CN108970261A - 一种防爆型除尘器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防爆型除尘器，除尘系统包括气室、风机及连接在气室和风机上的管路，除尘器还包括防爆系统和实时监测系统，防爆系统包括隔爆装置和泄爆装置；隔爆装置主要由翻板隔爆阀和隔爆旋转下料阀组成，翻板隔爆阀安装于粉尘进口端管路，隔爆旋转下料阀安装于所述气室灰斗的下料口处；泄爆装置包括泄爆板和无火焰泄压装置，泄爆板和无火焰泄压装置设置在气室的室壁上，实时监测系统包括PLC和触摸屏。本发明公开的防爆型除尘器可以用于具有粉尘爆炸环境的除尘，实时监测除尘器的运行状态，有效降低爆炸发生的概率，当爆炸发生时可以将爆炸隔离在一定的区域减少爆炸对除尘器上游人员和设备的危害。

Description

一种防爆型除尘器

技术领域

本发明属于安全与粉尘防爆技术领域，特别是涉及一种防爆型除尘器。

背景技术

在一个由相互连接的设备组成的系统中，一个设备内的粉尘爆炸可以通过连接的管路进行传播，产生增加的湍流，可能导致一些预压缩，然后在一个相连的设备内发展成一个更大的点火源。这种组合的影响，增强了粉尘“二次爆炸”的猛烈强度，并增加对系统的保护要求。防爆隔离是通过一个保护系统，它可以防止爆炸压力波和火焰传播，通过连接管路传播到其他设备或工厂的其他区域。隔离装置通过提供完全隔离的系统的运行以防止火焰的传播以及爆炸压力的影响。

申请号为201510580045.5，申请日为2015年9月12日，该专利公布了一种防爆型除尘器，其通过在储灰箱上连接有第一防爆挡板，第一防爆挡板可以设置在储灰箱上也可以设置在除尘箱上，由于第一防爆挡板朝向一次进风口设置，就能阻挡从一次进风口进入的粉尘，第一防爆挡板使储灰箱内腔上部分隔成进气腔和出气腔，一次进风口与进气腔相连通，一次出风口与出气腔相连通。当粉尘从一次进风口处进来时，自然就会第一防爆挡板所阻隔，附着在粉尘中的火星会撞击在第一防爆挡板上而被熄灭，而由于第一防爆挡板的位置因素，火星从进气腔到达出气腔的流通路线是弯曲的，不是呈直线运动，这也在一定程度上增长了整个流通路线的长度，即火星在经除尘腔除尘之前的预处理通道较长，该长度保证了带火星的粉尘能在这一通道内逐渐降温，慢慢冷却使火星熄灭。该除尘器通过物理方法实现火星粉尘逐渐降温，最终达到防爆的目的。但该种方法只能在一定程度上防爆，防爆的效果有限，况且这种弯曲的管路设计对于粉尘的流通也是有阻碍的，总之不是特别理想的防爆方法。

申请号为201410493426.5，申请日为2014.09.24，该专利公布了一种防爆除尘器，该除尘器具有进风口、除尘仓和风机，除尘器还包括控制电路和用于监测除尘器内环境状态的传感器，传感器与风机均与控制电路电连接；当传感器监测到除尘器内环境状态超过控制电路内设定的除尘器内环境安全设定状态时，控制电路控制风机停止运行。该防爆除尘器虽然能够在危险发生时控制风机停止运行，虽然保证了安全，但也只要发生问题就会停止风机运行，给生产带来麻烦。

发明内容

本发明要解决的技术问题是实时监测除尘器的运行状态，有效降低爆炸发生的概率，当爆炸发生时可以将爆炸隔离在一定的区域，同时减少爆炸对除尘器上游人员和设备的危害。

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种防爆型除尘器，包括除尘系统，除尘系统包括气室、风机及连接在气室和风机上的管路，除尘器还包括防爆系统，防爆系统包括隔爆装置和泄爆装置；隔爆装置主要由翻板隔爆阀和隔爆旋转下料阀组成，翻板隔爆阀安装于粉尘进口端管路，隔爆旋转下料阀安装于所述气室灰斗的下料口处；泄爆装置包括泄爆板和无火焰泄压装置，泄爆板和无火焰泄压装置设置在所述气室的室壁上。

除了防爆泄压装置，本除尘器还具有实时监测系统，实时监测系统包括PLC、触摸屏、风机控制装置、喷淋控制装置和报警装置，风机控制装置包括风机、电流传感器、压差传感器、震动传感器及其用于监测该三种传感器模拟量的第一控制模块，电流传感器与所述震动传感器连接于风机，压差传感器的膜片连接于所述翻板隔爆阀的两侧；喷淋控制装置包括火花探测器、第二控制模块、自动喷淋装置，所述火花探测器的前置探头信号输出给控制器II，第二控制模块输出信号给自动喷淋装置；报警装置包括粉尘浓度传感器、具有监测下料量功能的料位开关、温度传感器及第三控制模块，粉尘浓度传感器设置在粉料进口端管路上和气室出口处管路上，温度传感器和料位开关均连接于气室下部灰斗斗壁，第三控制模块监测粉尘浓度传感器、具有监测料位功能的料位开关、温度传感器和火花探测器后置探头传输的信号。

本发明提供的这种防爆型除尘器，当除尘器发生爆炸时爆炸产生的压力和火焰沿管路传播，翻板隔爆阀的翻板在爆炸压力的作用下迅速关闭将爆炸隔离在一定区域，减少爆炸对上游工作人员和设备的危害。当除尘器气室爆炸产生的爆炸压力超过泄爆板和无火焰泄压装置中泄爆片的最大承受压力时，泄爆片破裂、无火焰泄压装置释放爆炸产生的压力，消除因气室压力过高而造成的爆炸隐患。实时监测系统可实现实时在线监测除尘器运行状态，可起到提前将隐患排除的作用，有效降低爆炸发生的概率。

附图说明

图1为本发明一种防爆型除尘器结构示意图；

图2为本发明一种防爆型除尘器无火焰泄压装置图；

图3为本发明一种防爆型除尘器单向翻板隔爆阀的结构示意图；

图4为本发明一种防爆型除尘器实时监测装置控制流程框图。

【附图标记说明】：

1-A：前置探头，1-B：前置探头；

2-A：压差传感器，2-B：压差传感器；

3：单向翻板隔爆阀；

4-A：喷头，4-B：喷头；

5-A：后置探头，5-B：后置探头；

6-A：粉尘浓度传感器，6-B：粉尘浓度传感器；

7：泄爆板；8：无火焰泄压装置；9：隔爆旋转阀；10：PT100温度传感器；11：阻旋式料位开关；12：电流传感器；13：震动传感器；14：风机；15：气室；16：管路。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

本发明提供一种防爆型除尘器，包括除尘系统，除尘系统包括气室、风机及连接在气室和风机上的管路，除尘器还包括防爆系统，防爆系统包括隔爆装置和泄爆装置；隔爆装置主要由翻板隔爆阀和隔爆旋转下料阀组成，翻板隔爆阀安装于粉尘进口端管路，隔爆旋转下料阀安装于所述气室灰斗的下料口处，实现锁气泄灰，连续下料功能。

泄爆装置包括泄爆板和无火焰泄压装置，泄爆板和无火焰泄压装置设置在所述气室的室壁上。当除尘器气室发生爆炸时，爆炸产生的压力超过泄爆板和无火焰泄压装置中爆破片的最大承受压力时，爆炸产生的压力通过泄爆片和无火焰泄压装置泄放，同时无火焰泄压装置能够有效阻止爆炸产生火焰的传播；

翻板隔爆阀包括内部的背压阀瓣，在除尘系统正常运行条件下，背压阀瓣因气流而浮起来，翻板隔爆阀打开；而在除尘系统停止状况下，背压阀瓣因其自重而依靠在入口侧的倾斜端面上；当翻板隔爆阀的出口侧发生爆燃或爆炸，背压增加，气流反向流动，使得背压阀瓣关闭，爆炸产生的压力波会使节气闸刀紧闭于入口侧的倾斜端面上，从而阻止爆炸传播到上游管道和设备，起到隔离的作用。

如图1所示，为本发明防爆型除尘器结构示意图，属于本发明的一个实施例，靠近风机14的一侧为下游，远离风机的一侧为上游，所述翻板隔爆阀可以为图中的单向翻板隔爆阀3。连接顺序按照图中的标识从左到右依次连接，管道16通过转接法兰与上游设备连接。当除尘器气室15的压力超过泄爆板7和无火焰泄压装置8中泄爆片最大承受压力时，泄爆板7和无火焰泄压装置8中的爆破片会主动破裂将压力释放出来。当除尘器气室发生爆炸时，爆炸产的压力通过无火焰泄压释放出来，同时无火焰泄压具有灭火的功能。当除尘爆炸产生的压力和火焰沿管道向上游传播时，单向翻板隔爆阀3的翻板在爆炸产生的压力和冲击波的作用下迅速关闭，将爆炸隔离在一定区域降低爆炸对上游设备和人员的危害。火花探测装置的前置探头1-A，1-B检测到有火星存在时会触发喷头4-A，4-B喷水熄灭火星，有效防止火星传入除尘器气室，当火花探测装置后置探头5-A，5-B输出报警信号后，表明火星未被水熄灭，此时应该采取紧急措施防止爆炸的发生。压差传感器2-A，2-B可以检测单向翻板隔爆阀的压力损失，进而有针对性的调整风机的负荷；除尘器气室的进口处和出口处的粉尘浓度传感器6-A，6-B可以检测除尘器的除尘效率，根据除尘效率来判断是否需要更换滤料。通过电流传感器12和震动传感器13监测风机的运行状态，通过阻旋式料位开关11监测除尘器灰斗中粉尘的数量进而对灰斗进行及时清灰，通过PT100温度传感器10对除尘器灰斗的温度进行监控，防止因灰斗温度过高带来的隐患。

如图2所示，为无火焰泄压装置图。

如图3所示，为单向翻板隔爆阀的三维结构图。

如图4所示，为本发明实时监测装置控制流程框图。本发明除了除尘系统和防爆泄压装置，还包括实时监测系统，实时监测系统连接PLC和触摸屏，在线实时监测设备整体参数运行状态。实时监测系统包括风机控制装置、喷淋控制装置和报警装置，风机控制装置包括风机、电流传感器、压差传感器、震动传感器及其用于监测该三种传感器模拟量的第一控制模块，电流传感器与所述震动传感器连接于风机，风机由电机驱动，压差传感器的膜片连接于所述翻板隔爆阀的两侧，用来监测单向翻板隔爆阀的压力损失；喷淋控制装置包括火花探测器、第二控制模块、自动喷淋装置，火花探测器的前置探头信号输出给控制器II，第二控制模块输出信号给自动喷淋装置；报警装置包括粉尘浓度传感器、具有监测料位功能的料位开关、温度传感器及第三控制模块，粉尘浓度传感器设置在粉料进口端管路上和气室出口处管路上，用来检测除尘器的除尘效率，当除尘器的除尘效率不能满足要求时及时更换滤料。在触摸屏上设置好各个参数的报警指标，报警装置具有蜂鸣报警功能，可显示在触摸屏上。报警装置发出报警提示后，工作人员可根据报警项进行排查隐患，或者采取其他紧急措施。

温度传感器和料位开关均连接于气室下部灰斗斗壁，第三控制模块监测粉尘浓度传感器、具有监测料位功能的料位开关、温度传感器和火花探测器后置探头传输的信号。温度传感器为PT100温度传感器，用来检测灰斗温度，防止因灰斗温度过高带来隐患；所述料位开关为阻旋式料位开关，用于检测灰斗的粉尘数量。

所述震动传感器和电流传感器测得的信号量超于预定范围时，PLC控制连接风机的开关断开，风机停止工作。

所述喷淋控制装置的第二控制模块监测水流开关、水压开关，根据第二控制模块的反馈信息控制水流的开启关闭和水压值。

所述火花探测器探测到火花时，除尘器启动多种保护措施，包括喷水、关闭回转阀和停止系统运行。

所述自动喷淋装置的喷水持续时间可设定为2秒、5秒、10秒或30秒。喷淋的时间设定可根据除尘器应用的环境而设定

所述火花探测器可在LED触摸屏上进行各种功能设定，可拓展链接多个个控制模块，尤其对温度的监测。在触摸屏上可查看历史报警和故障记录；所述火花探测器具有火花计数功能，可查看所述火花探测器探测到的火花数量；本除尘器可沿管路系统设置多个火花探测器，多位置探测进一步扩大监测范围，有利于安全的保证。多个火花探测器均可连接控制器，再由PLC监测控制，显示在触摸屏上。所述火花探测器连接声光报警器，当探测到火花时，发出声光报警，虽然能够自动启动自动喷淋装置，但也应提醒工作人员除尘器具有危险。所述控制器I、控制器II控制器III，均可输出开关量控制信号，用于实现控制停止风机等外部设备，完整的系统自检功能。

实时监测系统带有备用电源，备用电源可以选择蓄电池或专门的不间断供电电源。在工厂停电时，可紧急维持火花探测系统的工作。

本发明涉及的这种防爆型除尘器，具有如下功能及有益效果：

(1)当除尘器上游管路有火星或者高温物体存在时可以触发火花探测与熄灭的前置探头，进而触发喷头喷水将火星熄灭，当后置探头报警时表明火星未熄灭此时应该采取紧急措施防止爆炸的发生。

(2)当除尘器发生爆炸时爆炸产生的压力和火焰沿管路传播，安装在管路上的翻板隔爆阀在爆炸压力的作用下迅速关闭，将爆炸隔离在一定区域，减少爆炸对上游工作人员和设备的危害。

(3)当除尘器气室爆炸产生的爆炸压力超过泄爆板和无火焰泄压装置中泄爆片的最大承受压力时，泄爆板和泄爆片破裂泄放爆炸产生的压力，消除因气室压力过高而造成的爆炸隐患。

(4)PT100温度传感器和阻旋式料位开关实时监测灰斗的温度和灰斗内粉尘的数量，能够消除因灰斗温度过高而造成的隐患，当灰斗内粉尘达到一定数量时可以及时清理。

(5)除尘器的下料口安装隔爆旋转阀实现锁气泄灰和连续下料功能；

(6)安装在除尘器配套风机上的震动传感器和电流传感器实现对风机运行状态和电机运行状态的实时监测。

(7)翻板隔爆阀两侧与除尘器进风口和出风口处的压差传感器实时监测压力损失，对风机的负荷进行调整。

(8)安装在除尘器进风口和出风口处的粉尘浓度传感器对除尘器的除尘效率实现监测，可根据除尘效率及时更换除尘滤料。

Claims (6)

1.一种防爆型除尘器，包括除尘系统，所述除尘系统包括气室、风机及连接在气室和风机上的管路，其特征在于，所述除尘器还包括防爆系统和实时监测系统，防爆系统包括隔爆装置和泄爆装置；所述隔爆装置主要由翻板隔爆阀和隔爆旋转下料阀组成，所述翻板隔爆阀安装于粉尘进口端管路，所述隔爆旋转下料阀安装于气室灰斗的下料口处；所述泄爆装置包括泄爆板和无火焰泄压装置，所述泄爆板和无火焰泄压装置设置在所述气室的室壁上，所述实时监测系统包括PLC和触摸屏。

2.根据权利要求1所述的一种防爆型除尘器，其特征在于，所述实时监测系统还包括风机控制装置、喷淋控制装置和报警装置，所述风机控制装置包括风机、电流传感器、压差传感器、震动传感器及其用于监测该三种传感器模拟量的第一控制模块，所述电流传感器与所述震动传感器连接于风机，所述压差传感器的膜片连接于所述翻板隔爆阀的两侧；所述喷淋控制装置包括火花探测器、第二控制模块、自动喷淋装置，所述火花探测器的前置探头信号输出信号给第二控制模块，第二控制模块输出信号给自动喷淋装置；所述报警装置包括粉尘浓度传感器、具有监测下料量功能的料位开关、温度传感器及第三控制模块[A1]，所述粉尘浓度传感器设置在粉料进口端管路上和所述气室出口处管路上，所述温度传感器和料位开关均连接于气室下部灰斗斗壁，第三控制模块监测粉尘浓度传感器、具有监测下料量功能的料位开关、温度传感器和所述火花探测器后置探头传输的信号。

3.根据权利要求2所述的一种防爆型除尘器，其特征在于，所述震动传感器和电流传感器测得的信号量超于预定范围时，PLC控制连接风机的开关断开，风机停止工作。

4.根据权利要求2所述的一种防爆型除尘器，其特征在于，所述喷淋控制装置的第二控制模块监测水流开关、水压开关，根据第二控制模块的反馈信息控制水流的开启、关闭和水压值。

5.根据权利要求2所述的一种防爆型除尘器，其特征在于，所述火花探测器探测到火花时，除尘器启动多种保护措施，包括喷水、关闭回转阀和停止系统运行。

6.根据权利要求2或4所述的一种防爆型除尘器，其特征在于，所述自动喷淋装置的喷水持续时间设定为2秒、5秒、10秒或30秒。