摘要:防爆除尘器设计规范一、总则1.目的:本规范旨在为防爆除尘器的设计提供全面、系统的技术要求和指导原则,确保防爆除尘器在运行过程中能够有效预防和控制爆炸风险,保障人员生命安全、设备正常运行以及生产环境的稳定。2.适用范围:本规范适用于各类存在爆炸性粉尘环境,需要安
防爆除尘器设计规范
一、总则
1.目的:本规范旨在为防爆除尘器的设计提供全面、系统的技术要求和指导原则,确保防爆除尘器在运行过程中能够有效预防和控制爆炸风险,保障人员生命安全、设备正常运行以及生产环境的稳定。
2.适用范围:本规范适用于各类存在爆炸性粉尘环境,需要安装防爆除尘器以实现粉尘收集、净化和排放控制的工业场所,包括但不限于化工、制药、食品加工、木材加工等行业。
3.基本原则:防爆除尘器的设计应遵循安全第一、技术先进、经济合理、环保达标的原则,充分考虑爆炸性粉尘的特性、工艺条件、场所环境等因素,确保防爆除尘器在各种工况下均能可靠运行。
二、术语和定义
1.爆炸性粉尘:在一定条件下,能够与空气形成爆炸性混合物的粉尘、纤维或飞絮。
2.防爆除尘器:具备防止爆炸产生、传播和减轻爆炸危害功能的除尘设备,通过采用特殊的结构、材料和防爆措施,确保在爆炸性粉尘环境中安全运行。
3.最大试验安全间隙(MESG):在规定试验条件下,两个经长25mm 的间隙连通的容器,一个容器内燃爆时不引起另一个容器内燃爆的最大连通间隙。
4.最小点燃电流比(MICR):在规定试验条件下,气体、蒸气混合物的最小点燃电流与甲烷 -空气混合物的最小点燃电流之比。
三、设计前期准备
1.粉尘特性分析
-收集并分析爆炸性粉尘的化学成分、粒径分布、含水率、爆炸下限(LEL)、爆炸上限(UEL)、最小点燃能量(MIE)、最大试验安全间隙(MESG)、最小点燃电流比(MICR)等关键参数。
-确定粉尘的爆炸危险等级,根据相关标准(如 GB50058 -2014《爆炸危险环境电力装置设计规范》)划分爆炸性粉尘环境区域。
2.工艺条件评估
-了解生产工艺过程中粉尘的产生量、产生速率、排放方式以及粉尘的温度、湿度等工艺参数。
-确定除尘系统的风量、风压要求,以及除尘器在系统中的安装位置和连接方式。
3.场所环境调查
-考察安装防爆除尘器的场所环境,包括空间大小、布局、通风条件、周围设备及建筑物的防火间距等。
-了解场所可能存在的其他危险因素,如易燃易爆气体、高温热源等,以便在设计时采取相应的防护措施。
四、防爆除尘器本体设计
1.结构选型
- 根据粉尘特性、工艺条件和场所环境,选择合适的防爆除尘器类型,如袋式除尘器、旋风除尘器、湿式除尘器等。对于爆炸危险性较高的粉尘,优先选用具有防爆性能优越、密封性好的袋式除尘器。
-防爆除尘器的结构设计应便于安装、维护和检修,各部件连接应牢固可靠,防止因振动、松动等原因产生火花。
2.材料选择
-防爆除尘器的壳体、滤袋、管道等部件应选用具有良好防爆性能和耐腐蚀性能的材料。壳体材料应具有足够的强度和刚度,能够承受爆炸产生的压力而不发生破裂。
-滤袋材料应根据粉尘特性选择,要求具有良好的过滤效率、透气性和耐温性能,同时应具备抗静电、阻燃等特性,以防止静电积累和燃烧。
3.防爆装置设置
-泄爆装置:在防爆除尘器的适当位置设置泄爆片、泄爆门等泄爆装置,其泄爆面积应根据除尘器的容积、粉尘爆炸压力等参数进行计算确定。泄爆装置的动作压力应低于除尘器的设计压力,确保在爆炸发生时能够及时、有效地释放压力,防止除尘器破裂。
-隔爆装置:对于可能存在爆炸传播风险的除尘系统,应在管道上设置隔爆阀、隔爆箱等隔爆装置,阻止爆炸火焰和压力波的传播。隔爆装置的动作应灵敏可靠,能够在爆炸初期迅速切断爆炸传播途径。
-抑爆装置:根据需要,可在防爆除尘器内安装抑爆系统,如自动喷粉抑爆装置、自动水雾抑爆装置等。抑爆系统应能够在爆炸发生的极短时间内(通常不超过几毫秒)检测到爆炸信号,并迅速喷出抑爆剂,抑制爆炸的发展。
五、电气系统设计
1.防爆电气设备选型
-安装在防爆除尘器及其附近区域的电气设备,如电机、风机控制柜、传感器等,应根据爆炸性粉尘环境的危险区域划分,选用符合相应防爆等级(如 Ex tD、Ex pD 等)的电气设备。防爆电气设备的选型应严格按照相关标准(如 GB3836 -2010《爆炸性环境》系列标准)执行。
-电气设备的防护等级应不低于 IP54,以防止粉尘进入设备内部,影响设备正常运行和引发爆炸。
2.电气线路敷设
-电气线路应采用镀锌钢管或阻燃型电缆桥架进行敷设,线路连接应牢固可靠,接头处应进行密封处理,防止粉尘积聚和短路。
- 在爆炸性粉尘环境危险区域内,不得设置中间接线盒。如确需设置,应采用防爆型接线盒,并确保其安装位置符合安全要求。
3.接地与等电位连接
-防爆除尘器及其电气系统应进行可靠的接地保护,接地电阻应不大于4Ω。接地线应采用截面积不小于16mm² 的铜芯线。
-除尘系统内的金属管道、设备外壳等应进行等电位连接,以消除电位差,防止静电火花引发爆炸。
六、通风与除尘系统设计
1.风量与风压计算
- 根据生产工艺要求和粉尘产生量,准确计算防爆除尘器所需的风量,确保能够有效收集和处理粉尘。风量计算应考虑一定的富余系数,以应对实际生产过程中可能出现的波动情况。
-计算除尘系统的风压损失,包括管道沿程阻力、局部阻力以及除尘器本身的阻力等,合理选择风机型号和参数,确保风机能够提供足够的风压,保证系统正常运行。
2.管道设计
-除尘管道应采用圆形截面,管道内壁应光滑,减少粉尘在管道内的积聚和阻力。管道的布置应尽量简洁、顺畅,避免过多的弯头和变径。
-管道的连接应采用密封性能好的连接方式,如法兰连接、卡箍连接等,连接处应设置密封垫片,防止粉尘泄漏。对于水平管道,应设置适当的坡度,便于粉尘的排放和清理。
3.粉尘收集与排放
-防爆除尘器应设置合理的粉尘收集装置,如灰斗、卸灰阀等,确保粉尘能够及时、有效地收集并排出。灰斗的设计应考虑粉尘的流动性,避免出现架桥、堵塞等现象。
-除尘器的排放口应符合国家和地方环保排放标准要求,必要时可设置二次净化装置,进一步降低粉尘排放浓度。
七、安全防护与监测设计
1.安全防护设施
- 在防爆除尘器周围设置明显的安全警示标志,标明爆炸危险区域、防爆等级以及操作注意事项等信息。
- 为操作人员配备必要的个人防护装备,如防尘口罩、防护眼镜、防静电工作服等,确保操作人员在接触粉尘和进行设备维护时的安全。
2.监测系统设计
-安装粉尘浓度监测传感器,实时监测除尘器内及管道内的粉尘浓度。当粉尘浓度超过设定安全值时,监测系统应能够及时发出报警信号,并自动采取相应的措施,如启动通风设备、调整除尘器运行参数等。
- 设置温度、压力监测装置,对除尘器内的温度和压力进行实时监测。一旦发现温度或压力异常升高,应及时采取措施,防止爆炸事故的发生。
八、安装、调试与验收
1.安装要求
-防爆除尘器的安装应由具有相应资质的专业安装队伍进行,严格按照设计图纸和安装说明书进行操作。安装过程中应确保各部件的安装位置准确、连接牢固,防爆装置和电气系统安装符合规范要求。
-安装完成后,应对除尘系统进行全面的检查和清理,确保管道内无杂物、设备内部无粉尘积聚,各部件运行灵活、无卡阻现象。
2.调试步骤
-调试前应制定详细的调试方案,明确调试步骤、方法和安全注意事项。调试过程中应先进行单机调试,检查各设备的运行情况,如电机转向、风机风量、滤袋张紧度等是否正常。
- 单机调试合格后,进行系统联动调试,检查整个除尘系统的风量分配、粉尘收集效果、防爆装置动作可靠性等是否符合设计要求。
来源:金珠环保