防爆型脉冲除尘器是一种专为处理易燃易爆粉尘而设计的除尘设备,其核心工作原理结合了传统脉冲除尘技术及防爆安全措施。以下是其工作原理的详细解析:
一、基础工作原理(与传统脉冲除尘器类似)
1.粉尘吸入与过滤
- 含尘气体通过进风口进入除尘器箱体,粉尘被滤袋(滤筒)截留在表面,洁净气体穿过滤袋进入净气室,经风机排出。
-滤袋材料:通常采用防静电覆膜滤料(如防静电涤纶、防静电PTFE),避免静电积累引发火花。
2.脉冲清灰过程
- 当滤袋表面积尘增厚导致阻力升高时,控制系统启动清灰程序。
-脉冲阀瞬间开启,压缩空气(或惰性气体)通过喷吹管高速喷入滤袋内部,使滤袋膨胀并抖落粉尘,落入灰斗。
二、防爆设计的关键技术
防爆型脉冲除尘器通过以下措施消除爆炸风险,满足安全标准(如ATEX、NFPA、GB 12476等):
1.抑制点火源
-防静电设计
- 滤袋、箱体、管道等部件采用导电材料或接地措施,防止静电积累。例如,滤袋编织时嵌入金属纤维,确保表面电阻<10⁸Ω。
-火花捕捉系统
- 在入口管道安装火花捕捉器(如迷宫式挡板、旋流板),通过降温或机械拦截消除进入除尘器的火花。
-防爆电机与电器
- 风机电机、控制柜等采用防爆型(Ex d或Ex t认证),避免电火花引燃粉尘。
2.泄爆与隔爆措施
-泄爆片(Explosion Vent Panel)
- 箱体顶部或侧面安装泄爆片,当内部压力达到设定值(如0.1-0.2 MPa)时,泄爆片破裂释放爆炸压力,保护设备结构。
-隔爆阀(Explosion Isolation Valve)
- 在除尘器进出口管道安装隔爆阀,爆炸发生时阀门瞬间关闭,阻止火焰和压力波传播至其他区域。
-抑爆系统(可选)
- 通过压力传感器探测爆炸初期压力,触发灭火剂(如CO₂或惰性粉尘)喷射,抑制爆炸发展。
3.控制可燃环境
-氧浓度监控
- 对处理高易燃粉尘(如铝粉、煤粉)的设备,可通入惰性气体(如氮气)降低氧气浓度至安全阈值(如<8%)。
-粉尘浓度监测
- 实时监测除尘器内部粉尘浓度,通过连锁控制系统避免达到爆炸下限(LEL)。
4.结构安全强化
-抗爆箱体设计
- 箱体采用加厚钢板或铝合金材质,焊接强度高,能承受爆炸产生的冲击压力。
-灰斗防堵塞设计
- 灰斗设置振动器或流化装置,避免积灰自燃;灰斗倾斜角度>60°,确保粉尘快速排出。
三、典型工作流程(结合防爆功能)
1.粉尘收集
- 含尘气体经火花捕捉器初步处理后进入除尘器,粉尘被防静电滤袋拦截。
2.清灰与安全监控
- 清灰时使用惰性气体(如N₂)或接地压缩空气,避免产生火花;系统实时监测温度、压力、粉尘浓度等参数。
3.紧急响应
- 若检测到异常(如温度骤升、压力波动),立即触发泄爆、隔爆阀关闭,并启动抑爆装置。
四、应用场景
防爆型脉冲除尘器适用于以下高危险工况:
-行业:化工、制药、粮食加工、金属抛光(铝/镁粉)、煤炭、木工等。
-粉尘类型:可燃性粉尘(如淀粉、硫磺、煤粉、金属粉末等)。
五、优势总结
-安全性:多重防爆措施确保设备在爆炸风险环境中安全运行。
-高效过滤:脉冲清灰保持高效除尘率(通常>99.9%)。
-智能化控制:集成传感器与PLC系统,实现自动监控与应急响应。
通过以上设计,防爆型脉冲除尘器在保障生产效率的同时,有效降低了粉尘爆炸风险,是易燃易爆粉尘处理领域的核心安全设备。