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防爆除尘器是如何做到防止粉尘爆炸的
发布时间:2019-03-13 16:58

1.粉尘爆炸的特性

粉尘爆炸是悬浮在空气中的粉尘颗粒与空气中的氧气充分接触,在特定条件下瞬间完成氧化反应的现象。反应过程中放出大量热量,产生高温高压。粉尘爆炸必须满足以下三个条件:火源;可燃性粉尘;粉尘悬浮在空气中,达到爆炸浓度极限。

( 1 )粉尘爆炸比可燃物质和气体更复杂,可燃粉尘悬浮在空气中,在爆炸浓度范围内形成尘云。在点火源的作用下,一些与点火源接触的灰尘首先被点燃,形成一个小火球。 在小火球释放的热量作用下,附近的灰尘被加热,温度升高,出现燃烧现象,因此火球将迅速膨胀并形成粉尘爆炸。

粉尘爆炸的难易程度和强度与粉尘的物理化学性质和周围空气条件密切相关。一般来说,燃烧的热量越大,颗粒越细,灰尘越活跃,爆炸的危险就越大,轻悬浮物和可燃物质爆炸危险性较高,当空气中氧含量高时,灰尘容易点燃,爆炸更猛烈。由于湿气具有抑制爆炸的作用,灰尘和气体越干燥,爆炸的风险就越大。

( 2 )粉尘爆炸后,经常发生二次爆炸,这是因为在第一次爆炸时,大量粉尘堆积在一起,其浓度超过了粉尘爆炸的上限,无法爆炸。 然而,当第一次爆炸形成的冲击波或冲击波将沉积的粉尘重新聚集起来时,它将与空气中的空气混合,浓度将在粉尘爆炸的范围内,这可能马上导致第二次爆炸。 第二次爆炸造成的灾难往往比第一次爆炸造成的灾难严重得多。

防爆除尘器

( 3 )粉尘爆炸机理,可燃粉尘在空气中燃烧时释放能量,井内产生大量气体,能量释放的速度,燃烧速度的大小,与粉末暴露在空气中的面积有关。因此,对于相同固体物质的粉末,粒径越小,比表面积越大,燃烧扩散越快.。 如果这种固体的粒度非常细。 以便可以暂停。一旦被小火点燃,它可以在很短的时间内释放大量的能量。 这种能量不能在太晚之前逃逸到周围环境中,导致空间中的气体被加热并绝热膨胀。另一方面,粉末燃烧时产生大量气体,使系统形成局部高压,引起爆炸和传播,这通常称为粉尘爆炸。

( 4 )粉尘爆炸与燃烧的区别大型固体可燃材料的燃烧是在煤燃烧等几乎平行的层中向内部推进。这种燃烧能量的释放相对较慢。产生的热量和气体可以迅速消散。可燃粉尘的堆积燃烧在通风良好的情况下形成明火燃烧,而在通风不良的情况下形成明火燃烧。可形成无烟或无焰阴燃。

可燃性粉尘的燃烧有几个阶段:第一阶段,表层粉末也受热;第二阶段,表层气化溢出挥发性物质;第三阶段,挥发分气相燃烧。

( 5 )可燃性粉尘分级粉按可燃性可分为两类:一类是可燃性粉尘;一种是不可燃的。 不同国家对可燃粉末的分类方法和标准不同。

可燃粉末在美国被列为二级危险品,同时,金属粉末、含碳粉末和谷物粉末被分成不同的组。 美国制定的分级方法是根据标准试验装置发生粉尘爆炸时获得的增压速度,将被测粉末分为三级。 目前,我国还没有现成的可燃性粉尘分类标准。

防爆除尘器

2.粉尘浓度和颗粒对爆炸的影响

( 1 )可燃性粉尘爆炸也存在粉尘浓度的上下限。 该值受点火能量、氧浓度、粉末粒度、粉末类型、水分等因素的影响.利用简化公式可以估算爆炸极限,一般粉尘爆炸下限浓度为20 ~ 60g / m3,上限浓度为2 ~ 6 kg / m3。上限受多种因素影响,其值不像下限那么容易确定,通常不容易达到上限的浓度。 因此,下限值更为重要和有用。

从物理上讲,粉尘浓度的上下限反映了颗粒间距离对颗粒燃烧火焰传播的影响。如果粒子到粒子的距离使得燃烧火焰不能延伸到相邻粒子,那么燃烧就不能继续(传播)并且不会发生爆炸,此时粉尘浓度低于爆炸下限。 如果颗粒之间的距离太小,颗粒之间的氧气不足以提供足够的燃烧条件,并且不会形成爆炸。此时,粒子浓度高于上限值。

( 2 )当可燃粉末粒径大于400 μm时,形成的尘云不再具有爆炸性。 然而,当超细粉末的粒度小于10 μm时,这是非常危险的。应该注意的是,有时即使粉末的平均粒度大于400 μm,它也常常含有更细的粉末,并且这一小部分粉末是爆炸性的。

虽然粉末粒度对爆炸性能影响的规律性不强,但粉末粒度越小,比表面积越大,燃烧越快,压力上升速率线性增大。在一定条件下,最大压力变化不大,因为它取决于燃烧过程中排放的总能量,与能量释放的速度没有明显的关系。

防爆除尘器

3. 粉尘爆炸技术措施

燃烧反应需要可燃物质和氧气,也需要一定能量的点火源。粉尘爆炸应具备三个要素:点火源;可燃性粉尘;粉尘悬浮在空气中,在爆炸浓度范围内形成尘云。只有这三种元素同时存在,爆炸才会发生。因此,只要消除其中一个条件,就可以防止爆炸。布袋除尘器通常采用以下技术措施。

( 1 )主体结构特殊设计中的防爆结构设计措施,以防止可燃性粉尘在除尘器内部构件、所有梁、隔板等处堆积。应设置防尘板,防尘板的坡度应小于70度。灰斗滑移角大于70度,为了防止由于两个料斗壁之间的夹角较小而导致粉尘堆积,相邻两个侧板应与滑板焊接,以消除粉尘沉积。考虑到灰斗因运行异常和粉尘湿度高而凝结和冷堵塞,在设计灰斗时,灰斗壁板上应增加蒸汽管道或管式电加热器,以隔离高温除尘器。为了防止灰斗覆盖材料,每个灰斗还必须配备仓臂振动器。

( 2 )除尘器采用防静电滤袋,由于高浓度粉尘在流动过程中相互摩擦,粉尘与滤布也相互摩擦产生静电,静电的积聚产生火花并引起燃烧。脉冲清灰法,滤袋采用聚酯针刺毡,为消除聚酯针刺毡易产生静电的不足,将导电金属丝或碳纤维纺入滤袋布中,安装滤袋时,滤袋通过钢骨架与多孔板连接,通过外壳与车间接地网连接。MP 922等防静电产品已开发用于具有防吹洗灰功能的滤袋,使用效果非常好。

( 3 )设置安全孔(阀),将爆炸限制在布袋除尘器内部,不扩大到其他方面,设置安全孔和必要的灭火设备非常重要。设置安全孔的目的不是为了防止爆炸,而是为了限制爆炸范围,减少爆炸次数.。 处理爆炸性粉尘的除尘器大多是在设置安全孔的条件下运行的。正因如此,安全孔的设计应确保在发生爆炸事故时发挥作用,平时要加强对安全漏洞的维护和管理。

爆破片式安全孔由普通薄金属板制成,由于布袋除尘器箱体承受不了很大压力,所以爆破片的强度设计应使爆破片在较低压力下破坏,有时由于箱体长期受压而产生疲劳变形,导致铝板开裂,即使正常,也不允许更换强度高的厚板。

防爆除尘器

弹簧门式保险孔通过增加或减小弹簧张力来调节开启压力,为了确保门形孔在事故中发挥安全作用,必须定期进行试验。

安全孔的面积应根据粉尘爆炸时的最大压力、升压速度和箱体抗压强度之间的关系确定,但目前尚无确切数据,安全孔面积的大小应根据布袋除尘器的形式和结构确定,大家认为中小型除尘器安全孔与除尘器体积之比为1 / 10~1 / 30,大中型除尘器安全孔与除尘器体积之比为1 / 30~1 / 60更合适,遇到困难时,应适当参考其他设备预留的安全防爆孔的实际确定。

①防爆板防爆板是由压差驱动而非自动关闭的应急泄压装置,主要用于管道或除尘设备,防止因超压或真空而损坏。 与安全阀相比,爆破片具有泄放面积大、动作灵敏、精度高、耐腐蚀、不易堵塞等优点,爆破片可单独使用或与安全阀组合使用。

防爆板装置由爆破片和支架组成,保持架由Q235、16mn、ocr 13等材料制成,其作用是夹紧和保护防爆板,以保证爆破压力的稳定。防爆板由铝、镍、不锈钢、石墨等材料制成,具有不同的形状:拱形防爆板的凹面面向压力侧,爆破时产生拉伸或剪切损伤;所述防拱防爆板的凸面面向压力侧,在爆破时由于不稳定而突然翻转,被刃口沿槽切割或撕裂;平板防爆板爆破时也发生拉伸或剪切破坏。

除尘器选用防爆板的耐压性能应根据除尘器的工作压力而定,由于除尘器本体的耐压要求为8000 - 18000 pa,所以排气阀膜片的破裂压力是根据按照设定的耐压要求检查的数据确定的。

②防爆阀设计安全防爆阀设计主要有两种:一种是防爆板;另一种是重锤式防爆阀。 前者断裂后需要更换新的板材,生产需要中断. 在负压大的情况下,容易出现空白,不易保暖,后者比前者先进。在关闭状态下,用重锤压紧,密封性差。上述两种方法都不适用于高压脉冲除灰。 为解决密封问题,重锤防爆阀可设计防爆安全锁。其特征在于,当安全门关闭时,安全门的锁定主要是通过锁定来实现的,在发生爆炸时可以自动打开和释放,释放力(安全力)可以通过弹簧来调节. 为了平衡安全门上的力,一般根据安全门的面积需要4 - 6把锁。为保证防爆门严密不漏气,可设计成防爆板和安全锁的双重结构。

防爆除尘器

( 4 )除尘器防爆措施中防爆元件的选择至关重要。 防爆除尘器禁止粉尘在运行状态下逃逸到电气负载中,引发爆炸危险。当除尘器运行时,即使在电流传输过程中电气负载和部件相互接触,也不可避免地会产生电击和火化。放电火花超过极限浓度也极易引发尘源气体爆炸。所有电气负荷部件必须是防爆部件,以防止发生爆炸诱发因素,确保设备运行安全。 例如脉冲除尘器的脉冲阀和提升阀的电磁阀都应该使用防爆产品。

 ( 5 )防止火星混入木屑锅炉、稻壳锅炉、铝再生炉、冶炼炉等处理废气的布袋除尘器中的措施,炉内燃烧后的粉尘可能随风管气流进入箱体,造成滤布上堆积的粉尘着火,造成事故

在收集爆炸性粉尘时,由于安装了吸尘罩,粉尘被空气稀释,管道中的浓度远远低于爆炸下限。粘土、膨润土等不燃性粉末从系统中部连续供给管道,爆炸性粉尘在除尘器内稀释,防止爆炸和火灾危险、

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