粉体爆炸的形成和发展的过程是这样的:在密闭的工业设备内部产生的许多粉末和灰尘与空气中的氧气混合,假如达到适当的浓度,万一产生了火花,就会由火花发展成小火球,如不抑制就会由小火球发展成大火球,并伴随有高温高压的产生,当压力升高到一定程度,超出了设备的抗压强度,就会发生爆炸。在此过程中,升高的压力会产生冲击波,而且冲击波的传播速度远大于火焰传播的速度,利用这个原理,让抑爆系统的传感器及时探测到冲击波,在火焰还没有时间发展成爆燃的时候,发射器喷射出抑爆剂(碳酸氢钠),将火焰喷灭,从而避免小火球演变成大火球,甚至形成爆炸,从而破坏设备,甚至危害到人身安全。
抑爆系统通俗来说相当于一个自动灭火器,但是在这里要灭的不是熊熊烈火而是发生爆炸前期的小火球。当安装在粉体设备上的传感器探测到设备内部发生火花,使得燃料燃烧,形成小火球,即将要发展成大火球产生爆炸的瞬间,马上发出一个指令给发射筒,发射筒马上会向设备内部喷出灭火剂,把要引发爆炸的火花熄灭,从而抑制了爆炸的发生。
在现代工业中,我们给粉体设备做防爆措施,不能只单独考虑某一个设备,要从整体出发,要作为一个防爆系统工程来设计,所以往往需要采取多种方案组合应用。如泄放和机械隔离方案、泄放和化学隔离方案、无焰泄放和机械隔离方案、无焰泄放和化学隔离方案、抑制和机械隔离方案等等,也可能需要所有方案的集合体。
根据如NFPA68、NAPA69、NFPA654规范的指导,为了工业的安全生产,为了人身和设备的安全,又由于爆炸的不确定性,务必提高安全防范意识,在设计、制造、使用带危险性的粉体设备时,应当给工业粉体设备上保险:采取合适的防护措施进行防爆。
粉尘治理
综合抑尘技术主要包括生物纳膜抑尘技术、云雾抑尘技术及湿式收尘技术等关键技术。
生物纳膜抑尘技术,生物纳膜是层间距达到纳米级的双电离层膜,能大限度增加水分子的延展性,并具有强电荷吸附性;将生物纳膜喷附在物料表面,能吸引和团聚小颗粒粉尘,使其聚合成大颗粒状尘粒,自重增加而沉降;该技术的除尘率高可达99%以上,平均运行成本为0.05~0.5元/吨。
云雾抑尘技术是通过高压离子雾化和超声波雾化,可产生1μm~100μm的超细干雾;超细干雾颗粒细密,充分增加与粉尘颗粒的接触面积,水雾颗粒与粉尘颗粒碰撞并凝聚,形成团聚物,团聚物不断变大变重,直至后自然沉降,达到消除粉尘的目的;所产生的干雾颗粒,30%~40%粒径在2.5μm以下,对大气细微颗粒污染的防治效果明显。
湿式收尘技术通过压降来吸收附 着粉尘的空气,在离心力以及水与粉尘气体混合的双重作用下除尘;独特的叶轮等关键设计可提供更高的除尘效率。
适用于散料生产、加工、运输、装卸等环 节,如矿山、 建筑、采石场、 堆场、港口、 火电厂、钢铁厂、垃圾回收处理等场所。