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粉塵濃度和顆粒對爆炸的影響

(1)粉塵濃度可燃粉塵爆炸也存在粉塵濃度的上下限。該值受點火能量、氧濃度、粉體粒度、粉體品種、水分等多種因素的影響。采用簡化公式，可估算出爆炸極限，一般而言粉塵爆炸下限濃度為20~60g/m3，上限介于2~6kg/m3。上限受到多種因素的影響，其值不如下限易確定，通常也不易達到上限的濃度。所以，下限值更重要、更有用。

從物理意義上講，粉塵濃度上下限值反映了粒子間距離對粒子燃燒火焰?zhèn)鞑サ挠绊?，若粒子間距離達到使燃燒火焰不能延伸至相鄰粒子時，則燃燒就不能繼續(xù)進行(傳播)，爆炸也就不會發(fā)生;此時粉塵濃度即低于爆炸的下限濃度值。若粒子間的距離過小，粒子間氧不足以提供充分燃燒條件，也就不能形成爆炸，此時粒子濃度即高于上限值。

(2)粉體粒度可燃物粉體顆粒大于400um時，所形成的粉塵云不再具有可爆性。但對于超細粉體當其粒度在10um以下時則具有較大的危險性。應(yīng)引起注意的是，有時即使粉體的平均粒度大于400um，但其中往往也含有較細的粉體，這少部分的粉體也具備爆炸性。

雖然粉體的粒度對爆炸性能影響的規(guī)律性并不強，但粉體的尺寸越小，其比表面就越大，燃燒就越快，壓強升高速度隨之呈線性增加。在一定條件下zui大壓強變化不大，因為這是取決于燃燒時發(fā)出的總能量，而與釋放能量的速度并無明顯的關(guān)系。

3、粉塵爆炸的技術(shù)措施

燃燒反應(yīng)需要有可燃物質(zhì)和氧氣，還需要有一定能量的點火源。對于粉塵爆炸來說應(yīng)具備三個要素:點火源;可燃細粉塵;粉塵懸浮于空氣中，形成在爆炸濃度范圍內(nèi)的粉塵云。這三個要素同時存在才會發(fā)生爆炸。因此，只要消除其中一條件即可防止爆炸的發(fā)生。在袋式除塵器中常采用以下技術(shù)措施。

(1)防爆的結(jié)構(gòu)設(shè)計措施本體結(jié)構(gòu)的特殊設(shè)計中，為防止除塵器內(nèi)部構(gòu)件可燃粉塵的積灰，所有梁、分隔板等應(yīng)設(shè)置防塵板，而防塵板斜度應(yīng)小于70度。灰斗的溜角大于70度，為防止因兩斗壁間夾角太小而積灰，兩相鄰側(cè)板應(yīng)焊上溜料板，消除粉塵的沉積，考慮到由于操作不正常和粉塵濕度大時出現(xiàn)灰斗結(jié)露堵寒，設(shè)計灰斗時，在灰斗壁板上對高溫除塵器增加蒸汽管保溫或管狀電加熱器。為防止灰斗蓬料，每個灰斗還需設(shè)置倉臂振動器或空氣炮。

1臺除塵器少則2~3個灰斗，多則5~8個，在使用時會產(chǎn)生風(fēng)量不均引起的偏斜，各灰斗內(nèi)煤粉量不均，H后邊的灰量大。

為解決風(fēng)量不均勻問題在結(jié)構(gòu)可以采取以下措施:①在風(fēng)道斜隔板上加擋風(fēng)板。擋板的尺寸需根據(jù)等風(fēng)量和等風(fēng)壓原理確定;②再考慮到現(xiàn)場的實際情況的變化，在提升閥桿與閥板之間采用可調(diào)，使出口高h為變化值，以進一步修正;③在進風(fēng)支管設(shè)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，設(shè)備運行后對各箱室風(fēng)量進行調(diào)節(jié)。使各箱室風(fēng)量差別控制在5%以內(nèi)。

(2)采用防靜電濾袋在除塵器內(nèi)部，由于高濃度粉塵隨在流動過程中互相摩擦，粉塵與濾布也有相互摩擦都能產(chǎn)生靜電，靜電的積集會產(chǎn)生火花而引起燃燒。對于脈沖清灰方式，濾袋用滌綸針刺氈，為消除滌綸針刺氈易產(chǎn)生靜電不足，濾袋布料中中紡入導(dǎo)電的金屬絲或碳纖維，在安裝濾袋時，濾袋通過鋼骨架和多孔板相連，經(jīng)過殼體連入車間接地網(wǎng)。對于反吹風(fēng)清灰的濾袋，已開發(fā)出MP922等多種防靜電產(chǎn)品。使用效果都很好。

(3)設(shè)置安全孔(閥)為將爆炸局限于袋式除塵器內(nèi)部而不向其他方面擴展，設(shè)置安全孔和*的消火設(shè)備，實為重要。設(shè)置安全孔的目的不是讓安全孔防止發(fā)生爆炸，而是用它限制爆炸范圍和減少爆炸次數(shù)。大多數(shù)處理爆炸性粉塵的除塵器都是在設(shè)置安全孔條件下進行運轉(zhuǎn)的。正因為這樣，安全孔的設(shè)計應(yīng)保證萬一出現(xiàn)爆炸事故，能切實起到作用;平時要加強對安全孔的維護管理。

破裂板型安全孔是用普通薄金屬板制成。因為袋式除塵器箱體承受不住很大壓力，所以設(shè)計破裂板的強度時應(yīng)使該板在更低的壓力下即被破壞。有時由于箱體長期受壓使鋁板產(chǎn)生疲勞變形以致發(fā)生破裂現(xiàn)象，即使這是正常的也不允許更換高強度的厚板。

彈簧門型安全孔是通過增減彈簧張力來調(diào)節(jié)開啟的壓力。為了保證事故時門型孔能切實起到安全作用，必須定期對其進行動作試驗。

安全孔的面積應(yīng)該按照粉塵爆炸時的zui大壓力、壓力增高的速度以及箱體的耐壓強度之間的關(guān)系來確定，但目前尚無確切的資料。要根據(jù)袋式除塵器的形式、結(jié)構(gòu)來確定安全孔面積的大小、我們認為對中小型除塵器安全孔與除塵器體積之比為1/10~1/30，對大中型除塵器其比值為1/30~1/60較為合適。遇到困難時，要適當參照其他裝置預(yù)留安全防爆孔的實際確定。

①防爆板防爆板是由壓力差驅(qū)動、非自動關(guān)閉的緊急泄壓裝置，主要用于管道或除塵設(shè)備，使它們避免因超壓或真空而導(dǎo)致破壞。與安全閥相比，爆破片具有泄放面積大、動作靈敏、精度高、耐腐蝕和不容易堵塞等優(yōu)點。爆破片可單獨使用，也可與安全閥組合使用。

防爆板裝置由爆破片和夾持器兩部分組成，夾持器由Q235、16Mn或OCr13等材料制成，其作用是夾緊和保護防爆板，以保證爆破壓力穩(wěn)定。防爆板由鋁、鎳、不銹鋼或石墨等材料制成，有不同形狀:拱形防爆板的凹面朝向受壓側(cè)，爆破時發(fā)生拉伸或剪切破壞;反拱形防爆板的凸面朝向受壓側(cè)，爆破時因失穩(wěn)突然翻轉(zhuǎn)被刀刃割破或沿縫槽撕裂;平面形防爆板爆破時也發(fā)生拉伸或剪切破壞。