4.6. Методика расчета площади проходного сечения взрыворазрядителей

Взрыворазрядители предназначаются для предотвращения роста давления взрыва в объеме защищаемого оборудования выше допустимого уровня с целью защиты оборудования от разрушения и предотвращения возможности распространения продуктов горения в производственные помещения.

Предотвращение роста давления взрыва выше допустимого уровня осуществляется путем отвода продуктов горения и несгоревшей пылевоздушной смеси из объема защищаемого оборудования з безопасную зону за пределы производственного здания.

В защищаемом оборудовании должны быть предусмотрены специальные отверстия, а при необходимости переходные патрубки для присоединения взрыворазрядителей. Форма и расположение переходного патрубка не должны способствовать накоплению пыли пли продукта перед мембраной со стороны оборудования.

Взрыворазрядитель состоит из взрыворазрядного устройства с предохранительной мембраной и отводящего трубопровода.

Предохранительная мембрана, перекрывающая проходное сечение взрыворазрядителя, должны устанавливаться на минимальном расстоянии от корпуса защищаемого оборудования.

Взрыворазрядителями должно защищаться следующее оборудование, в котором обращаются горючие вещества органического или неорганического происхождения:

молотковые дробилки;

нории;

фильтры и циклоны аспирационных установок;

рециркуляционные зерносушилки с камерами нагрева;

шахтные зерносушилки, с подогревателями;

каскадные нагреватели.

Установка (замена) взрыворазрядителей на действующих предприятиях осуществляется в плановом порядке по технической документации, согласованной с вышестоящей организацией, при проведении капитальных ремонтов, технического перевооружения и реконструкции.

При проектировании предприятий установка взрыворазря дителей должна быть предусмотрена в проектной документации.

При разработке нового оборудования в нем должно быть предусмотрено взрыворазрядное устройство в соответствии с настоящей инструкцией.

Площади (диаметры) проходных сечений взрыворазрядителей для норий, фильтров, циклонов и других видов оборудования определяются расчетом с учетом величины защищаемого объема, допустимого давления взрыва, статического давления вскрытия мембраны, длины, количества и углов поворотов отводящих трубопроводов. Последовательность расчета приведена ниже.

1.Площадь (F, м²) проходных сечений взрыворазрядителей рассчитывается из условия, что остаточное давление взрыва (Δр. кгс/см²) не должно превышать допустимого значения Δр_д, определяемого прочностью конструкции защищаемого оборудования

Для оборудования, выдерживающего внутреннее избыточное давление более 1,0 кгс/см², следует принимать Δр_д = 1,0 кгс/см².

2. Величина свободного объема (V, м³) защищаемого оборудования определяется за вычетом объемов расположенных внутри оборудования узлов, агрегатов и продукта.

2. При защите объема взрыворазрядителем с прямым отводящим трубопроводом общей длиной L, м, и предохранительной мембраной, вскрывающейся при избыточном статическом давлении Δр_ст≤ 0,1 кгс/см² (например, с разрывными мембранами из полиэтиленовой пленки в соответствии с пп. 2.1, 2.2 настоящей инструкции), площадь (диаметр D, м) проходного сечения взрыворазрядителя определяется по номограмме (см. рисунок 4.1).

Способ пользования. Пусть требуется определить F (или D) по заданным значениям, Δр_д ,V и L. Соединяем прямой линией соответствующие точки на вертикальных шкалах Δр и V. Находим точку пересечения этой прямой с заданной линией L. Пометка линии F, проходящей через эту точку, даст ответ. При попадании точки пересечения между линиями в качестве ответа принимаем пометку ближайшей слева линии F.

2. При защите объема взрыворазрядителем с отводящим трубопроводом общей длиной L и предохранительной мембраной, вскрывающейся при Δр_ст, площадь проходного сечения взрыворазрядителя определяется путем проверки условия (1) с помощью формулы

Здесь коэффициент ξ_Σ при L/D <3 принимается равным ξ_H (п. 5 таблицы), а при L/D>3 определяется как сумма приведенных в таблице коэффициентов сопротивления элементов взрыворазрядителя (входа, прямолинейных участков, поворотов, выхода);

коэффициент К, зависящий от длины взрыворазрядителя, определяется по формуле

коэффициент а, зависящий от избыточного статического давления вскрытия предохранительной мембраны, определяется по формуле

где для разрывных мембран диаметром D из полиэтиленовой пленки толщиной δ значение Δp_СТ находится из отношения

а для мембран других типов и из других материалов определяется экспериментально или расчетом.

Примечание. Расчет по формуле (2) следует начинать со значения F, определенного по номограмме для заданных Δр, V и L,

5. При защите объема несколькими взрыворазрядителями с различными площадями проходных сечений F₁, F₂, F₃ ... и отводящими трубопроводами различной длины с предохранительными мембранами, вскрывающимися при одинаковом Δр_cт требуемые площади определяются путем проверки условия (1) с помощью формулы

4.7.Расчет взрыворазрядителей для молотковых дробилок

Требуется определить диаметры проходных сечений взрыворазрядителей с прямыми отводящими трубопроводами, имеющими косой срез на выходе в атмосферу, для дробилок типа А1-БД2-М, ДДО, ДМ-440У, ДМ, ДДМ, А1-ДДП, А1-ДДР, А1-ДМР с забором продукта механическим транспортом. Каждая дробилка расположена таким образом, что расстояние по оси взрыворазрядителя от выходного взрыворазрядного отверстия в стенке бункера до косого среза составляет 2,5 м.

Значения свободных объемов указанных типов дробилок, определенные за вычетом объемов расположенных внутри узлов и агрегатов, значения объемов выпускных бункеров и суммарных защищаемых объемов приведены в табл. 4.4.

Таблица 4.4

Тип дробилки	А1-БД2-М	ДДО, ДМ-440У	ДМ	ДДМ	А-ДДП, А1-ДДР	A1-ДМР
Vдр, м^3	0,02	0,1	0,2	0,7	0,75	0,85
Vв,м^3	1,5	1.5	1,5	1,0	1.0	1.0
V, м^3	1,52	1.6	1,7	1,7	1.75	1/35

Значение допустимого давления взрыва для дробилок с выпускными бункерами объемом до 2 м³ принимаем Δp_д = 1,0 кгс/см².

Диаметр взрыворазрядителя определяем из нормального ряда D = 0,2; 0,25; 0,3; 0.35; ... м) в соответствии с п. 3 методики расчета. По номограмме (см. рисунок 4.1.) путем проведения прямой через точки Δp_д = 1 и V для определенного типа дробилки определяем точки пересечения прямой с линией L — 2,5 и находим пометку ближайшей слева от точки пересечения линии F (или D). Получаем для дробилки типа А1-БД2-М значение D = 0,25 м, для дробилок типа ДДО, ДМ-440У, ДМ, ДДМ, А1-ДДП, А1-ДДР, AI-ДМР значение D = 0,30 м. В качестве мембраны используем полиэтиленовую пленку толщиной δ = 0,05 мм при D = 0,25 м и δ= 0,07 мм при D = 0,30 м. Схема установки взрыворазрядителя на конусе дробилки при заборе продукта механическим транспортом представлена на рис. 4.2. Конструктивная схема взрыворазрядителя с бандажным креплением разрывной мембраны.

Заключение

Таким образом, на этапе проектирования комплекса для производства комбикормов проведен анализ возможности возникновения опасных и вредных факторов, действующих на человека (оператора) и оборудование. Наиболее значимыми являются пылевые частицы, выделяемые при дроблении, сепарирование и смешивании ингредиентов комбикормов которые могут быть причиной взрыва или пожара. Были рассчитаны параметры взрыворазрядителя и его конструкция. В целом, можно заключить, что проектируемая машина и технологический процесс соответствуют требованиям стандартам безопасности труда и охране окружающей среды.