Vergleich und Analyse verschiedener Messverfahren zur Bestimmung der Mindestzündenergie brennbarer Stäube

摘要

Die Mindestzündenergie (MZE) ist ein Maß für die Zündempfindlichkeit von explosionsfähigen Gemischen. Sie dient neben anderen sicherheitstechnischen Kenngrößen zur Beurteilung des Gefahrenpotentials von Stoffen und zur Auswahl von Schutzmaßnahmen. In dieser Arbeit werden die Messverfahren und drei unterschiedliche Apparaturen zur Bestimmung der MZE von Staub/Luft-Gemischen (Hartmann-Rohr, 20-l-Kugel, Fallrohr mit Vibrationssiebspeisung) analysiert und miteinander verglichen. Analyse und Vergleich basieren auf der raum- und zeitabhängigen Untersuchung der Staubkonzentration und des Turbulenz- und Staubdispergierungs-zustandes in den Messvolumina der Apparaturen. Die Messung des Turbulenzzustandes geschieht mit Hilfe der Laser-Doppler-Anemometrie; zur Bestimmung des Staubdispergierungszustandes bzw. der Staubkonzentration werden eigene Methoden entwickelt. Die genannten Mindestzündenergie-apparaturen werden nach ihrer Leistungsfähigkeit charakterisiert und die damit gewonnene Messgröße MZE in Relation zu anderen (nicht-elektrostatischen) in der Nahrungsmittelindustrie vorkommenden Zündquellen gesetzt.%The minimum ignition energy (MIE) is a measure of ignition sensitivity for explosive mixtures. It is used among other safety characteristics to assess the hazard potential of dust and to select protective measures. In this paper the measurement methods of minimum ignition energy of dust/air-mixtures and three different test apparatus (Hartmann-pipe, 20 l-sphere, vertical duct with vibration sieve feeding) are analysed and compared. Analysis and comparison bases on a space and time dependent investigation of the dust concentration, the state of turbulence and dust dispersion inside the test volumina of the apparatus. The state of turbulence is measured by Laser-Doppler-anemometry; for the determination of the dust dispersion state and the dust concentration resp., individual methods are developed. The mentioned MIE apparatus are characterized according to their capability and the thus gained measuring size MIE is set in relation to other (non-electrostatic) ignition sources which occur in the food stuff industry.