除塵器

煙草粉塵除塵器防火防爆設計

作者:广州新瑞环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2019-05-22 16:39:37

摘要:淺顯探討了煙草粉塵特性及爆炸危險性,並針對卷煙企業生産車間除塵機房防爆、除塵器防爆設計、除塵系統設計與劃分、除塵管道的布置及防火防爆應注意的問題進行了論述。

關鍵詞:煙草粉塵除塵;防火;防爆爆炸

近年來,隨著一些重大粉塵爆炸事故的發生,粉塵防爆設計越來越引起人們的重視。隨著卷煙狼人香蕉香蕉在线28迅速現代化進程,生産工藝和環境的改進,工藝和環境要求的除塵風量越來越大。雖然國內還未發生過煙草粉塵爆炸事故,但根據國際勞工局資料介紹,國際上已發生過煙草粉塵爆炸事故。粉塵爆炸在瞬間産生,並伴隨著高溫、高壓,熱空氣膨脹形成的沖擊破具有很大的摧毀力和破壞性。因此本文針對煙草粉塵除塵設計及防火防爆進行探析。

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1煙草粉塵特性

在卷煙生産工藝過程中,初加工、煙片、煙梗和成品煙絲由于擾動、振蕩、落差或風力輸送産生煙草粉塵;制絲車間、卷接包車間設備保養、吹掃和生産時都會産生煙草粉塵。據一些卷煙廠的統計,煙草原葉中含有占總量2~4%的無機塵土,在加工和輸送過程中又産生占總量2%左右的煙草粉塵。

卷煙企業生産車間均爲丙類火災危險性,我國最早列出煙草粉塵的爆炸濃度下限爲68g/m3,原引自1983年出版的蘇聯《工業通風設計手冊》。後來國內一些科研單位,經過測試發現,由于煙草粉塵屬有機粉塵,産地、水分、粒度及季節等均影響其爆炸特性參數,根據四種取樣粒徑測試結果,煙草粉塵爆炸指數K塵爲7.08~14.8MPa·(m/s),粉塵雲爆炸下限濃度約爲10~20g/m3。

2除塵機房防火防爆設計

根據《煙草加工系統粉塵防爆安全規程》(GB18245-2000)第5.3條指出,除塵機房宜單獨設置並位于生産廠房外,如確因條件所限,也可設于生産廠房內,但應與其他生産設備防爆隔離,並應采取泄壓措施。

《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)第9.3.7条也指出,净化有爆炸危险粉尘的干式除塵器和过滤器宜布置在广房外的独立建筑内,建筑外墙与所属厂房的防火间距不应小10m。具备连续清灰功能,或具有定期清灰功能且风量不大15000m3/h、集尘斗的储尘量小于60kg的干式除塵器和过滤器,可布置在广房内的单独房间内,但应采用耐火极跟不低于3.00h的防火隔墙和1.50h的楼板与其他部位分隔;第3.6.2条规定有爆炸危险的厂房和厂房内有爆炸危险的部位应设置泄压设施。

随着烟草工业的快速发展,现在的烟草厂房建筑体量大,大部分都是一体厂房,因此除尘机房很少单独设置。同时根据资料显示,国内外企业粉尘爆炸事故的首爆点几乎都在除塵器,苏联曾把除塵器首爆总结为事故的基本规律。因此,除尘机房防爆设计应采取如下措施:

(1)除塵機房的泄壓面積可按《建築設計防火規範》(GB50016-2014)第3.6.4條中公式計算,由于煙草粉塵爆炸指數K塵爲7.08~14.8MPa·(m/s),則C值可取≥0.055。

(2)除塵機房的泄壓設施可采用輕質屋面板、輕質牆體和易于泄壓的門、窗等,應采用安全玻璃等在爆炸時不産生尖銳碎片的材料。泄壓設施的位置應避開人員密集場所和主要交通道路,並靠近有爆炸危險的部位。

(3)除塵機房應有良好的通風,無自然通風,應設置機械通風,換氣次數可取≥5次/h。風機應采用防爆電機。

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3除塵器防火防爆设计

除塵器做为粉尘收集净化系统中最重要的设备,同时又是事故首爆点,因此除塵器本体的防爆设计尤为重要,除塵器的防爆设计应重点关注以下问题,同时还应符合《粉尘爆炸危险场所用收尘器防爆导则》:

除塵器箱体应能承受系统最大负压,同时应设置泄爆装置。

除塵器应有可靠的清灰装置、自控系统及合理的清灰周期。

濾袋應采用消靜電濾料制作,並應具備阻燃性能。

除塵器应设防静电直接接地设施。

卸灰装置应与除塵器同步运转,粉尘不应积存在灰斗内,灰斗内壁应光滑,休止角应不小于65°。

4除塵器设计及防火防爆

4.1除塵系統的劃分

卷煙企業生産車間內除塵點分散且車間面積較大、除塵點多,爲便于運行管理,常劃分爲多個除塵系統。系統劃分的原則如下:

同一生産流程、同時工作的除塵點相距不大時,可合爲一個系統。同一生産流程的除塵系統也宜結合工藝工段劃分,便于生産管理。

同時工作但粉塵種類不同的除塵點,當工藝允許不同粉塵混合回收或粉塵無回收價值時,也可合設一個系統。如制絲車間工藝對葉線篩下物無回收要求時,可並入一般環境除塵系統。

溫濕度不同的含塵氣體,當混合後可能導致風管內結露時,應分設系統。如制絲車間滾筒薄板式烘絲機、流化床烘梗絲機、滾筒烘絲機等高溫高濕除塵應單獨設置除塵系統,還應采取保溫隔熱措施。

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風量較大的除塵點位于風機附近時,不宜和遠處排風量小的排風點合爲同一系統,合並該除塵點會增大系統總阻力,不利于經濟運行。

單個系統的除塵點不宜過多,以利于各支管間阻力平衡。當不能通過管徑調整水力平衡時,應在阻力小的管路設置便于調節的閥門,風閥一般設于垂直立管。對于打葉複烤車間除塵系統,除塵點較多,單個系統除塵點不宜超過30個。

個別工藝設備風量較大、風量控制嚴格或風量變化對工藝影響較大,需單獨設置系統。

當附近有多個除塵點不同時工作時,可合用系統,通過設置與工藝設備連鎖的閥門切換,減少除塵系統的設置,節約投資。此時除塵系統的排風量應按同時工作的最大排風量以及間歇工作的排風點漏風量之和計算,漏風量可取正常排風量的15%~20%。

4.2除塵管道的布置

煙草生産車間一般管網多而複雜,特別是卷煙廠空調系統風管斷面尺寸大,除塵管網的布置也直接影響空調系統風管的總體布局,因此應與工藝、土建、電氣、給排水、弱電、動力等專業互相配合、協調,使管網布置順暢、簡潔,減少管網交叉。除塵管道的布置需注意以下事項:

風管布置應力求順直,避免複雜的局部管件。彎頭、三通等管件要安排妥當,局部管件之間應留有直管段安裝空間,以減少阻力和噪聲。風管彎管曲率半徑不宜小于2倍管道直徑,風管斜三通角度爲采用30°,不得大于45°。四通制作可采用兩個斜三通的做法。

輸送高溫潮濕含塵氣體,管道順氣流方向應設置不小于0.005的坡度,並應在風管最低點和風機底部裝設水封泄液管,以便排除積液。

應嚴格控制管道最小風速,確保管內不應有粉塵聚集。煙草粉塵垂直風管風速應≥8m/s,水平風管風速應≥10m/s,可根據管道布置空間適當提高風速,降低粉塵聚集可能性。

風管上應設置必要的調節測量裝置,如閥門、風量測定孔、檢查孔等,調節和測量裝置應設在便于操作和觀察的地點。

煙草粉塵除塵系統爲防止風管堵塞,風管直徑一般不宜小于80mm。

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4.3除塵管網的防火防爆設計

除塵管網防爆設計主要避免粉塵的局部聚集達到爆炸濃度下限,以及避免電火花、或其他火源的産生,設計時應注意以下幾點:

管道不應設置端頭或袋狀管,避免粉塵聚集,阻塞管道。在易積塵部位如彎頭、三通合理設置風管檢測門,便于及時清理風管內壁積塵。

除塵器应布置在负压段。除尘机房位于厂房内时应设置集中连续收尘系统,且风量不大于15000m3/h,或人工定期处理。为了便于人工清理也可设置绞龙输送机输送至集中收尘点,集中处理,减少人工操作量。

管道應采用金屬材料制作,便于導出靜電。常用的爲薄鋼板,高溫潮濕除塵系統一般選用不鏽鋼板;一般除塵管道通常選用不易變形、強度高的冷軋鋼板,但加工相對熱軋鋼板困難,也可選用熱軋鋼板。

管网拐弯处及除塵器入口合理设置泄压装置,可采用泄爆膜或泄爆门。但泄爆膜泄爆后需及时更换,因此建议采用泄爆门,泄爆后及时关闭即可,减少更换维护成本。

同時應按現行防火規範要求設置相應的防火閥。

5結束語

綜上所述,首先應意識到煙草生産企業煙草粉塵爆炸的重要性,其次在煙草粉塵的除塵設計要滿足相關標准規範要求,采取相應的技術措施,同時,運行管理過程中規範操作,就能避免粉塵爆炸事故的發生。

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