除尘防爆系统是一种专为处理工业生产过程中产生的可燃性粉尘而设计的安全环保设备,集粉尘收集、过滤净化与爆炸预防控制于一体,广泛应用于木材加工、金属打磨、粮食加工、化工、制药、塑料及3D打印等存在粉尘爆炸风险的行业。其核心目标是在高效除尘的同时,消除或抑制粉尘爆炸的五要素(可燃粉尘、氧气、点火源、粉尘云、密闭空间),保障人员安全与生产连续性。
该系统通常由防爆型吸尘罩、风管、除尘器(如布袋式、滤筒式或旋风式)、泄爆片、隔爆阀、火花探测与熄灭装置、惰化系统及自动控制系统组成。所有部件均按防爆标准(如ATEX、IECEx、GB 15577)设计,采用导静电材料、接地措施和无火花结构,防止静电积聚或机械摩擦引发点火。当系统检测到异常温升、火花或压力骤增时,可联动启动紧急停机、喷淋惰化(如氮气或碳s氢钠干粉)或快速隔离,有效阻断爆炸传播路径。
除尘防爆系统的使用方法涵盖安装、启停、日常监测、维护及应急处置等多个环节,具体如下:
一、安装阶段:确保本质安全
系统设计
分区布局:根据粉尘爆炸危险场所分级(20区、21区、22区)选择设备,高风险区域(如20区)需采用Da防爆设备,确保在极d故障下仍不引燃粉尘。
管道设计:采用圆形钢质管道,内表面光滑无毛刺,避免粉尘沉积;吸尘口设计为下吸或侧吸式,风速≥1m/s;水平管道每隔6米设置径向泄爆口,室内泄爆需通过导管引至室外(长度<6米)。
设备选型:
除尘器:优先选择湿式除尘器(如水淋式)处理金属粉尘,降低爆炸风险;若采用干式除尘器,需配备泄爆片、无焰泄爆装置或隔爆阀,泄压口不得面向人员通道。
风机:选用防爆型风机,叶片采用导电、不产生火花的材料(如铝合金),表面温度<70℃。
电气元件:电机、开关等需符合Ex dⅡBT4防爆等级,接地电阻≤4Ω,避免静电积聚。
安全防护装置
火花探测与熄灭系统:在管道关键位置安装红外火花探头,检测到火花后自动启动高压雾化喷头灭火。
温度与压力监测:进风口设置温度报警装置(阈值≥70℃),除尘器设置压差监测装置,压差异常时联锁停机。
锁气卸灰装置:灰斗溜灰面与水平面夹角>65°,安装连续运转监测装置,防止粉尘堆积。
二、启停操作:遵循安全顺序
启动流程
先启除尘系统:提前⑩分钟启动除尘器,待管道内形成稳定气流后,再启动生产设备。
检查设备状态:确认风机、脉冲阀、卸灰装置等运行正常,无异常振动或噪声。
停机流程
先停生产设备:生产结束后,先关闭生产系统,持续运行除尘器10分钟,清空管道内残留粉尘。
清理灰斗:停机后及时清理灰斗内粉尘,避免自燃或二次扬尘。
三、日常监测:实时预警风险
关键参数监控
温度:进风口温度>70℃时触发报警并联锁停机。
压差:布袋除尘器压差>设计值时提示清灰,防止堵塞引发火灾。
风量:干式除尘器风量低于额定值15%时报警,避免粉尘浓度超标。
粉尘浓度:设置在线监测仪,报警阈值为爆炸下限的50%(如铝粉≤37.5g/m³)。
巡检要点
每日检查:风机、水泵运行噪声及振动值,湿式系统水箱水位及水质(浑浊度>50NTU时换水)。
每周清理:用压缩空气反吹滤袋(压力≤0.6MPa),检查滤袋破损情况。
每月测试:校验火花探测与熄灭装置灵敏度,测试隔爆阀闭合响应时间(<100ms)。
四、维护保养:延长系统寿命
定期更换部件
滤袋:根据磨损情况及时更换,避免漏尘导致排放超标。
脉冲阀:每6个月检查密封性,损坏时立即更换。
泄爆片:每年由专业机构检测,压力超标时自动破裂泄压。
长期停机管理
定期启动:设备停用超过1个月时,每月启动运行1次,防止部件锈蚀。
防潮处理:湿式除尘器停机后排空水箱,避免管道冻裂或藻类滋生。
五、应急处置:快速控制风险
异常停机响应
触发条件:温度超标、压差异常、机械异常振动、电气故障等。
处置措施:
立即按下紧急停机按钮,切断电源及气源。
操作人员撤离至安全区域(距离设备≥20米),设置警戒线。
启动固定式灭火装置(如干粉灭火器),对准火源根部喷射。
粉尘火灾处理
初级火情:关闭除尘器进出口阀门,切断粉尘源;启动事故排风系统,降低氧浓度至15%以下。
发展期火情:疏散周边50米范围内人员,使用二氧化碳或D类金属火灾专用灭火剂(针对铝、镁等金属粉尘),严禁用水基灭火器。
事故后恢复
上报流程:30分钟内向安全管理部门报告,2小时内提交书面报告,附现场照片及监控录像。
整改措施:更换防爆型电气元件,增设温度/压力联锁保护装置,修订操作规程并组织专项演练。