噴霧干燥塔防爆裝置的設(shè)置要點及注意事項

噴霧干燥塔防爆裝置的設(shè)置要點及注意事項

文/劉殿宇

（華禹乳品機械制造有限公司）

噴霧干燥塔應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。在噴霧干燥生產(chǎn)中，有些產(chǎn)品由于粉塵過于微細(xì)，水分含量過低，進風(fēng)溫度過高，當(dāng)遇到摩擦及靜電可能會引起燃燒甚至爆炸，因此在噴霧干燥設(shè)計過程中應(yīng)該考慮設(shè)置防爆門。就防爆裝置的設(shè)置、粉塵燃燒爆炸的主要原因、生產(chǎn)注意事項進行闡述。

噴霧干燥；防爆門的設(shè)置；防爆面積計算

噴霧干燥應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，噴霧干燥的產(chǎn)品性質(zhì)不盡相同。在實際應(yīng)用中，連續(xù)生產(chǎn)的噴霧干燥塔最為常見，而有些產(chǎn)品在噴霧干燥過程中由于粉塵水分含量過低，粉塵過于微細(xì)，塔內(nèi)進風(fēng)溫度過高，當(dāng)遇到摩擦及靜電很可能引起粉塵燃燒，甚至爆炸，過去曾發(fā)生過這樣的事例。至今仍有很多噴霧干燥塔沒有安裝防爆裝置，設(shè)計制造單位還沒有足夠重視，但安裝防爆裝置，可消除隱患，防患于未然。

1 防爆裝置的設(shè)置

1.1防爆門的類型

防爆門包括膜片式防爆門、重力式防爆門及超導(dǎo)啟閉式防爆門。此外防爆裝置還有泄壓閥等。在噴霧干燥中上述3 種都可選擇使用。

1.2防爆門面積的計算

噴霧干燥塔防爆門面積的確定是關(guān)鍵，其確定方法可參照諾謨圖算法進行，如圖1所示。諾謨圖算法是在1～60 m 容器內(nèi)，對粉塵爆炸特性進行反復(fù)模擬試驗，獲得足夠數(shù)據(jù)后編制成一種計算泄爆面積的方法。參照《GB/T115605-1995粉塵爆炸泄壓指南》，對于圍包體耐壓強度Paed等于或大于0.2 MPa的泄壓面積可按下式計算。

其中：Av泄壓面積，m2；

a=0.000571lexp（20Pstat）；

b=0.978 lexp（-1.05Pstat）；

c=-0.687 lexp（2.26Pstat）；

V為圍包體體積，m3；

Pred為最大泄爆壓力，MPa；

Pstat為開啟壓力，MPa；

Kst為粉塵爆炸指數(shù)。

以RGYP01-500型壓力噴霧干燥塔為例計算并確定防爆面積，其主要參數(shù)為：干燥塔的容積V=142.74 m3；L/D=4.75；Pmd=0.163 MPa；Pred=0.253 MPa；這里Kst按5 MPa·m/s計算；Pstat=0.01 MPa。

根據(jù)上述參數(shù)可算出：

這里泄爆最大壓力按0.253 MPa計算，

則泄爆面積為：

圖1 諾謨圖

2 粉塵燃燒爆炸的主要原因

粉塵燃燒甚至爆炸的主要原因是噴霧干燥生產(chǎn)過程中粉塵水分含量過低，粉塵過于微細(xì)，進風(fēng)溫度過高，連續(xù)生產(chǎn)時間過長所致。當(dāng)遇到靜電或摩擦即可能產(chǎn)生燃燒甚至爆炸。其次，燃燒爆炸與粉塵的性質(zhì)也有直接關(guān)系。

3 生產(chǎn)注意事項

多數(shù)噴霧干燥生產(chǎn)是連續(xù)生產(chǎn)，即24 h不停機，出現(xiàn)粉塵燃燒甚至爆炸往往多出現(xiàn)在夜里，人們對生產(chǎn)參數(shù)沒有及時跟蹤，造成一時間的疏忽。因此對生產(chǎn)過程中噴霧干燥參數(shù)應(yīng)嚴(yán)格實時監(jiān)控，并對一些生產(chǎn)參數(shù)實時跟蹤記錄，當(dāng)參數(shù)出現(xiàn)波動，尤其是粉塵的水分含量偏低時，應(yīng)及時進行調(diào)整，否則極可能產(chǎn)生粉塵燃燒甚至爆炸的危險。其次要把可能引起靜電的火花采取措施屏蔽掉。有些粉塵在干燥過程中帶有二次干燥，如流化床二次干燥。流化床極易產(chǎn)生靜電火花，這是生產(chǎn)必須防范的地方。

4 結(jié)束語

噴霧干燥要設(shè)置安裝防爆門，沒有防爆裝置的噴霧干燥在生產(chǎn)過程中隱藏著不安全因素。過去粉塵燃燒甚至爆炸的事例都發(fā)生過，所有噴霧干燥塔生產(chǎn)廠家都應(yīng)給予重視，以避免慘痛的教訓(xùn)再次發(fā)生，設(shè)計時必須考慮設(shè)置防爆裝置。

[1] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局. GB/T15605-2008 粉塵爆炸泄壓指南[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[2] 劉殿宇. 噴霧干燥系統(tǒng)捕粉結(jié)構(gòu)形式的發(fā)展及其應(yīng)用效果[J].中國供銷商情·乳業(yè)導(dǎo)刊，2005（2）：23-24.

[3] 劉殿宇. 脈沖反吹捕粉裝置在奶粉噴霧干燥生產(chǎn)中的設(shè)計及應(yīng)用[J]. 乳業(yè)科學(xué)與技術(shù)，2006，29（3）：123-124.

[4] 劉殿宇. 空氣相對濕度對噴霧干燥生產(chǎn)的影響[J]. 乳業(yè)科學(xué)與技術(shù)，2011，34（4）：6-8.

[5] 劉殿宇. 噴霧干燥系統(tǒng)調(diào)試過程出現(xiàn)的問題及解決方法[J]. 化工裝備技術(shù)，2005，26（1）：7-8.

[6] 劉殿宇. 噴霧干燥連續(xù)生產(chǎn)的條件[J]. 發(fā)酵科技通訊，2015，37（3）：36-37.

The Key Points of Setting and Matters Needing Attention of Spray Drying Tower Explosion-Proof Device

LIU Dian-yu
（I-Mate Dairy Machinery Manufacturing Co.，Ltd.）

The spray drying tower has been widely used. In spray drying production，due to dust too fne，moisture content too low and inlet air temperature too high，some productions contacting with friction and anti-static may cause burning or explosion. Thus the process of spray drying design should consider setting explosion door. Explosion proof device，the main cause of dust combustion and explosion，the matters needing attention in production were demonstrated.

spray drying；the explosion door setting；explosion proof area computation.

劉殿宇（1962-），男，高級工程師，主要研究設(shè)計方向為乳品機械、輕化工機械。

2016-02-02）