沸腾干燥机的静电和粉尘防爆安全性阐述

沸腾干燥机的静电和粉尘防爆安全性阐述 　　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机防爆安全的重要性，同时插入此方面在此类设备的运用。 　　对沸腾干燥机、沸腾制粒设备等沸腾干燥机来说，基本都是以流化床干燥设备工作原理为基础的，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，针对沸腾干燥机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.沸腾干燥机中粉体的不安全因素浅析 　　1.1沸腾干燥机粉体沸腾中静电产生的因素探讨物料在沸腾干燥机沸腾干过程中，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沸腾干燥机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，物料在沸腾干燥机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”，对沸腾干燥机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。 　　文献认为，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沸腾干燥机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。 　　如果只在沸腾干燥机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.沸腾干燥机中粉体安全的预防措施对沸腾干燥机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，作为沸腾干燥机可作如下的借鉴。 　　2.1沸腾干燥机防静电的措施对沸腾干燥机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沸腾干燥机防粉尘爆炸的措施对沸腾干燥机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、小结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机的防爆安全重要性。同时，对新型防爆制粒包衣机结构的阐述，也是对此类设备制造的一个准绳，围绕着这些结构要素才能制造出既节能、可靠，又安全实用的产品。本文所阐述的新型防爆沸腾制粒包衣机的结构的探索，只是起抛砖引玉的目的，设备有待进一步的提高，有待于我国的沸腾制粒包衣干燥机踏上一个新的台阶。 · 行业聚焦：  　　针对我国谷物干燥设备现状，结合广大农村市场需求，有关专家认为，国内谷物干燥设备的发展将呈现以下趋势： （1）谷物干燥机的生产能力应向大型化发展，今后需要研制处理量在每小时20-30吨的设备。 （2）设计将高水分谷物一次降到安全标准的设备，要求降幅10％以上，为此，有两条途径：一是采用联合干燥法，即将两种以上干燥方法的干燥机组合成一种新的干燥工艺，如用高温快速流化干燥机使湿粮预热，再用转筒烘干机以较低温度进行烘干。从当前世界各国谷物干燥技术发展来看，这是一种趋势。二是设计高效能谷物干燥机。 （3）应用先进测控技术，实现干燥过程向自动化或半自动化方向发展。 实木地板通常采用硬阔叶树村，中、高档实本地板主要采用优质进口材。比较合理的生产方式是先将原木在产地加工成地板坯半成品，并进行板端蜡封，以防止端裂，然后销往地板加工厂进行人工干燥后，再加工为成品地板。 　　人工干燥是确保实木地板质量的重要环节。干燥的目的主要是使木地板形体稳定，使其在以后的使用过程中不再发生收缩、湿胀和变形，同时也提高实木地板的加工性能、使用性能和耐久性能。干燥质量的关键是终含水率必须达到略低于使用环境的平衡含水率。在我国南方约为10％～12％，北方约为8％～10％，西北地区约为6％～8％，而且必须干透，并确保不翘、不裂和干燥应力基本解除。 　　干燥质量和干燥成本在一远古以来，人类就习惯于用天然热源和自然通风来干燥物料，完全受自然条件制约，生产能力低下。随生产的发展，它们逐渐为人工可控制的热源和空气除湿机所代替。 　　空气干燥机是通过加热使物料中的湿分(一般指水分或其他可挥发性液体成分)汽化逸出，以获得规定湿含量的固体物料的机械设备。 　　20世纪初期，乳品生产开始应用喷雾空气干燥机，为大规模干燥液态物料提供了有力的工具。40年代开始，随着流化技术的发展，高强度、高生产率的沸腾床和气流式空气干燥机相继出现。而冷冻升华、辐射和介电式空气干燥机则为满足特殊要求提供了新的手段。60年代开始发展了远红外和微波空气干燥机。 　　近代空气干燥机由干燥仓和风机组成。按通风方式的不同有垂直气流式和径向通风式两种。 　　径向通风干燥仓是由透风仓壁和密封仓顶构成的圆筒仓，仓底设有进风口，仓的中心设透气通风管。常温通风干燥仓结构简单，使用成本低，对谷物无污染，但干燥速度受空气湿度的影响较大。空气由风机从进风口送入透气通风管，由管壁四周流出，径向穿过谷层并吸收水分后，从仓的侧壁排出。由于气流穿过的谷层较薄，因而干燥较快。 　　垂直气流式通风干燥仓由带小孔的透风地板承受谷物，地板下留有通风道，空气由风机吹入通风道，穿过地功能性、提高农产品的附加值等方面。与常规方法相比，所加工的产品质量有较大幅度的提高。 　　6、微波具有消毒、杀菌的功效，产品安全卫生。保质期长。 　　7、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，采用微波干燥设备对物料加热，其速度和效能是常规加热方法的4~20倍。 　　从以上介绍的特点中，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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