1、工業用防爆除塵器之粉 塵濃度和顆粒對爆炸的影響

(1)粉 塵濃度可燃粉 塵爆炸也存在粉 塵濃度的上下限。該值受點火能量、氧濃度、粉 體粒度、粉 體品種、水分等多種因素 的影響。采用簡化公式,可估算出爆炸極限,一般而言粉 塵爆炸下限濃度為20~60g/m3,上限介于2~6kg/m3。上限受到多種因素 的影響,其值不如下限易確定,通常也不易達到上限的濃度。所以,下限值更重要、更有用。

從物理意義上講,粉 塵濃度上下限值反映了粒子間距離對粒子燃燒火焰傳播的影響,若粒子間距離達到使燃燒火焰不能延伸至相鄰粒子時,則燃燒就不能繼續進行(傳播),爆炸也就不會發生;此時粉 塵濃度即低于爆炸的下限濃度值。若粒子間的距離過小,粒子間氧不足以提供充分燃燒條件,也就不能形成爆炸,此時粒子濃度即高于上限值。

(2)粉 體粒度可燃物粉 體顆粒大于400um時,所形成的粉 塵云不再具有可爆性。但對于細粉 體當其粒度在10um以下時則具有較大的危險性。應引起注意的是,有時即使粉 體的平均粒度大于400um,但其中往往也含有較細的粉 體,這少部分的粉 體也具備爆炸性。

雖然粉 體的粒度對爆炸性能影響的規律性并不強,但粉 體的尺寸越小,其比表面就越大,燃燒就越快,壓強升高速度隨之呈線性增加。在一定條件下壓強變化不大,因為這是取決于燃燒時發出的總能量,而與釋放能量的速度并無明顯的關系。

3、粉 塵爆炸的技術措施

燃燒反應需要有可燃物質和氧氣,還需要有一定能量的點火源。對于粉 塵爆炸來說應具備三個要素 :點火源;可燃細粉 塵;粉 塵懸浮于空氣中,形成在爆炸濃度范圍內的粉 塵云。這三個要素 同時存在才會發生爆炸。因此,只要消除其中一條件即可防止爆炸的發生。在袋式除塵器中常采用以下技術措施。

(1)防爆的結構設計措施本體結構的特殊設計中,為防止除塵器內部構件可燃粉 塵的積灰,所有梁、分隔板等應設置防塵板,而防塵板斜度應小于70度。灰斗的溜角大于70度,為防止因兩斗壁間夾角太小而積灰,兩相鄰側板應焊上溜料板,消除粉 塵的沉積,考慮到由于操作不正常和粉 塵濕度大時出現灰斗結露堵寒,設計灰斗時,在灰斗壁板上對高溫除塵器增加蒸汽管保溫或管狀電加熱器。為防止灰斗蓬料,每個灰斗還需設置倉臂振動器或空氣炮。

1臺除塵器少則2~3個灰斗,多則5~8個,在使用時會產生風量不均引起的偏斜,各灰斗內煤粉 量不均,h后邊的灰量大。

為解決風量不均勻問題在結構可以采取以下措施:①在風道斜隔板上加擋風板。擋板的尺寸需根據等風量和等風壓原理確定;②再考慮到現場的實際情況的變化,在提升閥桿與閥板之間采用可調,使出口高h為變化值,以進一步修正;③在進風支管設風量調節閥,設備運行后對各箱室風量進行調節。使各箱室風量差別控制在5％以內。

(2)采用防靜電濾袋在除塵器內部,由于高濃度粉 塵隨在流動過程中互相摩擦,粉 塵與濾布也有相互摩擦都能產生靜電,靜電的積集會產生火花而引起燃燒。對于脈沖清灰方式,濾袋用滌綸針刺氈,為消除滌綸針刺氈易產生靜電不足,濾袋布料中中紡入導電的金屬絲或碳纖維,在安 裝濾袋時,濾袋通過鋼骨架和多孔板相連,經過殼體連入車間接地網。對于反吹風清灰的濾袋,已開發出mp922等多種防靜電產品。使用效果都很好。

(3)設置安 全孔(閥)為將爆炸局限于袋式除塵器內部而不向其他方面擴展,設置安 全孔和必不可少的消火設備,實為重要。設置安 全孔的目的不是讓安 全孔防止發生爆炸,而是用它限制爆炸范圍和減少爆炸次數。大多數處理爆炸性粉 塵的除塵器都是在設置安 全孔條件下進行運轉的。正因為這樣,安 全孔的設計應保證萬一出現爆炸事故,能切實起到作用;平時要加強對安 全孔的維護管理。

破裂板型安 全孔是用普通薄金屬板制成。因為袋式除塵器箱體承受不住很大壓力,所以設計破裂板的強度時應使該板在更低的壓力下即被破壞。有時由于箱體長期受壓使鋁板產生疲勞變形以致發生破裂現象,即使這是正常的也不允許更換高強度的厚板。

彈簧門型安 全孔是通過增減彈簧張力來調節開啟的壓力。為了保證事故時門型孔能切實起到安 全作用,必須定期對其進行動作試驗。

安 全孔的面積應該按照粉 塵爆炸時的壓力、壓力增高的速度以及箱體的耐壓強度之間的關系來確定,但目前尚無確切的資料。要根據袋式除塵器的形式、結構來確定安 全孔面積的大小、我們認為對中小型除塵器安 全孔與除塵器體積之比為1/10~1/30,對大中型除塵器其比值為1/30~1/60較為合適。遇到困難時,要適當參照其他裝置預留安 全防爆孔的實際確定。

①防爆板防爆板是由壓力差驅動、非自動關閉的緊急泄壓裝置,主要用于管道或除塵設備,使它們避免因壓或真空而導致破壞。與安 全閥相比,爆破片具有泄放面積大、動作靈敏、精度高、耐腐蝕和不容易堵塞等優點。爆破片可單獨使用,也可與安 全閥組合使用。

防爆板裝置由爆破片和夾持器兩部分組成,夾持器由q235、16mn或ocr13等材料制成,其作用是夾緊和保護防爆板,以保證爆破壓力穩定。防爆板由鋁、鎳、不銹鋼或石墨等材料制成,有不同形狀:拱形防爆板的凹面朝向受壓側,爆破時發生拉伸或剪切破壞;反拱形防爆板的凸面朝向受壓側,爆破時因失穩突然翻轉被刀刃割破或沿縫槽撕裂;平面形防爆板爆破時也發生拉伸或剪切破壞。