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家具廠木工車間除塵器的粉塵防爆設計
時間:2018-06-30 10:07 點擊:
AG亚游集团公司根據木工車間粉塵特性設計生產了一套專門應用於家具廠生產車間的除塵器係統,家具廠除塵器結構簡單、緊湊、鋼耗量低,對比重較輕的纖維性粉塵,如鋸屑、刨花、
AG亚游集团公司根據木工車間粉塵特性設計生產了一套專門應用於家具廠生產車間的除塵器係統,家具廠除塵器結構簡單、緊湊、鋼耗量低,對比重較輕的纖維性粉塵,如鋸屑、刨花、石棉粉末、煙草等有較高的捕集能力。經常有人會問到家具廠是不是要使用防爆除塵器?其實使用防爆除塵器是對的,因為當纖維性粉塵在遇到火花或靜電的情況下很有可能發生爆炸或燃燒。這種情況下,為了起見,AG亚游集团要用到防爆除塵器,來減少不必要的人員傷亡和財產損失。
 
一、 防爆概念
 
1、 引起爆炸的三個必要條件,三個條件同時具備 ——
 
①空氣中粉塵達到一定的濃度,即處於爆炸上下限內,一般爆炸下限為人們關注;
 
②有足夠能量的點火源;
 
③足夠的空氣或氧氣混合接觸。
 
粉塵爆炸是一個非常複雜的過程,受很多因素的影響,所以爆炸機理至今尚不十分清楚,一般認為粉塵爆炸經過以下發展過程:粉塵爆炸首先是粉塵粒子從點燃源獲得能量後(熱傳導、熱輻射)表麵受熱,另外粉塵粒子獲得能量後內外相繼受熱而產生熔融和氣化迸發出熾熱微小質子顆粒或火花,會形成粉塵的點火源。由於粉塵表麵積大,與空氣能夠充分接觸,加之粉塵層的存在,故粉塵粒子表麵溫度急劇上升,使粉塵粒子加速分解或氣化。當與空氣混合接觸時即可形成氣相點火,這樣粉塵中既有氣相也有固相,兩相同時存在燃燒時加劇烈。而且,靜電的積聚摩擦也形成點火源。當粉塵濃度與空氣混合達到爆炸下限時遇到點火源即可燃燒,在初始燃燒時,由於粉塵與空氣混合較充分,粉塵即可爆炸,並以壓力波的方式釋放能量,所以常常把機械裝置中的粉塵吹出來,把地麵上的粉塵層吹起,形成了飛揚的粉塵雲,這些粉塵雲再被初始爆炸的灼熱殘餘物瞬間再次點燃,接著發生第2次爆炸,同時可產生空氣湍流。這次爆炸由於把大量沉積的粉塵再次吹起,其爆炸的威力比初始爆炸大得多,粉塵的爆炸受到點火源的形成、小點火能量和粉塵濃度等多種因素的影響。可從爆炸過程看出:粉塵顆粒直徑的大小是引爆難易程度的決定者,引燃源是起爆的關鍵因素,而引燃粉塵雲造成二次爆炸是大危害。
 
二、 防爆技術
 
防止爆炸的產生必從三個必要條件來考慮,限製了其中的一個必要條件,就限製了爆炸的產生。 在工業過程中,通常從下述三個方麵著手對易燃易爆場合進行處理。
 
1)預防或大限度地降低易燃物質泄漏的可能性;
 
2)不用或盡量少用易產生電火花的電所元件;
 
3)采取充氮氣之類的方法維持惰性狀態。
 
防爆技術可分為預防性技術措施和設計性措施。預防性措施是指使粉塵的濃度低於爆炸下限和粉塵的大量堆積,及消除有效引燃源;設計性措施是指預防爆炸發生的措施難以奏效時而采取的將爆炸危害程度降至水平的措施,使爆炸不至於造成人員傷亡,爆炸後設備短時間內可恢複使用的技術,它包括:抗暴、抑爆、隔爆、泄爆等。
 
袋式除塵器內作為集塵收集地,使粉塵的濃度時刻低於爆炸下限,經濟上不劃算,也很難做到;但不讓大量粉塵堆積是可以做到的。有效引燃源要區分下列2種引燃源:普通引燃源(例如焊接、磨削、熏煙產生的引燃源)和機械故障引起的引燃源(機械火花、高溫表麵、無焰燃燒聚熱、靜電火花)。其中各類運動摩擦引然源是常發生的,粉塵爆炸的多半事故都是由它引起的。另外經調查和試驗,在粉塵雲中主要是發生電暈放電,在工業生產中尚未發生過閃電式放電。此外,工業性生產設備也難以發生這種閃電式放電,除非形成的粉塵雲的容器容積大於60 m3或直徑大於3m,才有這種可能。
 
抗爆就是結構本身能夠承受爆炸壓力,結構本身不發生爆裂。抗爆結構有耐爆炸壓力及耐爆炸衝擊壓力2種,耐爆炸壓力設計應遵守壓力容器設計製造規範,而耐爆炸衝擊壓力可適當放寬。一般地:耐爆炸衝擊壓力為1.5倍的耐爆炸壓力。
 
抑爆就是將設備內可燃物質爆炸撲滅在初始階段,從而避免過高爆炸壓力的措施,一個成功的抑爆係統能夠在爆炸壓力1×104Pa時動作,抑製後設備內大壓力低於1×105Pa。抑爆分為2種,一種為被動式,如水袋和阻燃粉末裝置,這類裝置就是爆炸壓力上升到一定範圍內,自動破裂拋撒出水或阻燃粉末;一種由探測初始爆炸傳感器,控製單元及帶高壓驅動的高速噴灑(HRD)抑爆器組成的智能抑爆裝置。
 
隔爆就是要為防止1個容器內發生的爆炸沿連接管道傳播到後續容器,從而導致係統爆炸,造成大的損失,然而實際中危害大的爆炸就是因為隔爆裝置不能工作或沒有設計。它一般可在管道上安裝火焰探頭,觸發相應機構,實現爆炸阻斷。
 
粉塵爆炸會產生高達0.7—1MPa的壓力,而泄爆措施可以將上升的壓力限製在構件材料強度所能承受的範圍內,
 
三、 袋式除塵器的防爆措施
 
3.1 控製袋式除塵器內的粉塵堆積量
 
工業可燃性粉塵危險濃度一般為:20—6000g/m3。通常袋式除塵器是工藝係統後部分,含塵氣體經過管道送入袋式除塵器被捕集形成粉塵層,並通過脈衝反吹清灰落入灰鬥。在這些過程中,粉塵在袋式除塵器中濃度很有可能處於上述危險濃度範圍之內。因此,要加強係統通風量,特別是清灰要及時,使袋式除塵器和管道中的粉塵濃度低於危險範圍的下限。及時把漏鬥的灰塵運走,對袋式除塵器的正常運行等方麵至關重要,袋式除塵器處理的粉塵多是易燃型粉塵,如果漏鬥灰塵不及時運走,會使粉塵中熱量積累,容易使粉塵發生自燃。堆積的粉塵並不是一個嚴實的整體,其中是有空氣的,堆積的粉塵其實是空氣與粉塵的混合膠體,這將會成為二次粉塵爆炸源泉,為埋下隱患。采用雙層氣動卸灰閥,可以保證及時排灰,減少漏風率,並可避免不嚴密處粉塵外溢,防止粉塵二次汙染。
 
3.2 清除點火源 在袋式除塵器內點火源主要是以下幾種:普通引燃源、衝擊或摩擦產生的火化、靜電火化及外殼溫度等。
 
①普通引燃源主要是由外界的火源直接帶進來,特別是氣割火焰和電焊火花,因為袋式除塵器一般均為焊件,對於氣割火焰和電焊火花主要是在修理儀器時產生的,所以可通過加強管理,提高工人防爆意識等方麵進行控製,在進行儀器修理時還要清除修理部位周圍的粉塵。
 
②衝擊或摩擦產生的火花通常是由螺母或鐵塊等金屬物件吸入袋式除塵器發生碰撞引起的火花,其消除方法主要是:在吸塵罩處設置適當的金屬網,電磁除鐵裝置,防止金屬進入收塵管道和袋式除塵器中,維修後應及時取出落入管道中金屬物質。其次通風機好布置在袋式除塵器後潔淨空氣側,防止金屬異物與風機高速旋轉葉片碰撞產生火花,並可防止易燃易爆粉塵與高速旋轉葉片摩擦發熱燃燒。後管網內的風速要合理,過高風速可使粉塵加速對管道的磨損,試驗表明磨損率同風速成立方關係,從而給除塵器內部帶來多的金屬物質。
 
③靜電產生的機理現在還沒有弄清出,但可以采取必要措施防靜電。選用與帶電序列中相近的物質,或與帶電序列相反的物質組合起來使用,盡量減少接觸電位差,那麽就可以大程度的抑製靜電的產生。所帶的正負電荷自行中和,達到消除靜電的目的。其次接地是主要、普遍的泄漏措施之一。設備、容器、管道等應保持等電位。根據實際情況,采用分散或集中的接地係統進行可靠接地,其接地電阻要求在1—2Ω範圍之內。此外增加導電性,用導體或導電物質代替高絕緣性物質。特別是采用抗靜電濾料,這主要是試驗表明濾料是產生靜電集中的部位,另外,堆積於濾袋上的粉塵層使空間電場強度增大,有可能擊穿空氣而發生火花放電。後可以采用提高環境濕度的辦法來泄漏靜電,也可以在生產過程中直接摻水。
 
④保持除塵器外殼的溫度不能過高,由於大量粉塵被外殼內壁吸附,外殼溫度過高使的粉塵表麵受熱,獲得能量後產生熔融和氣化迸發出熾熱微小質子顆粒或火花,也形成粉塵的點火源。所以控製好環境溫度不可把袋式除塵器放置屋外。
 
3.3 安裝泄爆膜
 
對於袋式除塵器來說,有效也經濟防爆措施是安裝泄爆膜,安裝泄爆膜關鍵在於泄爆麵積的計算,泄爆麵積太小不起作用,太大又會增加成本。在上常用泄爆麵積計算方法是Kst諾摸圖法、St諾摸圖法。袋式除塵器泄爆位置也很重要,主要靠近易爆發生點,泄爆效果好。
 
3.4 隔爆和抑爆
 
隔爆裝置可以采用一種緊急關斷閥,它是由紅外線火焰傳感器快速啟動氣動
 
式彈簧閥而實現的。能夠觸發安裝在距離傳感器足夠遠的緊急關斷閥,防止火焰或爆炸波及爆炸物向其它場所傳播形成二次爆炸,從而爆炸事故控製的特定區域,避免事態的惡化,造成嚴重的後果。如果為小型袋式除塵器易采用被動式有壓水袋或阻燃粉末裝置,粉塵為親水物質易采用有壓水袋,其它采用阻燃粉末裝置;如果為大型袋式除塵器易采用智能高壓噴灑裝置。
 
3.5 其它
 
粉塵爆炸絕大多數都是人員的疏忽造成的,加強人員的管理是根本和重要的。
 
①對操作人員進行理論及實踐知識的培訓,使操作人員意識到粉塵爆炸危險性及如何有效地防塵防爆;
 
②加強勞動紀律,在工作中時刻注意袋式除塵器運行情況;
 
③禁止在袋式除塵器工作時間對其進行電焊、氣割等操作和火進入或靠近工作區。
 
④經常清除管道和捕集袋內的粉塵,不得有粉塵堆積。
 
⑤電器設備要采用防爆裝置,如防爆電機、加裝地線等。



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