§ 8.3. Затворы из твердых измельченных материалов

Для предупреждения распространения огня по трубопроводам, по которым транспортируются твердые измельченные материалы или сгораемые отходы, на них монтируют устройства, создающие плотные пробки из транспортируемого материала (сухие затворы). С помощью таких сухих затворов исключается возможность образования в трубопроводе воздушного пространства.

В качестве сухого затвора часто применяют шнековый дозерпитатель (рис. 8.13), на бесконечном винте которого (перед выходным патрубком) отсутствует несколько витков, а непосредственно за патрубком витки винта имеют обратную направленность. Такая конструкция обеспечивает образование пробки в корпусе шнека даже при полном прекращении подачи материала.

Рис. 8.13. Шнековый затвор на линии транспортировки твердых измельченных материалов:

/ — бесконечный винт; 2— корпус; 3— загрузочная воронка; 4 — патрубок для отводящей трубы

Шнеки используют для подачи древесных отходов в топки котлов на деревообрабатывающих заводах и т. п. Шнеки устанавливают также на горизонтальных участках самотечных систем транспортировки горючих измельченных материалов (угольной пыли, муки, пресс-порошков и т. п.).

На рис. 8.14 показан секторный дозер, используемый, например, для подачи древесных отходов в топку котла. В устройстве имеются заслонки, которые обеспечивают образование в этом месте пробки из транспортируемых отходов, которая не пропустит пламя из топки в систему. Если все отходы из трубопровода выданы в топку, заслонки плотно прижимаются к лопастям дозера.

Роль сухого затвора могут выполнять бункеры, которые устанавливаются между циклонами и топками. В этом случае необходимо следить, чтобы внутри бункера всегда было достаточное количество твердого материала.

Рис. 8.14. Система пода­чи измельченного топли­ва или отходов произ­водства в топку: / — трубопровод;

2 — крыль­чатка; 3 — привод крыльчатки; 4, 5 — за­слонки; 6—противо­вес; 7— пружина

§ 8.4. Автоматические заслонки и задвижки

Рассмотренные выше защитные устройства характерны тем, что движение среды по трубопроводам в момент гашения пламени не прекращается. Наряду с подобными защитными устройствами широко применяют различного рода задвижки и заслонки, которые в нужный момент перекрывают сечение трубы, прекращая тем самым и движение смеси, и распространение пламени. Эффектив­ность огнезащитного действия заслонок и задвижек зависит от своевременности их срабатывания, плотности перекрывания сечения трубы, их огнестойкости. Чтобы задвижка успела сработать еще до приближения к ней фронта пламени, ее следует снабдить автоматическим приводом, который состоит из датчика и исполнительного органа. Датчики реагируют на повышение температуры, излучение раскаленных частиц (искр) и дым.

Схемы простейших автоматических заслонок показаны на рис. 8.15. Они имеют вращающийся или падающий шибер. В заслонках с вращающимся шибером плотность закрывания достигается крепящимся к нему грузом, пружиной или противовесом, закрепленным снаружи на оси шибера. В задвижках с падающим шибером уплотнение достигается за счет собственного веса.

Рис. 8.15. Схемы автоматических заслонок и задвижек: а — с грузом на поворачивающейся заслонке;

б —-с противовесом на поворачи­вающейся заслонке; в — с падающим шибером; / — трубопровод; 2 — заслонка (шибер); 3 — ось заслонки; 4 — грузики; 5 — противо­вес; 6 — привод заслонки с легкоплавким замком

Своевременность срабатывания заслонок и задвижек оценивают продолжительностью их срабатывания. Заслонка или задвижка успеет перекрыть сечение трубопровода, если длительность срабатывания ее τ₁ будет меньше длительности движения пламени τ₂ до места расположения задвижки, то есть τ₁<τ₂.

Время движения пламени до задвижки определяют по формуле

τ₂=l/u, (8.11)

где / — расстояние от предполагаемого места возникновения горения до огнезадерживающей заслонки (задвижки); и — скорость распространения пламени по горючим паро-, газо-, пылевоздушным смесям, отложениям в трубопроводах или сыпучим твердым материалам.

Скорость распространения пламени по трубопроводу зависит от многих факторов. Это можно видеть из графика (рис. 8.16) изменения скорости распространения пламени по отложению горючего конденсата (дибутилфталата) в зависимости от скорости потока воздуха в трубе диаметром 285 мм.

Время срабатывания чувствительного элемента зависит от его вида и может колебаться от долей секунды (например, для фотореле) до нескольких минут (для легкоплавких сплавов, биметаллических стержней и т. п.). Время срабатывания привода обычно определяют совместно с длительностью срабатывания самой заслонки. Чаще всего это время не превышает 1 с.

Как видно из приведенных на рис. 8.15 схем, автоматические огнезадерживающие устройства удерживаются в исходном положении специальными запорными приспособлениями. Ими могут быть тросики, ленты или шнуры (позволяющие закреплять конец шибера к какой-либо неподвижной конструкции), а также защелки, срабатывающие под действием электромагнита, пружины, противовеса или падающего груза. Задвижки с датчиками из легкоплавких сплавов не являются эффективным защитным средством, так как обладают большой инерционностью срабатывания легкоплавкого замка, особенно при его загрязнении отложениями. Задвижки со вставками из легковоспламеняющихся материалов (бикфордова шнура, пороховой нити и нитроцеллюлозной кинопленки) также не обеспечивают надежности огнезадержания. Для пуска защитных устройств с электромагнитным приводом могут быть использованы термобаллоны, биметаллические пластинки (дилатометры), фото- и тепловые реле, термопары и термосопротивления (термисторы).

Датчики можно выносить на значительное расстояние от задвижек и устанавливать их не только в трубопроводе, но и в помещениях, у мест наиболее вероятного возникновения пожара.

Применение задвижек, автоматически срабатывающих при возникновении пожара, не исключает возможности использования задвижек и заслонок ручного действия.

Рис. 8.16. График зависимости скорости распространения пламени и от скорости потока воздуха в вентиляционной трубе диаметром 285 мм

Своевременное закрытие ручной задвижки при возникновении опасности предотвратит распространение пламени и продуктов горения по воздуховодам из машины в машину или из помещения в помещение. Поэтому такие задвижки, шиберы и заслонки устанавливают на воздуховодах в непосредственной близости от машин и рабочих мест, от которых осуществляется отсос воздуха, в местах прохода труб через глухие стены из одного помещения в другое, а также перед вентилятором. Задвижки располагают в наиболее доступных местах. Если доступ затруднен, их оборудуют системой дистанционного пуска.