Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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Einflussgrößen auf die Selbstentzündung von Schüttgütern und Stäuben
Die bei der Lagerung von Schüttgütern vorherrschenden Randbedingungen üben einen wesentlichen Einfluss auf das Selbstentzündungsverhalten aus. Neben der Lagerungstemperatur sind dies die Verfügbarkeit von Sauerstoff, Wasserkontakt, Luftfeuchte und Konvektion. Experimentelle Untersuchungen wurden mit Stein- und Braunkohle sowie Korkmehl durchgeführt. Die Untersuchungen zeigten, dass die Verminderung des in der Schüttungsumgebung zur Verfügung stehenden Sauerstoffs zu einer Erhöhung der Selbstentzündungstemperatur führt. Nach einer Entzündung der Kohle ist durch die Begrenzung des Sauerstoffzutritts an den Brandherd eine Verminderung der Reaktionstemperaturen festzustellen, gleichzeitig sinkt die Geschwindigkeit der Brandausbreitung. Eine Zugabe von Wasser (Regen) oder die Erhöhung der Luftfeuchte in der Umgebung der Schüttung kann durch die Freisetzung von Kondensations- bzw. Adsorptionswärmen zu einer Temperaturerhöhung im Lagergut führen. Hierdurch ist der Umschlag zunächst unterkritisch gelagerter Schüttungen in überkritisches Verhalten (Entzündung) möglich. Eine Umströmung der Schüttung mit Luft (Wind) bewirkt eine geringfügige Erhöhung der Selbstentzündungstemperatur (SET).
Environmental parameters influence the self-ignition behaviour of bulk materials. These parameters include ambient temperature, oxygen content (in the fuel and its immediate vicinity), direct contact with water ('wetting'), relative humidity, as well as convection of air (wind). This paper presents experimental investigations of the influence of environmental parameters on the self-ignition behaviour. Experiments were carried out on samples of black coal, lignite coal and cork dust. Subsequent experiments revealed that reduced levels of oxygen ('inerting') increase the self-ignition temperature and combustion time of coal significantly. Combustion temperature, in turn, decreases with reduced oxygen content due to less reactivity. Moisture content of coal and humidity of ambient air also affect self-ignition. If coal is exposed to water vapour, e.g. dried coal piles in moist atmosphere, heat is generated and transported into the material by condensation effects and water adsorption. If under these conditions, coal is stored only slightly below its self-ignition temperature, it can become supercritical and ignite. Direct contact with water over the surface of stored coal has the same effect - the water is adsorbed by the coal particles in a heat-generating process, which can lead to ignition. Convection of air, finally, may also alter self-ignition behaviour. Experiments showed that a uniform surrounding air flow slightly increases the self-ignition temperature.
Einflussgrößen auf die Selbstentzündung von Schüttgütern und Stäuben
Die bei der Lagerung von Schüttgütern vorherrschenden Randbedingungen üben einen wesentlichen Einfluss auf das Selbstentzündungsverhalten aus. Neben der Lagerungstemperatur sind dies die Verfügbarkeit von Sauerstoff, Wasserkontakt, Luftfeuchte und Konvektion. Experimentelle Untersuchungen wurden mit Stein- und Braunkohle sowie Korkmehl durchgeführt. Die Untersuchungen zeigten, dass die Verminderung des in der Schüttungsumgebung zur Verfügung stehenden Sauerstoffs zu einer Erhöhung der Selbstentzündungstemperatur führt. Nach einer Entzündung der Kohle ist durch die Begrenzung des Sauerstoffzutritts an den Brandherd eine Verminderung der Reaktionstemperaturen festzustellen, gleichzeitig sinkt die Geschwindigkeit der Brandausbreitung. Eine Zugabe von Wasser (Regen) oder die Erhöhung der Luftfeuchte in der Umgebung der Schüttung kann durch die Freisetzung von Kondensations- bzw. Adsorptionswärmen zu einer Temperaturerhöhung im Lagergut führen. Hierdurch ist der Umschlag zunächst unterkritisch gelagerter Schüttungen in überkritisches Verhalten (Entzündung) möglich. Eine Umströmung der Schüttung mit Luft (Wind) bewirkt eine geringfügige Erhöhung der Selbstentzündungstemperatur (SET).
Environmental parameters influence the self-ignition behaviour of bulk materials. These parameters include ambient temperature, oxygen content (in the fuel and its immediate vicinity), direct contact with water ('wetting'), relative humidity, as well as convection of air (wind). This paper presents experimental investigations of the influence of environmental parameters on the self-ignition behaviour. Experiments were carried out on samples of black coal, lignite coal and cork dust. Subsequent experiments revealed that reduced levels of oxygen ('inerting') increase the self-ignition temperature and combustion time of coal significantly. Combustion temperature, in turn, decreases with reduced oxygen content due to less reactivity. Moisture content of coal and humidity of ambient air also affect self-ignition. If coal is exposed to water vapour, e.g. dried coal piles in moist atmosphere, heat is generated and transported into the material by condensation effects and water adsorption. If under these conditions, coal is stored only slightly below its self-ignition temperature, it can become supercritical and ignite. Direct contact with water over the surface of stored coal has the same effect - the water is adsorbed by the coal particles in a heat-generating process, which can lead to ignition. Convection of air, finally, may also alter self-ignition behaviour. Experiments showed that a uniform surrounding air flow slightly increases the self-ignition temperature.
Einflussgrößen auf die Selbstentzündung von Schüttgütern und Stäuben
Schmidt, Martin (Autor:in) / Lohrer, Christian (Autor:in) / Krause, Ulrich (Autor:in)
2008
15 Seiten, 9 Bilder, 8 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Selbstentzundung von Schuttgutern und Stauben bei vermindertem Sauerstoffgehalt
| British Library Conference Proceedings | 2002
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