и наибольшим значением зарядного тока, превышающим в четыре раза максимальный зарядный ток.

1.3.2. Происходит заряд аккумуляторных батарей с максимальной номинальной емкостью (А ∙ ч). Количество одновременно заряжаемых батарей устанавливается в зависимости от эксплуатационных условий, мощности и напряжения внешнего источника тока. Продолжительность поступления водорода в помещение соответствует конечному периоду заряда при обильном газовыделении и принимается равной 1 ч (T = 3600 с).

1.3.3. За расчетную температуру принимается максимальная абсолютная температура наружного воздуха в населенном пункте согласно СП 131.13330.2020.

1.4. Расчет поступающего в помещение водорода при заряде аккумуляторных батарей.

1.4.1. Масса водорода, выделившегося в одном элементе при установившемся динамическом равновесии между силой зарядного тока и количеством выделяемого газа, составляет:



где F = 9,65 ∙ 104 А ∙ с ∙ моль-1 - постоянная Фарадея; А - атомная единица массы водорода, равная 1 а.е.м = 1 ∙ 10-3 кг ∙ моль-1Z = 1 - валентность водорода; I - сила зарядного тока, А; T - расчетное время заряда, с.

1.4.2. Объем водорода, поступающего в помещение при заряде нескольких батарей, м3, можно определить по формуле

где ρг - плотность водорода при расчетной температуре воздуха, кг ∙ м-3 ; Ii - максимальный зарядный ток i-й батареи, А; ni - количество аккумуляторов i-й батареи. Плотность водорода определяется по формуле



где M - масса одного киломоля водорода, равная 2 кг ∙ кмоль-1V0 - объем киломоля газа при нормальных условиях, равный 22,413 м3 ∙ кмоль-1α = 0,00367 град-1 - коэффициент температурного расширения газа; tp - расчетная температура воздуха, °С.

Максимальная сила зарядного тока принимается по ГОСТ 825-73 «Аккумуляторы свинцовые для стационарных установок».

1.5. Стехиометрическая концентрация водорода Сст рассчитывается по формуле А.3 [1]:



 

1.6. Плотность водорода при расчетной температуре воздуха будет равна:

кг м-3.

1.7. Объем водорода, поступающего в аккумуляторное помещение при зарядке 112 батарей, составит:



м3.

1.8. Свободный объем аккумуляторного помещения составит:

Vсв = 0,8 Vп = 0,8  157,5 = 126,0 м3

2. Избыточное давление взрыва ∆Р водорода в аккумуляторном помещении будет равно:



  кПа.

Так как расчетное избыточное давление взрыва более 5 кПа, то аккумуляторное помещение следует относить к категории А.

3. Расчет избыточного давления взрыва ∆Р водорода в аккумуляторном помещении с учетом работы аварийной вентиляции или постоянно работающей общеобменной вентиляции (продолжительность поступления водорода в объем помещения Т = 3600 с).

3.1. При кратности воздухообмена, создаваемого аварийной вентиляцией, равной 8 ч-1, объем водорода, поступающего в помещение, составит:



м3.

Избыточное давление взрыва ∆Р при этом будет равно:



кПа.

3.2. При расчетной аварийной ситуации в помещение поступает горючий газ в количестве, достаточном для образования газовоздушной взрывоопасной смеси, создающей при сгорании избыточное давление взрыва Р больше 5 кПа, следовательно, помещение относится к взрывопожароопасной категории А.

4. Определение класса зоны в помещении по ПУЭ

В соответствии с требованиями Правил устройства электроустановок (ПУЭ, п. 7.3.42 п.2) помещения производств, связанные с обращением газообразного водорода, в которых по условиям технологического процесса исключается образование взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5% свободного объема помещения, имеют взрывоопасную зону только в верхней части помещения, класса В-Iб. Взрывоопасная зона условно принимается от отметки 0,75 общей высоты помещения, считая от уровня пола.

Вывод: Класс зоны в помещении по ПУЭ — В-Iб (взрывоопасная).



Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации