ТЕОРИЯ ГОРЕНИЯ И ТОПОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА

ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ ПЫЛЕПРИГОТОВИТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

При эксплуатации пылеприготовительных установок, особенно при переходных режимах — при пуске и остановке мельничной системы, ког­да резко меняется концентрация пыли в воздушной смеси, а также кон­центрация кислорода (см. § 12-1), может образоваться взрывоопасная смесь.

Под концентрацией пыли в пылевоздушной смеси ц понимают отношение массо­вого количества пыли к массовому количеству транспортирующего ее воздуха, кг/кг.

Например, концентрация пыли на выходе из пылевого циклона и в трубопроводе от циклона к мельничному вентилятору и (в пылепроводах к горелкам на участке до смесителя (см. схему пылеприготовления, рис. 14-3,а) определится по следующей фор­муле, кг/кг:

" (1 — АЦ7)(1 — У]цикл) .

*икл - ё1( +/Спрс) + А^ •

Значения входящих в формулу величин — ом. выше.

Под концентрацией кислорода в пылевоздушной смеси понимают отношение объем­ного количества кислорода к общему объему транспортирующего агента (газа или воздуха), т. е. процентное по объему содержание кислорода в смеси:

О!='_°г100. (.4-56)

V Г

В формуле:

17о2 — объем кислорода;

Ут — общий объем газов (воздуха) на 1 кг топлива, м3/кг, причем объем прини­мается при 0°С и 760 мм рт. ст.

Для обеспечения взрывобезопасности на элементах пылеприготови­тельной системы предусматривается защита от взрывов. Последняя достигается двумя путями:

1) элементы пылеприготовительной установки — мельницу, сепара­тор, циклон, мельничный вентилятор, пылепроводы — изготавливают по­вышенной прочности, исходя из максимального достигаемого при взрыве избыточного давления 0,35 МПа (3,5 кгс/см2);

2) устанавливают взрывные предохранительные клапаны, которые должны ограничивать развивающееся при взрыве давление некоторой наперед заданной величиной Рмакс, зависящей от размеров пре­дохранительных клапанов.

Первый способ защиты тре­бует больших затрат металла на мельничное оборудование из-за повышенной толщины стенок. По­этому наибольшее распростране­ние получил второй способ. Ла­бораторные и промышленные ис­следования показали, что макси­мальное давление, развивающее­ся при взрыве пыли, резко пада­ет при наличии на элементах пы­леприготовительной установки взрывных клапанов для истечения газов при взрыве. 9

При расчете взрывных клапанов используется зависи­мость давления 1ри взрыве рвзр от относительного сечения взрывных клапанов /взр. кл (рис. 14-24), причем под /взр. кл, %, понимают отноше­ние

/юр. кл= ЗГ”"-1“1 100. (14-57)

2^СИСТ. П. П

В формуле:

^взр. кл — суммарное выходное сечение взрывных клапанов, уста­новленных на элементах пылеприготовительной установки, мг;

2Усист. п.п — суммарный объем мельницы и сепаратора, м3.

Для пылеприготовительных установок с шаровыми барабанными, среднеходными и молотковыми мельницами с промбункером максималь­ное избыточное давление при взрыве принимают /?^рС=1,5 кгс/см2 и на это давление рассчитывают прочность элементов мельничной си­стемы.

Указанному давлению соответствует величина /взр. кл, равная примерно 2%, или 0,02 м2 на 1 м3 запыленного объема пылеприготови­тельной установки.

Для установок с молотковыми мельницами с прямым вдуванием при

Нимают максимальное расчетное давление при взрыве = 0,4 кгс/ сма п на это давление рассчитывают элементы системы; необходимое значе­ние /взр. кл получается при этом равным 4%.

Взрывные клапаны представляют собой устройства, раскрываю­щиеся при повышении давления в пылесистеме в результате взрыва. Правилами взрывобезопасности предусматривается открытие клапанов при достижении давления 6000—8000 Па (600—800 мм вод. ст.).

Взрывные клапаны выполняют обычно в виде вертикальных сталь­ных труб диаметром до 1 м, закрытых сверху фланцем со стальным или

Алюминиевым листом толщиной не более 0,5 мм или асбестовым карто­ном толщиной 3—5 мм. С внутренней стороны взрывные клапаны дол­жны иметь поддерживающую решетку с размером ячейки 25—50 мм, выдерживающую нагрузку не менее 100 кг. Иногда выполняют взрывной клапан в виде плоского клапана на шарнире, с помощью груза-противо­веса, прижимаемого к торцу трубы. При взрыве клапан открывается, после падения давления груз обратно закрывает клапан. Правилами взрывобезопасности на пылепроводах не допускаются горизонтальные участки во избежание отложения пыли в пылепроводах, кроме устано­вок на антраците и полуантраците, а угол наклона пылепровода к го­ризонту должен быть не менее 45°, чтобы не допустить отложения пыли в пылепроводе. Лишь на пылепроводах от короба первичного воздуха к горелкам могут быть горизонтальные участки при условии, что ско-‘ рость в них при номинальной нагрузке не менее 25, а при снижении нагрузки — не менее 18 м/с.

Для всех топлив, кроме антрацита и полуантрацита, предусматрива­ется устройство подвода насыщенного пара в мельницы, а в системах пылеприготовления с МОЛОТКОВЫМИ' мельницами — также подвод воды к месту подачи сушильного агента для тушения пожара при воспламе - . нении топлива. При размоле бурых углей и фрезторфа вода или пар должны быть подведены также в сепараторы. Сбивать тлеющий очаг или тушить его струей воды или пеногонным аппаратом, могущим вы­звать взвихривание пыли, воспрещается. Гасить его следует песком или мелкой золой, тушение водой допускается только при очень мелком ее разбрызгивании.