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常州市广博干燥设备有限公司(http://www.yfdry.cn)专业生产实验室专用小型电加热双锥回转真空干燥机,喷雾干燥机,热风循环烘箱等干燥设备。产品广泛应用于化工、制药、食品、冶金、建材、农副等行业,深受用户好评。 ·English ·网站地图
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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:

  干燥设备广泛应用于化工、制药、农林土特产品、粮食、轻工等领域,是量大面广的通用机械产品。目前国内外市场需要的常规干燥设备,我国都能自己制造,这表明我国干燥设备一度依靠国外进口的局面已结束。

  目前,我国干燥设备在国内市场占有率已达80%以上。预计“十五”期间,国产干燥设备在国内市场占有率将达90%以上,竞争的焦点主要集中在产品质量、技术水平、售后服务和价格方面。今后几年,我国干燥设备需求将在以下领域明显增长。

  在粮食烘干领域中,用于水稻、小麦烘干的小型烘干设备(5t/h以下),预计年需求量将达到上千台左右;化工用干燥设备年需求量将达到3000台(红薯含有24-30%的碳水化合物,1.7%的蛋白质,0.3%的纤维素,丰富的维生素A、C、E和钙、钾等元素,欧美人赞它是“第二面包”,法国人称它是当之无愧的“高级保健食品,日本人称其为“冠军菜”。红薯加工后的副产品——红薯渣,也含有丰富的蛋白质、糖、维生素和微量元素,可用于制作食品,加工酒精,做成饲料,生产酱油、醋的糖色,还可以用来制作一次性餐饮具,用途广泛。江西山峰薯业有限公司年加工红薯7-8万吨,鲜红薯渣(含水90%以上)上百万吨,由于受技术的影响,这些资源白白浪费了。公司采用先进的淀粉加工技术,红薯粉碎到80-100目,使红薯渣成水样,很难脱水干燥。由于红薯加工是季节性生产,在短期内不采喷雾干燥机作业中,干燥用热风进入塔内的温度(热风温度)与出口温度(排风温度)的决定是很重要的。排风温度与产品的水分含量有关,应按产品容许的水分来决定。热风温度越高热效率越高,经济性越好。但是过高的热风温度会造成产品质量变劣,因此热风温度必须在保证产品质量的前提下适当提高。
  喷雾干燥机热风温度将对产品的松密度发生明显的影响。高温热风有产生低松密度的倾向,这是由于热风有快速干燥作用,使颗粒表面硬化并使残留湿气膨胀,而促进了气球状中空颗粒的形成。假如要求高的松密度(低比容),或要求实心颗粒,则设计时不应使用高温热风与新形成喷雾造粒烘干机的操作方法:
  在日常生产过程中,烘干设备使用前必须做一些准备工作。先是要检查各个装置的轴承和密封部分连接处有无松动,各个机械部件的润滑油状况以及各个水、风、浆管阀口等是否处于所需位置。然后接通电源检查电压和仪表是否正常,最后检查料浆搅拌桶内料浆的量以及浓度等情况,若出现问题应及时排除。
  对于喷雾造粒烘干机,我们要按照先开启送风机、抽风机,然后打开加热开关的顺序来操作。等到出料口温度达到我们预先设定温度时(一般为130℃左右),我们需要启动喷雾造粒干燥机的料泵和除尘系统。当且仅当泵压达到2MPa后,此时我们可以打开喷枪造粒了。
  喷雾造粒烘干设备运行过程度在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。

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