CN207703947U - 聚烯烃料仓静电危害模拟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种聚烯烃料仓静电危害模拟装置，主要解决现有技术中静电风险模拟和防控效果较差而导致的安全性较差的问题。本实用新型通过采用一种聚烯烃料仓静电危害模拟装置，包括风送粉体静电起电的基础设备、粉体静电消除系统、粉体静电监测系统、实验料仓、缓存料仓、料仓冲洗系统和PLC控制系统的技术方案较好地解决了上述问题，可用于聚烯烃料仓静电危害模拟中。

Description

聚烯烃料仓静电危害模拟装置

技术领域

本实用新型涉及一种聚烯烃料仓静电危害模拟装置。

背景技术

聚烯烃/聚酯生产装置因风送粉体带电诱导静电放电，可造成料仓爆炸、物料结块、物料粘壁等影响装置平稳运行。另外，粉体包装过程时从料仓底端的下料口进入包装袋，有时会导致包装袋表面静电电位高达100kV，不仅造成静电吸尘污染原粉料，甚至包装人员静电电击事故。

目前，部分企业为控制静电开展了部分料仓消除静电的治理和改造工作，如专利CN201420422720.2所述的聚烯烃料仓静电消除器，用于控制进入料仓前的粉体静电带电量。然而受限空间内高能放电类型受空间布局影响，绝缘粉料进入料仓后仍因粉料间、粉料与仓壁、粉粒碎裂带电形成带电粉尘云，仍可能导致料仓内部发生静电放电。因此，考虑石化料仓生产装置的特殊性，必须设计一种全尺寸的物料风送系统，模拟研究风送物料起电、料仓内物料放电特性及包装过程物料静电带电特性，以评估粉体静电放电风险。

本实用新型的目的是提供一种典型石化装置粉体静电危害模拟平台及静电危害防控研究方法，模拟全尺寸风送粉体过程，用于开展粉体静电危害防控技术研究，也可为石化粉体静电起电的模拟演示及安全技术培训工作，更好的为企业安全生产服务。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中静电风险模拟和防控效果较差而导致的安全性较差的问题，提供一种新的聚烯烃料仓静电危害模拟装置，具有安全性较好的优点。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下：一种聚烯烃料仓静电危害模拟装置，其特征在于，所述装置包括风送粉体静电起电的基础设备、粉体静电消除系统、粉体静电监测系统、实验料仓、缓存料仓、料仓冲洗系统和PLC(可编程逻辑控制器)控制系统，所述风送粉体静电起电的基础设备包括气源和风送管道系统，气源和风送管道系统之间通过阀门连接，所述气源包括罗茨风机、冷却器、水分离器及干燥过滤器，罗茨风机出口管线依次与冷却器、水分离器、干燥过滤器、实验料仓相连，所述粉体静电消除系统和粉体静电监测系统依次安装在实验料仓进料口前端风送管道上；所述缓存料仓包括袋滤器、料仓和粉料包装系统，实验料仓顶端通过管道与缓存料仓顶端的袋滤器连接，包装位置设置相应包装作业静电消除装备，在实验料仓设置料仓冲水喷头和冲洗水泵。

上述技术方案中，优选地，所述风送管道分为两路，分别与不锈钢管道、玻璃钢管道相连，两路管道通过阀门进行切换；管道间、管道-料仓、管道与其他设备间通过法兰或阀门连接。

上述技术方案中，优选地，所述风送管道分为两路，两路管道通过阀门进行切换。

上述技术方案中，优选地，所述实验料仓包括2个料仓，料仓直径大于3m。

上述技术方案中，优选地，所述实验料仓顶部和侧壁上留有透明观察孔。

上述技术方案中，优选地，在实验料仓和静电监测系统下游的输送管道上、实验料仓顶端分别设置取样口。

上述技术方案中，优选地，粉体静电消除系统和粉体静电监测系统依次安装在实验料仓进料口前端风送管道上，或拆除相应设备预留相关端口。

上述技术方案中，优选地，实验料仓冲洗水出口与金属软管相连。

本实用新型提供一种典型石化装置粉体静电危害模拟及防控研究方法，全尺寸模拟风送物料输送过程，模拟的典型石化装置风送粉体物料静电起电系统，本系统设计合理，结构简单，维护方便，使用安全可靠，用于粉体输送过程静电起电的监测和评定，为风送粉体静电监测与消除设备性能优化提供测试平台，以及用于开展石化粉体静电起电的模拟演示及相关安全技术的培训，取得了较好的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型装置的流程示意图。

图1中，1为气源；1-1为罗茨风机；1-2为冷却器；1-3为水分离器；2为实验料仓； 3为旋转阀；4为球阀；5-1为不锈钢管道；5-2为玻璃钢管道；6为静电消除设备及预留端口；7-静电监测设备及预留端口；8-1缓存料仓；8-2为袋滤器；8-3为粉料包装系统；9 为干燥器，10为冲洗水泵。

下面通过实施例对本实用新型作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。

具体实施方式

【实施例1】

如图1所示，一种典型石化装置粉体静电危害模拟装置，包括风送粉体静电起电的基础设备、粉体静电消除系统、粉体静电监测系统、实验料仓、缓存料仓、料仓冲洗系统和PLC控制系统等部分组成。所述的风送粉体静电起电的基础设备包括气源1和风送管道系统5，气源和风送管道系统之间通过阀门连接，所述气源包括罗茨风机1-1、冷却器1-2、水分离器1-3及干燥过滤器9，罗茨风机1-1提供压缩空气，气体经冷却器1-2冷却，并经过水分离器1-3脱去压缩气体冷却后产生的冷凝水，经干燥过滤器9去除风机及管道中的杂质，实现粉料在风送管道内的输送并进入实验料仓2。

所述实验料仓2包括两个实验料仓2-1和2-2，料仓直径为3m，不锈钢材质，实验料仓2(2-1或2-2)中的实验粉料经旋转阀3(3-1或3-2)加入到输送管道中，通过球阀4 选择风送管线5(选择不锈钢金属管线5-1或绝缘玻璃钢管线5-2),由压缩空气输送，并经风送管道5、静电消除系统6和粉体静电监测系统7返回原实验料仓或两个实验料仓间转料实现粉料的循环输送。

所述实验料仓顶端通过管道与缓存料8-1仓顶端的袋滤器8-2连接，实验时通过切换气路和输送管道上的阀门，由罗茨风机1-1提供的压缩空气经干燥器9进入实验料仓，可对料仓中的物料进行干燥，尾气经袋滤器过8-2过滤后放空。

实验完毕后或需要更换其它物料时，通过切换输送管道5-3，可以将物料输送到缓存料仓8-1，高料位报警输送停止，然后手动包装8-3，空仓继续输送；包装位置设置相应包装作业静电消除装备，用于包装静电消除装备性能优化测试。

在实验料仓2设置料仓冲水喷头和冲洗水泵10构成的料仓冲洗系统，便于在切换物料牌号或定期对料仓进行清洗，料仓冲洗后的含尘水用金属软管排至排污池集中处理。

所述风送管道为DN100管道，管道间、管道-料仓、管道与其他设备间通过法兰或阀门连接。

所述气源1中罗茨风机1-1提供压缩空气，能保证风送管道最大气速不小于35m/s，

所述旋转阀3-1和3-2变频控制给料量。

所述实验料仓2-1和2-2顶部和侧壁上留有透明观察孔，可采用操作人员现场观察，或利用CCD高速成像系统透过观察窗直接查看实验料仓内部静电放电现象。

所述粉体静电消除系统6和粉体静电监测系统7依次可安装在实验料仓2进料口前端风送管道上，也可拆除相应设备预留相关端口，用于作为新型静电消除与监测设备性能测试端口。

所述实验料仓和静电监测系统下游的输送管道上、实验料仓顶端分别设置取样口，便于对物料取样分析，检测静电消除效果。

所有设备的连接电缆应为带绝缘护套的屏蔽电缆，其屏蔽层应接地，杜绝损坏现象的发生；设备的安装、使用和维护应同时遵守产品说明书及下列相关标准、规范的要求：

(1)GB3836.13-2013爆炸性环境第13部分：设备的修理、检修、修复和改造

(2)GB3836.15-2000爆炸性气体环境用电气设备第15部分：危险场所电气安装(煤矿除外)

(3)GB3836.16-2006爆炸性气体环境用电气设备第16部分：电气装置的检查和维护 (煤矿除外)

(4)GB50257-2014电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范。

管道法兰安装处应防止有气体、粉体渗漏。

【实施例2】

在上述实施例的基础上，本专利提供一种典型石化装置粉体静电危害模拟及防控研究方法，用于定性、定量研究风送物料静电静电影响因素、粉体静电在线监测与消除设备开发与性能优化、料仓内物料高能放电影响因素对放电频率、放电部位、放电形式的影响规律、物料包装静电防护技术装备研发及性能优化测试等，按如下步骤进行：

步骤1：开启风送粉体静电起电的基础设备中气源1及阀门，料仓内的粉体通过旋转给料器11，进入输送管道，罗茨风机1-1产生的压缩空气经净化、干燥后将粉体风送进实验料仓2-1或2-2，其中风送管线根据需要(通过调节阀门选择不锈钢管5-1)，模拟不同材质管道输送粉体静电起电情况；

步骤2：实验料仓2-1和2-2物料入口端预留风送粉体静电消除设备6及静电监测设备7，物料进入实验料仓2-1/2-2前，要经过静电消除设备6和静电监测设备7，静电监测设备7设在料仓入口，对物料输送过程产生的静电进行在线监测，可通过静电消除设备利用离子风静电消除技术消除粉体静电；

步骤3：合理调节进入实验料仓2-1/2-2内粉料静电带电量，通过人工或利用CCD高速成像系统透过料仓顶端观察窗直接查看实验料仓内部静电放电现象，并通过采样孔采集物料并利用法拉第筒进一步测试物料带电量，以研究料仓尺寸、料仓内粉料带电量等参数对料仓内静电放电频率及放电形式的影响规律；

步骤4：根据步骤3中，通过料仓顶部的采样口利用法拉第筒发测试物料带电量，用于对比和标定静电监测设备检测效果，为粉体静电监测和消除技术与装备开发提供实验基础数据；

步骤5：完成步骤1～4后，通过切换气路和输送管道上的阀门，将实验料仓中的物料由实验料仓2-1/2-2风送到缓存料仓8-1，尾气通过安装在缓存料仓顶端的袋滤器8-2过滤后排放；

步骤6：对缓存料仓8-1内物料进行手动装袋包装，包装位置8-3设置相应包装作业静电消除装备，用于包装静电消除装备性能优化测试，以用于控制粉料包装静电。

步骤7：实验完毕后切换物料牌号前，通过实验料仓前端设置的料仓冲水喷头和冲洗水泵10，定期对料仓进行清洗，料仓冲洗后的含尘水用金属软管排至排污池集中处理。

【实施例3】

在上述实施例的基础上，本专利提供一种典型石化装置粉体静电危害模拟及防控研究方法，用于定性、定量研究风送物料静电静电影响因素、粉体静电在线监测与消除设备开发与性能优化、料仓内物料高能放电影响因素对放电频率、放电部位、放电形式的影响规律、物料包装静电防护技术装备研发及性能优化测试等，按如下步骤进行：

步骤1：开启风送粉体静电起电的基础设备中气源1及阀门，料仓内的粉体通过旋转给料器11，进入输送管道，罗茨风机1-1产生的压缩空气经净化、干燥后将粉体风送进实验料仓2-1或2-2，其中风送管线根据需要(通过调节阀门选择非金属玻璃钢管5-2)，模拟不同材质管道输送粉体静电起电情况；

步骤2：实验料仓2-1和2-2物料入口端预留风送粉体静电消除设备6及静电监测设备7，物料进入实验料仓2-1/2-2前，要经过静电消除设备6和静电监测设备7，静电监测设备7设在料仓入口，对物料输送过程产生的静电进行在线监测，可通过静电消除设备利用离子风静电消除技术消除粉体静电；

步骤3：合理调节进入实验料仓2-1/2-2内粉料静电带电量，通过人工或利用CCD高速成像系统透过料仓顶端观察窗直接查看实验料仓内部静电放电现象，并通过采样孔采集物料并利用法拉第筒进一步测试物料带电量，以研究料仓尺寸、料仓内粉料带电量等参数对料仓内静电放电频率及放电形式的影响规律；

步骤4：根据步骤3中，通过料仓顶部的采样口利用法拉第筒发测试物料带电量，用于对比和标定静电监测设备检测效果，为粉体静电监测和消除技术与装备开发提供实验基础数据；

步骤5：完成步骤1～4后，通过切换气路和输送管道上的阀门，将实验料仓中的物料由实验料仓2-1/2-2风送到缓存料仓8-1，尾气通过安装在缓存料仓顶端的袋滤器8-2过滤后排放；

步骤6：对缓存料仓8-1内物料进行手动装袋包装，包装位置8-3设置相应包装作业静电消除装备，用于包装静电消除装备性能优化测试，以用于控制粉料包装静电。

步骤7：实验完毕后切换物料牌号前，通过实验料仓前端设置的料仓冲水喷头和冲洗水泵10，定期对料仓进行清洗，料仓冲洗后的含尘水用金属软管排至排污池集中处理。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本专利的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种聚烯烃料仓静电危害模拟装置，其特征在于，所述装置包括风送粉体静电起电的基础设备、粉体静电消除系统、粉体静电监测系统、实验料仓、缓存料仓、料仓冲洗系统和PLC控制系统，所述风送粉体静电起电的基础设备包括气源和风送管道系统，气源和风送管道系统之间通过阀门连接，所述气源包括罗茨风机、冷却器、水分离器及干燥过滤器，罗茨风机出口管线依次与冷却器、水分离器、干燥过滤器、实验料仓相连，所述粉体静电消除系统和粉体静电监测系统依次安装在实验料仓进料口前端风送管道上；所述缓存料仓包括袋滤器、料仓和粉料包装系统，实验料仓顶端通过管道与缓存料仓顶端的袋滤器连接，包装位置设置相应包装作业静电消除装备，在实验料仓设置料仓冲水喷头和冲洗水泵。

2.根据权利要求1所述聚烯烃料仓静电危害模拟装置，其特征在于所述风送管道分为两路，分别与不锈钢管道、玻璃钢管道相连，两路管道通过阀门进行切换；管道间、管道-料仓、管道与其他设备间通过法兰或阀门连接。

3.根据权利要求1所述聚烯烃料仓静电危害模拟装置，其特征在于所述风送管道分为两路，两路管道通过阀门进行切换。

4.根据权利要求1所述聚烯烃料仓静电危害模拟装置，其特征在于所述实验料仓包括2个料仓，料仓直径大于3m。

5.根据权利要求1所述聚烯烃料仓静电危害模拟装置，其特征在于所述实验料仓顶部和侧壁上留有透明观察孔。

6.根据权利要求1所述聚烯烃料仓静电危害模拟装置，其特征在于在实验料仓和静电监测系统下游的输送管道上、实验料仓顶端分别设置取样口。

7.根据权利要求1所述聚烯烃料仓静电危害模拟装置，其特征在于粉体静电消除系统和粉体静电监测系统依次安装在实验料仓进料口前端风送管道上，或拆除相应设备预留相关端口。

8.根据权利要求1所述聚烯烃料仓静电危害模拟装置，其特征在于实验料仓冲洗水出口与金属软管相连。