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在除塵工程中產生爆炸性氣體(tǐ)的場合有:煉鋼廠高爐(lú)廢氣含煤氣;煤破碎、製粉和煤粉轉運等廢氣中含有高濃度煤粉;焚燒爐燃燒垃圾產生的含爆炸(zhà)氣體;木器廠(chǎng)木工機械產生的木粉等都(dōu)具可然可爆(bào)性。所以我(wǒ)們(men)在選擇除塵器的時候,一定要對除塵器(qì)進(jìn)行必要的防爆設計,下麵我們介紹一下煤粉防爆袋式除塵器(qì)的防爆措施。
(1)煤粉防爆袋式除塵器防爆的結構設計措施 除塵器本(běn)體結構的特(tè)殊設計,為防止除塵器內部構件可燃粉塵的積灰,所(suǒ)有梁、分隔板等應設置防(fáng)塵(chén)板(bǎn),而防(fáng)塵板斜度(dù)應小於70度。灰鬥的溜角大於70度,為防止(zhǐ)因兩鬥壁(bì)間(jiān)夾角太小(xiǎo)而積灰,兩相鄰側板應焊上溜料板,消除粉塵的沉積,考慮到由於防爆除塵器操作不正常和粉塵濕度大時出現(xiàn)灰鬥結露堵寒,設計灰鬥時,在(zài)灰鬥壁板上對高溫(wēn)除塵(chén)器(qì)增加蒸汽管保溫或管狀電加熱器。為(wéi)防止(zhǐ)除塵(chén)器灰鬥蓬料,每個灰鬥還需設置倉臂振動器(qì)或空氣炮。
一台除塵器少則2~3個灰鬥,多則5~8個,防爆(bào)除塵器在使用時會產生風量(liàng)不均引起的偏斜,各灰鬥內煤(méi)粉量不均,後邊的灰量大。
為解(jiě)決防爆(bào)布袋除塵器風量不(bú)均勻問題(tí)在結構可以采取以(yǐ)下措施:①在除塵器風道斜隔板(bǎn)上加擋風板。擋板的尺寸需根據等風(fēng)量和等風(fēng)壓(yā)原理確定;②再考慮(lǜ)到現場的實際情況的變化,在提升(shēng)閥杆與閥板之間采用可調,使出(chū)口(kǒu)高h為變化值,以進一步修(xiū)正;③在進風支管設(shè)風量(liàng)調節閥,除塵設(shè)備運行後對各箱室風(fēng)量進行(háng)調節。使除塵器各箱室風量差別控製在(zài)5%以內。
(2)防爆布袋式除塵器要采用(yòng)防靜電濾袋 在除塵器內部,由(yóu)於高(gāo)濃度粉塵隨在流動(dòng)過程中互相摩擦(cā),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。對於脈衝清(qīng)灰方式,除塵(chén)濾(lǜ)袋用滌綸針刺氈,為消除滌綸針刺氈易產生靜電不足,除塵濾袋布料中中紡入導電(diàn)的金(jīn)屬絲或碳纖維,在安裝除塵濾袋時,濾袋通過鋼(gāng)骨架和多孔板相連,經過殼體連入車間接地網。對於反吹風清灰的除塵濾(lǜ)袋,已開發出MP922等多種防靜電除塵布袋。在煤粉防爆袋式除塵器、木器防爆袋式除塵(chén)器、冶煉防爆袋式除塵器中使用效果(guǒ)都很好。
(3)防爆布(bù)袋式除塵器要設置安全孔(閥) 為將爆(bào)炸局限於袋式除塵器內部而不向其他方麵擴展,設置安全孔和必不可少的消火設備,實為重要。設置安全(quán)孔的目的不是讓安全孔防止發生爆炸,而是用它限製爆炸範圍和減少爆炸次數。大多數處理爆炸性粉塵的(de)除塵器都是在設置安(ān)全(quán)孔(kǒng)條件下進行運轉的。正因為這樣,安(ān)全孔的設計(jì)應(yīng)保證萬一出現爆炸事故,能切實起到作用;平(píng)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製成。因為袋式除塵器箱體承受不住很大(dà)壓力,所以設計破裂板的(de)強度時應使該板在(zài)更低的壓力(lì)下(xià)即被破壞。有時由於箱體長期受壓使(shǐ)鋁板產生疲勞變形以致發生破(pò)裂現象,即使這是正常的也不允許更換高強度(dù)的厚板(bǎn)。
彈簧(huáng)門型安全孔(kǒng)是通過增減彈簧張力(lì)來調節開啟的壓力。為了保證事故時(shí)門型孔能切實起到安全作用(yòng),必須定期對其進行動作試驗。
安全孔的麵積應該按照粉塵爆炸時(shí)的大壓力、壓力增高的速度以及箱體的耐壓強度之間的關係來確定,但目前尚無確切的資(zī)料。要根據袋式除塵器(qì)的形式(shì)、結構來確定安全(quán)孔(kǒng)麵積的大小、我們認(rèn)為對中小型除塵器安全孔與除塵器體積之(zhī)比為1/10~1/30,對大中型除(chú)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(jí)泄壓裝置,主要(yào)用於管(guǎn)道或除塵(chén)設備,使它們避免因超壓(yā)或真(zhēn)空而導(dǎo)致破壞。與安全閥相比,爆破(pò)片具有泄放麵積大、動作靈(líng)敏、精度高、耐腐蝕和不容易堵塞等優點。爆破片可單獨使(shǐ)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等材料製成,其作用是夾緊和保(bǎo)護防爆(bào)板,以保(bǎo)證爆破壓力(lì)穩定。防爆板由鋁、鎳、不鏽(xiù)鋼或石墨等(děng)材料製成,有(yǒu)不同(tóng)形狀:拱形(xíng)防爆板的凹(āo)麵朝向受壓側,爆破時發生(shēng)拉伸或剪(jiǎn)切破壞;反拱形防爆板的凸麵朝向受壓側,爆破時因失穩突然翻轉被刀刃割破或沿(yán)縫(féng)槽撕裂;平麵形防爆板爆破時也發生拉伸或剪切破壞。
除塵(chén)器選擇防爆板的耐壓力應以除(chú)塵器(qì)工作壓力為依據。因為除塵器(qì)本體耐壓要求8000~18000Pa按設定耐壓要求查資料確定泄爆閥膜破裂壓力。
②防爆除塵器防爆閥設(shè)計 安全防爆閥設計主要有(yǒu)兩種:一種是防爆板;另一種是重錘式防爆閥。前一種破裂後需更換新的板,生產要中斷,遇高負壓時,易坯且不易保溫。後一種(zhǒng)較前一種先進一些,在關閉狀態靠重錘壓,嚴密性差。上述兩種方法都不宜(yí)采用高壓脈衝清灰。為解決嚴密(mì)性問題,在重錘式肪爆閥上可設計防(fáng)爆安全鎖。其(qí)特點是:在關閉時,安全門的鎖合主要是(shì)通過此鎖(suǒ),在遇爆炸(zhà)時可自動打開進行釋放,其釋放力(安全力)又可通過彈簧來調整。為了使安全門受力均衡,一般根據安全(quán)門麵積需(xū)設置4~6個鎖不等。為使防爆(bào)門嚴密不漏風可設計成防爆板與安全鎖的雙重結構。
(4)檢測和消防(fáng)措施 為(wéi)防範於未然,在(zài)除塵係統上可采取必要的消防措施。
①除塵(chén)器消防設施。主(zhǔ)要有水、CO2和惰性滅火劑。對於水泥廠主要采甩、CO2,而鋼廠可采用氮氣。
②除塵器溫度的檢測。為了解除塵器溫度的變化情況,控(kòng)製(zhì)著火(huǒ)點,一般在除塵器入(rù)口處,灰鬥上分(fèn)別裝上若幹溫度(dù)計。
③除塵器CO的(de)檢測。對於大型除塵設備因體積較大,溫度計的裝設是很有限的,有時(shí)在溫度計測點較遠處發生燃(rán)燒現(xiàn)象難於從溫度計上反映出來。可在除塵器出(chū)口處裝設一(yī)台CO檢測裝置,以幫助(zhù)檢測,隻要除塵器內任何地方發生燃燒現象,煙氣中的CO便會升高,此時把CO濃度升高的報警與除塵係統控製聯銷,以便(biàn)及時停止係統除塵器的運行。
(5)設(shè)備接(jiē)地措施 防爆除塵器因運行安全需要常常露天布(bù)置。甚至露(lù)天布置在高大的鋼結構上(shàng),根據設備接地要求,設(shè)備接地避雷成為一項必不可少的措施(shī),但是除塵器一般不(bú)設避雷針。
除塵器所有連(lián)接法蘭間均增設(shè)傳導性能較好的導體(tǐ),導體形式可做成(chéng)卡片式(shì)。也可做成線條式。線條式導體見圖。卡片式導體見圖。無論采用哪一種形式導體,連接必須牢固,且需表(biǎo)麵處埋(mái),有一定耐腐蝕功能。否則都(dōu)將影響(xiǎng)設備接地(dì)避雷效果。
(6)配套部件防爆 在除塵器防爆措施中選(xuǎn)擇(zé)防爆部件是必不可少(shǎo)的。防爆除塵器忌諱運行工(gōng)況(kuàng)中的粉塵竄入電氣負載內誘發誘導產生(shēng)爆炸危(wēi)險(xiǎn)。除塵器運行時電氣負載、元件在電(diàn)流傳輸接觸時,甚至導通中也難免產生電擊(jī)火化(huà),放電火花誘導(dǎo)超過(guò)極限濃度的塵源氣體爆炸也是極易發生的事,電氣負載元件必須全部選用防爆型部件,杜絕爆炸誘導因素產生(shēng)。保證設備(bèi)運行和操作安全。例如,脈衝(chōng)除塵器的電磁脈衝閥、提升閥用的電磁閥都應當用防爆產品。
(7)防止火星混入(rù)措施 在處理木屑(xiè)鍋爐、稻殼鍋(guō)爐、鋁(lǚ)再生(shēng)爐和冶煉爐等廢氣的袋式除(chú)塵器中(zhōng),爐子中的已燃粉塵有可能隨風(fēng)管氣流進入箱(xiāng)體,而使堆(duī)積在濾布上的粉塵著火,造成事故。
為防止火星進入袋式(shì)除塵器,應采取如下措施。
①設置預除塵器和冷(lěng)卻管道。圖為設(shè)有旋(xuán)風除塵器或惰性除塵器作為預除塵器,以捕集粗粒粉塵和火星。用這種方法太細的(de)微粒火星(xīng)不易捕集,多數(shù)情(qíng)況下微粒粉塵在進入除塵器之前能夠燃盡。在預(yù)除塵器之後設(shè)置冷卻管道,並控製管內流速,使之盡量低。這是一(yī)種比較(jiào)可靠的(de)技術措施,它可(kě)使氣體在管內有充分的停(tíng)留(liú)時間(jiān)。
②玲卻噴霧塔。預先(xiān)直接用水噴霧(wù)的氣體冷(lěng)卻法。為保證袋式除(chú)塵器內的含(hán)塵(chén)氣體安全防火,冷卻用水量是控製供給的(de)。大部分燃燒(shāo)著的粉塵一經與微細水(shuǐ)滴接觸即(jí)可冷卻(què),但是水滴卻易氣化,為使尚未與(yǔ)水滴接(jiē)觸的(de)燃燒粉塵能夠冷卻,應有必要的空間和停留時(shí)間。
在特殊(shū)情況(kuàng)下(xià),采用噴霧塔、冷卻管和預除塵器等聯合並用,比(bǐ)較徹底地防止火星混入。
③火星捕集裝置見圖。在管道上安裝(zhuāng)火星捕集裝置是一種簡(jiǎn)便(biàn)可行的方法。還有的在(zài)火星通過捕集器的瞬間,可使其發出電氣(qì)信(xìn)號,進行報警。同時,停止操作或改變氣體回路等。
火星捕集器設計(jì)要求如下:
a、火花捕集器用(yòng)於高溫煙氣中的火花顆粒捕集時(shí),設備(bèi)主體材料一般采(cǎi)用15Mo3或(huò)16Mo,對粱、柱和平台梯子等則采(cǎi)用Q235,火花捕集(jí)器作為煙氣預分離器時(shí)除旋轉葉片一般采用15Mn外,其他(tā)材料可(kě)采用Q235;
b、設備進出口速度一般在(zài)18~25m/s之間;
c、考慮粉塵的分(fèn)離效果。葉片應一定的耐磨措施和恰當的旋轉角度;
d、設備結構設計要考慮到高溫引起的設備變形。
(8)控製入口粉塵濃度和加(jiā)入不燃性粉料 袋式除塵器在運轉過程中,其內部濃(nóng)度(dù)分布不可避免地會使某部位處於爆炸界限之內(nèi),為(wéi)了提(tí)高安全性,避(bì)開管道內的粉塵爆炸上下限之(zhī)間的濃(nóng)度。例(lì)如,對於(yú)氣力輸送(sòng)和粉碎分級等粉塵收集工作(zuò)中,從設計時就要注意到,使之在超過上限的(de)高濃(nóng)度下進行運轉;在局部收集等情況下(xià),則要在管路中保持粉塵濃度在下限(xiàn)以下的(de)低濃度。
利用稀釋法防止火災的一例。在收(shōu)集爆炸性粉塵時,由(yóu)於設置了吸塵罩,用空氣稀釋了粉塵,在管道中濃度遠遠低於爆炸下限。從係統(tǒng)中間向管道內連續提供不燃性粉料,如黏土、膨潤土等,在除(chú)塵器內部對爆炸性粉塵加以稀釋,以便防止發生爆炸和火災的危險。


