粉尘爆炸与袋式除尘器的防爆设计.doc

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粉尘爆炸与袋式除尘器的防爆设计
粉尘爆炸与袋式除尘器的防爆设计
随着环保意识的加强，人们对企业向大气排放的污染气体的要求也越来越严，而袋式除尘器正是烟尘、粉尘污染的克星，是治理大气污染的高效除尘设备。袋式防尘器最大优点是除尘效率高，在实际应用中可达到99．9%，粉尘排放浓度可达10mg/m3以下，甚至达到1mg/m3。正是因为袋式除尘器这些优点，已在众多企业中得到应用。但随着袋式除尘器普及，袋式除尘器粉尘爆炸事故也呈上升趋势，因此袋式除尘器防爆设计已提及到日程上。
一、防爆概念
1、引起爆炸的三个必要条件，三个条件同时具备——
①空气中粉尘达到一定的浓度，即处于爆炸上下限内，一般爆炸下限最为人们关注；②有足够能量的点火源sourceofigrution；③足够的空气或氧气混合接触。airoroxygen；flammableairflammabledust
粉尘爆炸是一个非常复杂的过程，受很多因素的影响，所以爆炸机理至今尚不十分清楚，一般认为粉尘爆炸经过以下发展过程：粉尘爆炸首先是粉尘粒子从点燃源获得能量后(热传导、热辐射)表面受热，另外粉尘粒子获得能量后内外相继受热而产生熔融和气化迸发出炽热微小质子颗粒或火花，会形成粉尘的点火源。由于粉尘表面积大，与空气能够充分接触，加之粉尘层的存在，故粉尘粒子表面温度急剧上升，使粉尘粒子加速分解或气化。当与空气混合接触时即可形成气相点火，这样粉尘中既有气相也有固相，两相同时存在燃烧时更加剧烈。而且，静电的积聚摩擦也形成点火源。当粉尘浓度与空气混合达到爆炸下限时遇到点火源即可燃烧，在初始燃烧时，由于粉尘与空气混合较充分，粉尘即可爆炸，并以压力波的方式释放能量，所以常常把机械装置中的粉尘吹出来，把地面上的粉尘层吹起，形成了飞扬的粉尘云，这些粉尘云再被初始爆炸的灼热残余物瞬间再次点燃，接着发生第2次爆炸，同时可产生空气湍流。这次爆炸由于把大量沉积的粉尘再次吹起，其爆炸的威力比初始爆炸大得多，粉尘的爆炸受到点火源的形成、最小点火能量和粉尘浓度等多种因素的影响。可从爆炸过程看出：粉尘颗粒直径的大小是引爆难易程度的决定者，引燃源是起爆的关键因素，而引燃粉尘云造成二次爆炸是最大危害。
二、防爆技术
防止爆炸的产生必从三个必要条件来考虑，限制了其中的一个必要条件，就限制了爆炸的产生。在工业过程中，通常从下述三个方面着手对易燃易爆场合进行处理。1）预防或最大限度地降低易燃物质泄漏的可能性；2）不用或尽量少用易产生电火花的电所元件；3）采取充氮气之类的方法维持惰性状态。
防爆技术可分为预防性技术措施和设计性措施。预防性措施是指使粉尘的浓度低于爆炸下限和粉尘的大量堆积，及消除有效引燃源；设计性措施是指预防爆炸发生的措施难以奏效时而采取的将爆炸危害程度降至安全水平的措施，使爆炸不至于造成人员伤亡，爆炸后设备短时间内可恢复使用的技术，它包括：抗暴、抑爆、隔爆、泄爆等。
袋式除尘器内作为集尘收集地，使粉尘的浓度时刻低于爆炸下限，经济上不划算，也很难做到；但不让大量粉尘堆积是可以做到的。有效引燃源要区分下列2种引燃源：普通引燃源(例如焊接、磨削、熏烟产生的引燃源)和机械故障引起的引燃源(机械火花、高温表面、无焰燃烧聚热、静电火花)。其中各类运动