喷雾干燥塔防爆装置的设置要点及注意事项

喷雾干燥塔防爆装置的设置要点及注意事项

文/刘殿宇

（华禹乳品机械制造有限公司）

喷雾干燥塔应用领域广泛。在喷雾干燥生产中，有些产品由于粉尘过于微细，水分含量过低，进风温度过高，当遇到摩擦及静电可能会引起燃烧甚至爆炸，因此在喷雾干燥设计过程中应该考虑设置防爆门。就防爆装置的设置、粉尘燃烧爆炸的主要原因、生产注意事项进行阐述。

喷雾干燥；防爆门的设置；防爆面积计算

喷雾干燥应用领域广泛，喷雾干燥的产品性质不尽相同。在实际应用中，连续生产的喷雾干燥塔最为常见，而有些产品在喷雾干燥过程中由于粉尘水分含量过低，粉尘过于微细，塔内进风温度过高，当遇到摩擦及静电很可能引起粉尘燃烧，甚至爆炸，过去曾发生过这样的事例。至今仍有很多喷雾干燥塔没有安装防爆装置，设计制造单位还没有足够重视，但安装防爆装置，可消除隐患，防患于未然。

1 防爆装置的设置

1.1防爆门的类型

防爆门包括膜片式防爆门、重力式防爆门及超导启闭式防爆门。此外防爆装置还有泄压阀等。在喷雾干燥中上述3 种都可选择使用。

1.2防爆门面积的计算

喷雾干燥塔防爆门面积的确定是关键，其确定方法可参照诺谟图算法进行，如图1所示。诺谟图算法是在1～60 m 容器内，对粉尘爆炸特性进行反复模拟试验，获得足够数据后编制成一种计算泄爆面积的方法。参照《GB/T115605-1995粉尘爆炸泄压指南》，对于围包体耐压强度Paed等于或大于0.2 MPa的泄压面积可按下式计算。

其中：Av泄压面积，m2；

a=0.000571lexp（20Pstat）；

b=0.978 lexp（-1.05Pstat）；

c=-0.687 lexp（2.26Pstat）；

V为围包体体积，m3；

Pred为最大泄爆压力，MPa；

Pstat为开启压力，MPa；

Kst为粉尘爆炸指数。

以RGYP01-500型压力喷雾干燥塔为例计算并确定防爆面积，其主要参数为：干燥塔的容积V=142.74 m3；L/D=4.75；Pmd=0.163 MPa；Pred=0.253 MPa；这里Kst按5 MPa·m/s计算；Pstat=0.01 MPa。

根据上述参数可算出：

这里泄爆最大压力按0.253 MPa计算，

则泄爆面积为：

图1 诺谟图

2 粉尘燃烧爆炸的主要原因

粉尘燃烧甚至爆炸的主要原因是喷雾干燥生产过程中粉尘水分含量过低，粉尘过于微细，进风温度过高，连续生产时间过长所致。当遇到静电或摩擦即可能产生燃烧甚至爆炸。其次，燃烧爆炸与粉尘的性质也有直接关系。

3 生产注意事项

多数喷雾干燥生产是连续生产，即24 h不停机，出现粉尘燃烧甚至爆炸往往多出现在夜里，人们对生产参数没有及时跟踪，造成一时间的疏忽。因此对生产过程中喷雾干燥参数应严格实时监控，并对一些生产参数实时跟踪记录，当参数出现波动，尤其是粉尘的水分含量偏低时，应及时进行调整，否则极可能产生粉尘燃烧甚至爆炸的危险。其次要把可能引起静电的火花采取措施屏蔽掉。有些粉尘在干燥过程中带有二次干燥，如流化床二次干燥。流化床极易产生静电火花，这是生产必须防范的地方。

4 结束语

喷雾干燥要设置安装防爆门，没有防爆装置的喷雾干燥在生产过程中隐藏着不安全因素。过去粉尘燃烧甚至爆炸的事例都发生过，所有喷雾干燥塔生产厂家都应给予重视，以避免惨痛的教训再次发生，设计时必须考虑设置防爆装置。

[1] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. GB/T15605-2008 粉尘爆炸泄压指南[S].北京：中国标准出版社，2008.

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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.

刘殿宇（1962-），男，高级工程师，主要研究设计方向为乳品机械、轻化工机械。

2016-02-02）