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.