粉塵発生の主な原因は工業生産です。粉塵が一定の範囲内で十分な濃度に達すると、火源に遭遇した場合に爆発を引き起こし、その結果は想像を絶するものです。
このような問題の発生を避けるためには、粉塵爆発危険区域の安全性を向上させ、粉塵爆発の発生を根本的に減少させるか、あるいはゼロにするために、合理的で実行可能な防爆対策を講じなければなりません。
1.防爆型集塵機とは？
防爆型集塵機 は、爆発性環境用に特別に設計された一種の粉塵除去装置です。その主な機能は、工業生産の過程で発生する粉塵を制御し、生産現場をきれいにすることです。
防爆型集塵機は、産業粉塵の爆発による被害を防止し、粉塵爆発による衝撃を制御可能な範囲に制御することができます。一般的に防爆型集塵機は粉塵爆発後に使用されますが、粉塵爆発前に使用されるもの、つまり粉塵爆発を検知する数マイクロ秒以内に集塵機を素早く補強したり、火花を消火するものもあります。これを防爆型集塵機といいます。
防爆型集塵機は従来の除塵機能とは構造、機能、操作が異なります。様々な防爆設計と安全対策を採用し、爆発の可能性がある環境でも安全で効果的な運転を実現します。例えば、防爆モーター、防爆機器、防爆バルブなどを使用することで、粉塵や有害ガスが電気負荷に入るのを効果的に防止し、爆発の危険の発生を防ぎます。効率的なフィルター材料と濾過技術を備えています。
2.防爆型集塵機の設計原理
（1）圧力開放装置の設計
防爆設計の本来の目的は、可燃性爆発を初期段階で消火し、爆発の発生を回避することです。爆発が発生した場合、集塵機の圧力開放装置も効果的に対処できます。圧力開放装置を設計する時、爆発開放圧力は集塵機の袋室の設計圧力の半分、すなわち5-7.5kpaに設定する必要があります。圧力が10kpaに達すると、スタッフは圧力開放装置を開いて圧力を開放する必要があります。
空気の侵入を防ぐため、除塵装置の側面に一定の傾斜角度を設けること。本装置の圧力開放過程において、側面の一定の傾斜角度により、本装置は自身の重力により自動的にリセットすることができます。また、集塵機が速やかに圧力開放できるよう、設計時に十分なスペースを確保し、排気口と屋外の安全圧力開放装置をパイプラインで接続するなど、圧力開放口の位置を十分に考慮する必要があります。
（2）爆発ベント装置
爆発リリーフ装置は、システムの安全な生産を確保するために設計されています。この装置には主に防爆安全弁、防爆ダイヤフラム、重ハンマ安全弁、榴弾型防爆装置が含まれます。また、圧力開放装置の下には足場と手すりを設置する必要があり、足場はメンテナンス時のみ使用できるため、平常時はスタッフが鎖で足場を塞ぎ、スタッフが自由に通行できないように警告標識を設置します。
（3）風量、風圧、風速の測定
除塵機の空気吸入装置は、下部空気ダクト、風量調節弁、長方形の空気吸入パイプで構成されます。空気入口パイプを設計する過程において、空気ダクト壁板の負圧抵抗を総合的に考慮して設計する必要があり、空気量調節弁は工場通過として使用することができます。一般的に、防塵弁の弁板の厚さは約5mmに制御され、主管の風速は効果的に管内の粉塵濃度を減少させ、蓄積を避けることができる必要があります。一般的に、木粉メインパイプの風速は20m/s以上、マグネシウムアルミ粉メインパイプの風速は23m/s以上です。フードの風速は、特定の材料と運転モードに応じて決定する必要があります。
（4）不活性化装置の採用
集塵機が不活性ガスを媒体とする場合は、集塵機内部の酸素濃度の管理を強化する必要があります。中央除塵装置に充填する粉体の流量は、爆発下限値の50%以下であること。粉塵除去装置に不活性化装置を追加した後、監視機能付き防爆装置を追加し、異常運転時に自動的に警報できること。
（5）自動化設計と検知警報連動機能
自動設計・検知警報インターロック機能は防塵防爆システムに不可欠な機能です。近くに潜在的な危険があることをシステムが発見した場合、この機能は中央制御システムを通じて、モバイル骨折にアラーム情報を送信し、粉塵爆発の発生を防止します。
3.引火性、爆発性の場所での集塵機の注意事項
集塵機を使用する過程で、多くの粉塵は可燃性、爆発性です。生産企業の作業場の防火・防爆対策を改善するだけでなく、集塵機に特別な処理を施して集塵機の防爆能力を高め、集塵機の正常な運転を確保し、生産の安全を確保する必要があります。
COやH2を多量に含む粉塵は引火性・爆発性があります。このほか、小麦粉、微粉炭、おがくず、綿繊維など、あらゆる可燃物から発生する粉塵のほとんどが引火性・爆発性の粉塵であり、アルミニウム粉など、特定の条件下で爆発しやすい金属粉もあることは周知のとおりです。
このような引火性・爆発性の粉塵の除塵工程では、空気吸入やガス漏れを防ぎ、安定した環境で安全に運転できるよう、除塵装置の確実な気密性が求められます。
また、集塵機自体も防爆を実現するために、一定の原則に従って設計する必要があります。主な安全対策は以下の通りです：
(1)集塵機の安全・防爆対策
- 集塵機の構造：可燃性ガスの処理に使用される袋式集塵機は、通常、粉塵の流れをスムーズにし、粉塵の過剰な蓄積を避けるために円形タイプとして設計されています。
- 集塵機は防火・防爆集塵袋を採用し、圧力開放装置を追加しました。
- 集塵機は、連続的な粉塵除去を確実にし、粉塵の堆積を避けること。
(2)除塵装置のパイプライン安全弁
- 煙道ガスパイプラインはデッドコーナーをできるだけ避け、パイプラインが詰まらないようにします。
- 万が一ガスが爆発した場合に圧力を逃がすことができるよう、ファンのフロントパイプには安全弁が設置されています。
- 上部安全弁は煙道の上部にあることが多いです。通常の生産時には、グランドは座屈され、高さ250mmのウォーターシールで密閉されていなければなりません。煙道内で激しい燃焼が起こり、圧力がグランドの重さより大きくなった場合、緊急時にはグランドを急いで開き、圧力を逃がさなければなりません。
- 下部の安全弁は機械の前に設置されています。通常の生産時には、ハンマーの作用でグランドが圧力開放孔を閉じます。圧力開放穴は薄い銅板で溶接されています。爆発の場合、ガスは銅板を突き破り、圧力開放のためにグランドを開きます。
4.除塵システムの防爆対策は？
除塵装置の日常運転中、特に木工工場のような引火性・爆発性の粉塵がある場所では、安全上の問題が発生します。そのため、除塵システムには防爆・防爆設備が必要です。除塵システムの防爆対策には主に以下のようなものがあります：
1.ろ布の材質は、粉塵ガスの性状に応じて選定してください。粉塵ガスを処理する時、高温ガスが発生する場合、耐高温性、耐腐食性、低燃焼性の粉塵除去フィルターバッグを使用すること。引火性、爆発性の粉塵に遭遇する場合、濾過袋の材質は耐高温性、不燃性であること。
2.燃焼や火花が飛び散る場合は、除塵装置の前に燃焼室やスパークスプレッダーを設置し、不完全燃焼したダストやガスを完全燃焼させることができます。
3.除じん機で除じんを行う場合は、除じん機に防爆モータを設置し、可燃性ガス処理には警報装置を設置してください。
4.過大な圧力による爆発を避けるため、除塵システムの必要な箇所に防爆型の圧力逃がし口が設置されていること。雷対策が講じられており、屋外に避雷針が設置されていること。
5.気流中の破片がインペラーやケーシングに衝突することによる火花を避けるため、ファンは除塵装置の後方に設置してください。
6.作業場内の粉塵や集塵機内部の粉塵の堆積による粉塵の自然発火や爆発を避けるため、作業場の衛生状態や整理整頓に注意してください。
5、除塵装置の防爆性能を向上させるには？
多くの粉塵は可燃性、爆発性です。そのため、除塵装置の防爆性能を高めるためには、以下の点を考慮する必要があります：
1.除塵の過程で、除塵装置は空気の吸入やガスの漏れを防ぐために信頼できる気密性を備えている必要があり、安定した環境でシステムを安全に稼動させることができます。
2.除塵装置の構造については、可燃性ガスを取り扱う袋式集塵機は、粉塵の流れをスムーズにし、粉塵が過剰に堆積しないように円形に設計することをお勧めします。
3.耐火防爆型除塵袋を採用し、圧力開放装置を追加。
4.粉塵を確実に除去し、粉塵の堆積を避けてください。
5.煙道ガスパイプラインはできるだけデッドコーナーを避け、パイプラインが詰まらないようにします。爆発時に圧力を逃がすため、ファンの前部パイプに安全弁を設置します。上部の安全弁は煙道の上部に、下部の安全弁はファンの前に設置されることが多いです。
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