沸腾干燥设备的防爆安全知识浅析

摘  要：对粉体沸腾所伴有静电和粉尘爆炸的二个问题作理论探讨，从而阐明了沸腾干燥设备防爆安全的重要性，同时插入此方面在此类设备的运用。 　　关键词：沸腾干燥设备，静电，粉尘爆炸，防爆安全 　　对沸腾干燥设备，基本都是以流化床工作原理为基础的，其物料干燥过程的基础就是粉体的沸腾。同时，在排风作用下，容器内细微粉体经捕集袋过滤后排向室外，其捕集的过程就有大量的超细粉的产生，不管是在流态沸腾还是在捕集运行中，沸腾干燥的整个过程均伴有超细的粉体运动。然而，粉体运动存在的过程常伴有静电和粉尘爆炸的二个问题，在某些因素引导下会引起爆炸现象。目前国内在处理此类问题时，认为只要安置防爆电机就可行了，实属考虑欠妥。本文从粉体沸腾的静电和粉尘爆炸问题作理论的探讨，针对沸腾干燥设备的防爆安全性提出自己的观点，目的是为了此类设备制造和应用得更完整、更可靠和更安全。 　　1.沸腾干燥设备中粉体的不安全因素浅析 　　1.1沸腾干燥设备粉体沸腾中静电产生的因素探讨 　　物料在沸腾干燥设备沸腾干过程中，由于干燥气体与物料颗粒表面产生剧烈的摩擦，干燥固体粒子之间也会产生剧烈的碰撞与摩擦，同时固体粒子还与筒体壁面、捕集袋及管路壁面发生剧烈的碰撞与摩擦，使得固体粒子表面带有大量的静电；另一方面，随着固体粒子的不断细化，产生了大量的新生表面，原粒子的表面电荷平衡状态被破坏，使新生粒子表面带上大量电荷。由于聚集、粘附管壁等原因，一旦当整机接地状态不良时，可使积累的静电电荷形成相当高的电压，其在一定条件下会导致静电释放产生的电火花。如果被干燥物料是易燃易爆物，这种静电火花极易引起干燥物料的突然燃烧或爆炸。 　　文献研究认为“静电最高处在于捕集袋内”，这是由于风机运行抽去大量容器内细小粉尘，这样在捕集袋内大量积累带电粉尘。而产生火花放电的最危险点可认为在捕集袋、分离小管道内。 　　1.2沸腾干燥设备中粉尘爆炸产生的因素探讨 　　粉尘爆炸的定义为悬浮于空气中的粉尘颗粒与空气中的氧气充分接触，在特定条件下瞬时完成氧化反应，反应中放出大量热，从而产生高温、高压的现象。一般来说，可燃固体在空气中燃烧时会释放出能量，并产生大量的气体，而释放出能量的快慢既燃烧速度的大小在固体（粉尘）暴露在空气中的面积有关。因此，对于同一种固体物质的粉体，其粒度越小，比面积越大，燃烧扩散就越快。若固体的粒度很细，以至可悬浮起来，一旦有点火源使之引燃，则可在极短的时间内释放出大量的能量，这些能量来不及散逸到周围的环境中去，致使该空间内气体受到加热并绝对膨胀，而另一方面粉体燃烧时产生大量的气体，会使体系形成局部高压，以至产生爆炸及传播。 　　任何粉尘爆炸要具备三个要素，即①点火源；②可燃细粉尘；③粉尘浮悬于空气中，形成在爆炸浓度范围内的粉尘云。其中，三个要素同时存在才会发出爆炸，因此只要消除其中一个要素，就可有效防止粉尘爆炸。 　　1.3沸腾干燥设备中粉体不安全因素的探讨 　　由于不管是在流态沸腾还是在捕集运行中，物料在沸腾干燥设备沸腾极易产生大量粉尘，粉尘沸腾极易造成上述的静电火花，即可能造成点火源要素。对于“粉尘云”而言，正如文献所述的“可燃物粉体颗粒大于400μm时，所形成的粉尘云不再具有可爆性。”而当“粉体颗粒度在10μm以下时，则具有较大的危险性”，对沸腾干燥设备的捕集袋与排出管道之间的粉体粒度极细的情况下，极有可能上述的“粉尘云”。故对一般物料就极有可能存在着粉尘爆炸的因素，倘如物料中含有可燃细粉组分的话，就意味着具备粉尘爆炸的三个要素，粉尘爆炸的可能性极大。 　　如果只在沸腾干燥设备中设有防爆电机的话，只是基础上防止“点火源”，其也是此类设备所必须配置的。上述可知，静电和粉尘爆炸是此类设备防爆安全的关键所在，其常被人们所忘却，而药品生产的实际是确保生产设备的安全、可靠和符合相应工艺要求。人们不能只凭“过去没有发生此类事故，对此不必太认真”的概念去生产制造此类设备，应科学性和安全性去考虑。 　　2.沸腾干燥设备中粉体安全的预防措施 　　对沸腾干燥设备中粉体沸腾的所引起安全隐患，有文献对粉体易产生此二类隐患的预防作了一定阐述，作为沸腾干燥设备可作如下的借鉴。 　　2.1沸腾干燥设备防静电的措施 　　对沸腾干燥设备中粉体沸腾防止静电可借鉴的措施如下： 　　1)捕集袋采用防静电纤维材料制成，及时消除进入袋中的粉体上的静电，避免粉体聚集成块脱落时产生的剥离起电。 　　2)采用导体材料作送风管道及各连接部件的连接件，并将整个系统仔细接电，使粉体上的静电能及时地导走。 　　3)其它方法，如增大管道直径、减少弯头、定期清灰和出料、操作工人穿戴防静电服操作等，对抑制、减少和消除粉体沸腾过程中的静电也是有效的。 　　2.2沸腾干燥设备防粉尘爆炸的措施 　　对沸腾干燥设备中粉体沸腾防止防粉尘爆炸可借鉴的措施如下： 　　1)清除点火源，对于可能产生火源的设备和装置应安装有抑爆系统，在除尘或滤尘设备和管道中设置防爆膜或泄压阀。 　　2)经常清除管道和捕集袋内的粉尘，不得有粉尘堆积。 　　3)电器设备要采用防爆装置，如防爆电机、加装地线等。 　　4)厂房设计要符合预防粉尘爆炸的要求，按抗爆设计，并要有足够的防爆泄压面积。 　　3.防爆安全性在沸腾干燥设备的应用 　　针对国内有些沸腾干燥设备防爆意识不完善性，只是采取简单的防爆措施，不能确保操作人员、厂房的安全，在生产中存在一定的隐患。常固定在“过去没有发生此类事故，对此不必太认真”的概念中去制造设备，随着人们对安全意识的加强及日后干燥物料组分的复杂话，此类设备的防爆要求已提到急切的等级。 　　根据多年来生产沸腾制粒机的生产经验并结合国外同类设备的特点，特别是沸腾干燥设备在结构上采取了必要的防止措施。 　　4.小结 　　以上对粉体沸腾所伴有静电和粉尘爆炸的二个问题作理论探讨，从而重申了沸腾干燥设备的防爆安全重要性。 · 行业聚焦： 在日常的生产过程中，如何提高食品的干燥速率是很多工作人员都会遇到的问题，那么如何提高食品干燥的速率呢？我认为要从以下方面思考，如果要提高食品的干燥速率，提高产量，我们首先需要知道影响干燥速率的因素有那些，经验得出如下：传热速率、外扩散速率、内扩散速率。 　　首先，我们需要提高外扩散速率当干燥处于等速干燥阶段时，外扩散阻力成为左右整个干燥速率的主要矛盾，因此降低外扩散阻力，提高外扩散速率，对缩短整个干燥周期影响最大。外扩散阻力主要发生在边界层里，因此应做到a,降低介质的水蒸汽浓度，增加传质面积，亦可提高干燥速度。：b,增大介质流速，减薄边界层厚度等，提高对一、 粉体混合的含义 粉体混合是二种以上组份在干燥状态或有少量液体存在下，以外力作用搅混，使其不均一性不断降低的过程。所谓二种以上组份，可以是不同的物质，也可以是同一物质而有不同的物理特性：如含水率不同、颗粒直径不同、颜色不同等等。 　　粉体混合是一个复杂的随机过程，混合质量的评估及测定方法一直是困扰着人们的棘手问题。随着时代的发展，凭人的五官感觉来判定混合均匀度的日子已经过去。用科学的、数量形式来判定混合均匀度，就是粉体混合的定量分析。要做到定量分析，必然要有取样、检测、统计分析（数据处理）几个过程，从而得到一个单一的量值来表达混合物的均匀度。 　　二、 取样 从干燥箱，集公司多年在箱体加热方面的成功试验，通过不断潜心研究，突破传统技术创造性解决了在热传导过程中的“瓶颈”--寻找到完美的热传导方式 。 　　特点： 　　1、长方体工作室，使有效容积达到最大，微电脑温度控制器，控温精确可靠。 　　2、钢化、防弹双层玻璃门观察工作室内物体，一目了然，能够向内部充入惰性气体。 　　3、箱门闭合松紧能调节，整体成型的硅橡胶门封圈，确保箱内高真空度。 　　4、工作室采用抛光镜面不锈钢板制成，确保产品经久耐用。 　　5、储存、加热、试验和干燥都是在没有氧气或者充满惰性气体环境里进行，所以冷冻干燥机使用注意事项: 　　开机 　　1 打开冷冻干燥机箱左侧的总电源开关，气压数显为大气压110pk； 　　2 按住控制面板上的总开关键三秒钟以上，温度数显为冷阱的实际温度； 　　3 启动制冷机，预冷30分钟以上； 　　4 将样品放入样品架，盖上有机玻璃罩，并启动真空泵； 　　5 待气压数显稳定后，记录温度和气压数值。 　　停机 　　1 纪录停机前的温度和气压数值； 　　2 按住控制面板的充气阀，并立即关闭真空泵； 　　3 气压数显为大气压时，打开有机玻璃罩，取出样品； 　规方法相比，所加工的产品质量有较大幅度的提高。 　　6、微波干燥设备具有消毒、杀菌的功效，产品安全卫生。保质期长。 　　7、干燥设备经济效益显著。传统的干燥所需的时间很长、速度很慢、能耗大、加工费用高。采用微波加热，可以节约大量的能源、提高加热和干燥的速度。这是因为微波具有穿透性，在对物体加热时，不需要任何传媒，且可对物料内外同时加热。根据国内外资料显示，采用微波设备对物料加热，其速度和效能是常规加热方法的4~10倍。 　　从以上介绍的干燥设备特点中，节能、降耗、提高产品质量、安全卫生、设备投资成本低等诸方面即可看出其经济效益和社会效益的显著。

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