袋式除尘器粉尘爆炸的防护技术措施
袋式除尘器一般防爆措施有三种,一是增加装置的强度,使之承受最大爆炸压力。这种方法只能用于小的装置,并且要考虑防止爆炸火焰通过连接处向外传播。二是爆炸泄压,这是较为方便和经济的方法,是首先可选择的方案。三是抑爆,使用在有毒粉尘或不能开泄压口的装置。
泄爆是指早爆炸初始阶或扩展阶段,将围包体高温高压燃烧物,通过围包体强度最低的部分(即泄压口),向安全方向泄出,使围包体免遭破坏的技术。在无泄压装置,足够大的强度容器中,粉尘爆炸压力随时间变化情况。容器强度为Pa的容器上开一小口,其他条件不变,最大些压力超过了容器的强度,容器仍被破坏。最大些压力低于容器的强度,容器不会因爆炸而被破坏。
泄爆压力与泄爆压力上升速率。粉尘泄爆时,围包体内的压力因泄爆而降低,但又因粉尘在继续爆炸而升高,二者综合的结果是减小了泄爆时的压力与压力上升速率,是爆炸压力上升到一最大值,即泄爆压力,然后随时间延长不断降低,如果泄爆面积足够大,泄爆压力上升速度会下降到零,甚至负值。在所有粉尘浓度范围内泄爆压力、泄爆压力上升速率值中最大的值即为最大泄爆压力、最大泄爆压力上升速率,泄爆设计是用此值。
开启静压越小,围包体泄爆越早。泄压面积一定时,低开启压力比高开启压力产生的泄爆压力小,如果要达到同样大小的泄爆压力,则开启压力小的所需泄压面积小。开启压力要受工艺要求的制约。开启压力太小,稍受干扰(如大气流动对泄压盖会产生吸力等)就会打开泄爆口,影响生产操作。泄爆盖质量愈大,惯性越大,需要的开启静压就越大,打开的时间也越长。由于粉尘特性往往差别较大,而且测试条件不同,往往同名称的粉尘爆炸性差别甚大,因此设计前应将粉尘送往专门机构测定。
在设计除尘器本体强度时,首先应知道除尘器本体最弱部分的强度和要求的安全水平。如果发生爆炸,本体除了不允许破裂外,是否允许存在永久非弹性变形。如果不允许,则为抗压设计水平,如果允许则是抗冲击设计水平二者不同之处是,前者要求能承受最大爆炸压力(或初始压力增大后的最大爆炸压力)与压力容器设计相同,其最大允许应力不得超过屈服强度极限。
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