Пожарная профилактика средств перемещения твердых веществ
Устройства транспортировки твердых веществ могут быть непрерывными и периодическими; горизонтальными, вертикальными и смешанными. Повышенную пожарную опасность представляют устройства непрерывной транспортировки сыпучих материалов: транспортеры, элеваторы, самотечные и пневматические трубы.
Транспортеры бывают ленточные, пластинчатые, скребковые, винтовые, вибрационные. Наиболее широко применяются ленточные транспортеры (рис 11.2). Лента 5 приводится в движение ведущим барабаном /.
Рис. 11.2. Схема ленточного транспортера: / — ведущий барабан; 2—ведомый барабан; 3 — загрузочное устройство;
4 — опорные ролики; 5 — лента; 6 — разгрузочное устройство; 7—транспортируемый материал
Перемещаемый материал передается на транспортер через загрузочное устройство 3. Лента движется по опорным роликам 4. Скорость движения ленты принимается от 0,5 до 2 м/с в зависимости от степени измельчения материала.
Элеватор (рис. 11.3) предназначен для вертикального перемещения твердых материалов. Он имеет бесконечную ленту 2 (или цепь), На которой крепятся ковши 4. Ведущий барабан 3, расположенный вверху, приводит в движение ленту с ковшами. Все устройство заключено в кожух /, в нижней части которого устраивается воронка 6, через которую транспортируемый материал подается на элеватор.
Пожарная опасность транспортера и элеваторов обусловлена большим количеством горючего материала, интенсивным пылеобразованием, возможностью появления источников зажигания и быстрого распространения огня по материалу и транспортным коммуникациям.
Количество транспортируемого горючего вещества, величину горючей загрузки и опасность завала в случае нарушения нормальной "работы транспортера (или элеватора) можно оценить исходя из производительности транспортера:
G0 = Fwρ, (11.7)
где Go — производительность транспортера;
F — площадь сечения материала на ленте;
w —■ скорость движения ленты; ρ — расчетный вес транспортируемого материала. Если сечение материала на ленте принять полуэллиптическим, то
Рис. 11.3. Схема элеватора: / — кожух; 2 — цепь или лента; 3, 5 — барабаны или цепные блоки; 4 — ковши;
6 — воронка
F = 2/3bh, (11.8)
.Где b — ширина слоя насыпного материала на ленте; h — максимальная высота слоя материала на ленте. Обычно ширину слоя принимают равной 90% ширины ленты, то
есть
b=0,9B, (11.9)
высота слоя h для полуэллипса равна:
.(11.10)
С учетом (11.9) и (11.10)
. (11.11)
Часовая производительность транспортера
G=l62B2wρ. (11.12)
Количество горючего вещества, одновременно находящегося на ленте длиной L, равно:
GL=FLρ, (11.13)
авеличина горючей загрузки q на1 м2 ленты составляет:
. (11.14)
Скопление горючего вещества в месте пересыпки при завале за время т равно:
Gτ = Gτ. (11.15)
Для уменьшения запыленности воздуха при транспортировке сыпучих материалов предусматривается использование закрытых транспортеров (элеваторов) с отсосом запыленного воздуха из укрытий и увлажнением материалов (если это допустимо).
Источником зажигания при использовании транспортеров может быть теплота трения, фрикционные искры и разряды статического электричества, самовозгорание транспортируемых материалов и отложений пыли.
Из опыта известно, что основной причиной пожаров на ленточных транспортерах является нагрев ленты вследствие трения о ведущий барабан. Особенно интенсивно повышается температура при заклинивании ленты. Температуру нагрева ленты и барабана при буксовании можно оценить из условия равенства между количеством тепла, выделяющегося от трения, и количеством тепла, отдаваемого нагретыми элементами в окружающую среду, по формуле, аналогичной формуле (5.13):
, (11.16)
где Тн — максимальная температура нагрева ленты и барабана; Тв — температура окружающего воздуха; f — коэффициент трения; N — сила натяжения ленты; d6 — диаметр барабана; п — число оборотов барабана; α—коэффициент теплоотдачи от поверхности ленты и барабана в окружающую среду; F — поверхность теплоотдачи (поверхность ленты на участке контакта с барабаном и поверхность барабана, свободная от ленты).
Меры пожарной профилактики предусматривают:
предотвращение заклинивания ленты (недопустимы перегрузки, перекосы, завалы);
автоблокировку электродвигателей последовательно работающих транспортеров, которая обеспечивает аварийную остановку в случае перегрузки и других опасных ситуаций;
устройство систем, следящих за температурой барабана, останавливающих конвейер при аварийных ситуациях;
использование внутреннего (подача воды внутрь) и внешнего (подача распыленной воды) охлаждения барабана.
Предотвращение возникновения искр удара достигается путем регулирования зазоров между конструктивными элементами элеватора, натяжения цепи, путем контроля за состоянием подвески: ковшей и кожуха.
Самовозгорание материала (пыли) исключается при правильномвыборе размера кожуха и регулярной очистке конструкций от пыли.
Повышенная опасность быстрого распространения возникшего пожара при перемещении твердых горючих материалов по транспортеру обусловлена значительной протяженностью коммуникаций, переходом их из помещения в помещение, наличием тяги в галереях или шахтах. Поэтому предусматриваются противопожарные стены с устройствами для перекрывания и защиты технологических проемов (заслонки ручные или автоматические), а также водяные или пенные дренчерные завесы с ручным или автоматическим включением.
Пневматический транспорт— транспортировка измельченных твердых материалов в потоке газа по трубам — это один из перспективных процессов транспорта, широко применяющихся в современной технологии. На рис. 11.4 и 11.5 представлены схемы пневмотранспорта под разрежением и под давлением.
Рис. 11.4. Схема пневматического транспорта под разрежением: 1— приемное устройство;
2— всасывающий трубопровод; 3— циклон; 4, 6 — трубопроводы; 5 — пылеулавливатель;
7 — вентилятор (вакуум-насос); 8— выброс воздуха; 9 — шлюзовый затвор
Рис. 11.5. Схема пневматического транспорта под давлением: / — вентилятор (компрессор); 2— рессивер воздуха; 3—бункер с материалом; 4 — нагнетательный воздуховод; 5 — циклон; 6 — пылеулавливатель; 7—выброс воздуха; 8 — шлюзовый затвор
Движение рабочего газа обеспечивается вентилятором, вакуум-насосом или компресссором. Скорость газа должна быть выше скорости осаждения частиц, так как частицы материала должны перейти во взвешенное состояние и унестись потоком газа. Скорость газа в системах пневмотранспорта от 8 до 35 м/с; концентрация материала в смеси с воздухом от 10 до 25 кг/кг.
Скорость газа в пневмотрубах устанавливают в зависимости от концентрации материала в смеси с воздухом μ, которую определяют по формуле
По величине μ, выбирают скорость газа w, пользуясь данными табл. 11.2
Таблица 11.2
Концентрация | μ≤1 | 2—10 | 10—15 | μ>15 |
W/Wo.oc | (1,25...1,5) | (1,5...2,0) | (2.0...2.5) | (2Д..3.0) |
Высокая пожарная опасность пневмотранспорта обусловлена тем, что горючие вещества в измельченном и взвешенном состоянии находятся в атмосфере воздуха. Горючая среда образуется, если рабочая концентрация материала в воздухе находится в пределах воспламенения:
φн<φр<φв, (11.18)
где φр — рабочая концентрация материала в воздухе, кг/м3.
Разделим все члены неравенства (11.18) на величину рв (плотность воздуха) и получим условие пожарной опасности систем пневмотранспорта:
φн≤μ<φв. (11.19)
В реальных системах пневмотранспорта верхний концентрационный предел воспламенения пылей высок и практически недостижим, а транспортировка при концентрациях, меньших нижнего предела воспламенения, неэкономична. Образование горючей среды внутри пневмотранспортной системы может быть исключено путем применения инертного газа. Чаще всего используют азот или его смесь с воздухом, в которой концентрация кислорода снижена до безопасной. Для экономии инертного газа рекомендуется применять систему рециркуляции.
При работе под избыточным давлением пыль из пневмотранспортной системы через неплотности может выходить в производственные помещения. Поэтому вакуумные системы пневмотранспорта являются более предпочтительными по сравнению с системами, работающими под давлением.
К специфическим источникам зажигания в системах пневмотранспорта относятся разряды статического электричества (особенно при транспортировке по трубам из неметаллических материалов), механические "искры удара лопастей вентилятора о корпус, самовозгорание отложений пыли. В качестве мер пожарной профилактики предусматривается заземление электропроводящих элементов оборудования, исключение образования искр удара и самовозгорания отложений пыли.
Пневмотранспортные системы весьма опасны в отношении распространения и развития пожара, так как по горючим смесям взвешенной пыли пламя распространяется особенно быстро. Отложения пыли на стенках воздуховодов также способствуют развитию пожара. Поэтому с целью ограничения распространения пожара устраивают на коммуникациях специальные пожарные заслонки с ручным или автоматическим приводом, а также устанавливают разрывные мембраны для сброса давления в случае взрыва. Циклоны рекомендуется размещать снаружи здания, в местах, где возможный взрыв не. может причинить ущерба.
Для разработки мероприятий по защите систем пневмотранспорта конкретных горючих веществ следует знать скорость распространения пламени, длительность выгорания отложений, температурные показатели, а также другие данные, которые получают путем специальных исследований. Результаты этих исследований используются при проектировании автоматической защиты пневмо-транспортных коммуникаций от распространения пламени.
Дата добавления: 2015-02-23; просмотров: 2543;