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沸腾干燥设备的防爆安全性浅析

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  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。
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