технологической системы «РВС – ЛВЖ»

Источником существенных тепловых изменений, происходящих в резервуаре, является солнечная радиация. Тепловой поток от солнца приводит к нагреву металлической оболочки, ограничивающей газовое пространство резервуара. От нагретых стенок и крыши резервуара тепло теряется в окружающий воздух посредством конвективно-лучистого теплообмена, а также передаётся паровоздушной смеси внутри резервуара и поверхностному слою. Последний отдаёт часть тепла посредством теплопроводности нижележащим слоям, другая часть тепла тратится на испарение, а основная масса полученного поверхностным слоем тепла идёт на изменение его внутренней энергии, т.е. на увеличение температуры.

Следует отметить, что температура основной массы ЛВЖ в РВС стремится к значению среднемесячной температуры окружающего воздуха, а температура поверхностного слоя ЛВЖ является функцией теплового режима резервуара, которая может на 10 …. 20^о градусов превышать значение основной массы ЛВЖ в резервуаре.

Закономерности изменения суточных температур поверхностно­го слоя обуславливают характер изменения концентрации паров ЛВЖ в пограничном слое. Можно выделить (рис.2.2) следующие характерные периоды существования взрывоопасных концентраций паров ЛВЖ в РВС.

а)   в течение суток φ_п не достигает φ_нкпр;

б) в ночное, утреннее и вечернее время находится φ_п < φ_нкпр, днем - φ_п в пределах φ_вок;

в) в течение суток находится φ_п в пределах φ_вок;

г) в ночное время находится φ_п < φ_нкпр, днем - φ_п > φ_вкпр, утром и вечером - φ_п в пределах φ_вок;

д) ночью, утром и вечером находится φ_п в пределах φ_вок, днем - φ_п > φ_вкпр;

е) в течение суток φ_п > φ_вкпр.

ЛВЖ, при хранении которых в РВС, образование взрывоопасных концентраций характерно только в летний период года, т.е температура поверхностного слоя ЛВЖ способна превысить нижний предел распространения пламени, но не способна достигать верхний предел распространения пламени, будем относить к группе «околопредельная ЛВЖ».

Рис. 2.2. Характерные периоды существования

взрывоопасных концентраций паров (φ_вок)

В течение суток при воздействии солнечной радиации изменение температуры окружающего воздуха, металлической оболочки, ограничивающей газовое пространство резервуара, и температуры поверхностного слоя ЛВЖ в РВС подчиняется синусоидальному закону (рис.2.3).

Для описания температуры поверхностного слоя ЛВЖ в РВС при воздействии на него солнечной радиации может быть использовано уравнение

                                                    (2.2)

где t_п.сл - текущая температура поверхностного слоя ЛВЖ;    

t_{п.сл- max} - максимальная температура поверхностного слоя ЛВЖ;

t_ж – температура основной массы ЛВЖ;

τ_с - продолжительность теплового воздействия солнечной радиации от момента восхода солнца;

τ_дн - общая продолжительность теплового воздействия солнечной радиации (продолжительность светового дня).

Рис. 2.3.

Закономерности

образования

Взрывоопасных

Концентраций паров