Bevezetés

15089 szerint

1. ábra Robbanási hatás szárítóban.

A porlasztva szárítás elve azon alapul, hogy a folyadék egyetlen gyártási folyamat során száraz porzá alakul. A folyadékot forgó korong vagy fúvóka segítségével apró cseppekbe bontják. A cseppek a forró szárítóközeggel érintkeznek (élelmiszeripari termékeknél csak levegőt használnak), ami a felszínen jelen lévő víz gyors párolgását okozza. Ez a rendszer lehetővé teszi a levegő magas hőmérsékleten történő felhasználását anélkül, hogy ez befolyásolná a terméket, még akkor is, ha olyan anyagokról van szó, amelyek nagyon érzékenyek a hőmérséklet változásaira.

A részecskék felületi hőmérsékletének növekedése csak a szárítási folyamat végén következik be, amikor a felület nem teljesen nedves, és a cseppek szinte száraz részecskékké alakulnak. A szárítási idő ennél a technológiánál rövidebb, mint ami más típusú eszközök használatához szükséges, mivel ez néhány másodpercet vesz igénybe. Mivel rövid időtartamról van szó, nem elég a szárított termék károsodása, ezért ezt a megoldást olyan széles körben használják az élelmiszeripar, a gyógyszeripar vagy a vegyipar szárítási alkalmazásában. Szárítás után a részecskéket elválasztjuk további feldolgozás céljából.

A szárítás során keletkező por tulajdonságai

Amint azt a fentiekben megjegyeztük, a szárítási művelet olyan anyagokat eredményez, amelyekből a porszemcsék származnak. A folyamatnak köszönhetően ezek a porszemcsék nagyon érzékenyek a spontán égés, a tűz és a robbanás kialakulására.

E rendkívüli események megelőzése érdekében mindig ismerni kell nemcsak a szárítási technológia egyes részeinek működési körülményeit, hanem a por okozta hatások tűz- és robbanási paramétereit is.

Az egyértelműség kedvéért a szárítási folyamat során keletkező por kiválasztott paramétereit az 1. táblázat tartalmazza.

A táblázat azokat az értékeket mutatja, amelyek a megfelelő robbanásmegelőzési határértékeket képviselik. Ezek az értékek szükségesek a robbanásvédelem megfelelő felépítéséhez és szisztematikus tervezéséhez.

A veszélyes események statisztikája

A múlt század hatvanas éveiben nagyszámú baleset, köztük tűz és robbanás történt a porszárító gyártóüzemekben.

A balesetet (tüzet és robbanást) kiváltó okok a következők:

  • Öngyújtás egy rétegben. Különböző jelentések szerint meglehetősen gyakori és a robbanás legvalószínűbb oka. Például a tej zsírtartalma nagyon fontos szerepet játszik az öngyulladási hőmérsékletben. A „kritikus” öngyulladási hőmérséklet csökken a zsírtartalom növekedésével. Az öngyulladás körülményeit a kritikus öngyulladási hőmérséklet függése a hőfelszabadulás kinetikájától, a környezettel történő hőcsere körülményeitől és ezen tényezők időzítésétől határozza meg. Ez azt jelenti, hogy bizonyos körülmények között spontán hevítés történhet a kezdeti hőmérsékletnél alacsonyabb hőmérsékleten, másrészt más körülmények között a magas hőmérséklet nem lehet veszélyes.

  • Beszívott (beszívott) levegőszennyezés a szárítóban. Hangsúlyozni kell a szárítóba belépő forró levegő tisztaságának fontosságát. Bevezetés előtt a levegőt hatékony szűréssel meg kell szabadítani minden mechanikai szennyeződéstől. Erre többek között a termék jó minőségének elérése érdekében van szükség, mivel a mechanikai szennyeződések elszenesedhetnek a rendszerben, és bebizonyosodtak, hogy azok a fekete részecskék, amelyek általában a száraz anyagban jelennek meg. A rossz szűrés rossz minőségű terméket eredményez.
  • Súrlódó felületek. A különböző szárítóberendezések mozgó részei közötti érintkezés általában más elem, amely robbanást vált ki. Ezek olyan berendezések, mint a centrifugális permetezők, ventilátorok és forgókapuk.
  • Elektromos szikra általi beavatkozás. Többek között a meglévő ventilátorokon fordul elő, amikor fennáll annak a veszélye, hogy egy kemény réteg rakódik le, amely károsíthatja vagy elzárhatja a pengéket. A második lehetőség a szikrák megjelenése a statikus elektromosság vagy a vezető elemek rossz földelése miatt.

Az alábbi táblázatok a biztosítótársaság (FM Global Insurance Company) statisztikáit sorolják fel a szárító létesítményekben bekövetkezett balesetekről.

A vállalat által bemutatott statisztikákból és az 1. táblázatban felsorolt ​​száraz anyagok robbanási paramétereiből kitűnik, hogy a jelenlegi paraméterek fényében nem lehet lebecsülni a tűz és robbanás kockázatát. Az üzemeltetőknek és/vagy gyártóknak fontolóra kell venniük minden olyan műszaki és szervezési intézkedést, hogy ne csak az emberek, hanem a létesítmény biztonságát is garantálják a létesítményeikben.

Az eszközök belsejében lévő tűz vagy robbanás esetén figyelembe veendő tényezők

Robbantási hajlam mindenféle por alakú anyag (pl. tej és sűrített tejtermékek), ha a por koncentrációja g/m 3 -ben meghaladja az alsó robbanási határértéket, és ha a koncentráció olyan közegben van, ahol egy adott hőmérsékleten elég magas a robbanásveszély, és energia.

A termékek alsó robbanási határa 10 és 100 g/m 3 között változik. A robbanékonyság A por mennyiségét nem csak a porszemcsék mérete határozza meg, hanem a környezetben fellépő keverés, az oxigéntartalom és a hőmérséklet is. Minél finomabb és szárazabb egy por, és minél magasabb a környezeti hőmérséklet, annál gyúlékonyabb a por és annál erősebb a robbanása.

A robbanási paraméterek mérete a por koncentrációjának és a turbulenciának a következménye. Elvileg a robbanási nyomás a koncentráció növekedésével az "optimális" értékig növekszik. Ezen érték túllépése után a nyomás és a robbanás dinamikája ismét csökken. A légörvény az előzőekhez hasonló hatásokat okoz. Ha a porfelhő turbulenciája növekszik, és abban az időben elegendő gyújtási energia keletkezik, a robbanási paraméterek nőnek, különösen a robbanás dinamikája. A maximális por-robbanási nyomás értékei a hermetikus tartályokban lévő robbanókeverék kezdeti barometrikus körülményei között elérik a 8 kp/cm 2 értéket. .

Ha a szárító belsejében lerakódott porrétegek képződnek, amelyek különböző módon keverhetők és felemelhetők, akkor azok az optimális értékhez (koncentrációhoz, amelynél a legmagasabb robbanási paramétereket érik el) közel álló koncentráció növekedést okozhatnak. Sokkal nagyobb veszély, mint magában a szárítóban, a turbulencia által történő koncentráció létrejötte szempontjából az a veszély, amely olyan eszközökben keletkezhet, mint a csövek, a ciklon szeparátorok és a szűrők.

A legnagyobb robbanásveszély az áramlási sebesség csökkenése és a környezeti hőmérséklet emelkedése esetén jelentkezik. Ennek oka általában különböző tényezők:

  • A por/levegő keverék áramlásának megszakítása
  • Áramkimaradás
  • Folyékony vagy koncentrált termék ellátásának megszakadása
  • A szárítószoba hiányos tisztítása
  • Hibák a szűrési folyamatban
  • Porréteg keletkezése a szállítócsövekben vagy a hőcserélő felületén stb.

2-4. Ábra: Fotók szárítószobákban történt robbanásokról és az említett robbanások hatásairól.

A szűrési műveletek során keletkező veszély

Íme néhány felmerülő veszély:

  • Szivárgott alkatrészek okozta üledékfejlődés veszélye
  • Túlmelegedés veszélye
  • Öngyulladás veszélye
  • Szikrák veszélye (elektromos, elektrosztatikus, súrlódás)
  • Tűzveszély
  • Robbanásveszély.

A robbanékonyság és a tűzparaméterek alapján az üzemeltetőknek zónákba kell sorolniuk a burkolatokat és az eszközöket, meghatározva a különböző gyújtóforrásokat, és javaslatot téve a műszaki és szervezési intézkedésekre. Ezeket az információkat fel kell tüntetni a robbanásvédelmi dokumentációban.

Az elvégzett kockázatelemzések általában nemcsak egy sor különféle intézkedés alkalmazását jelentik, hanem a passzív és/vagy konstruktív jellegű robbanások elleni védelem technikai intézkedéseit is.

A passzív típusú megelőzés a következő módszereket tartalmazza:

  • Konstruktív védelem
  • Robbanáskibocsátás robbanáselválasztással kombinálva
  • A robbanás elnyomása a robbanás szétválasztásával kombinálva

5. ábra: A robbanásgátlás típusai.

A nyomásállóság ellenőrzését a robbanásgátló elemek szárító rendszerekbe történő felvitele előtt kell elvégezni. Mindenekelőtt ellenőrizni kell a nyomásállósági értékeket az EN 14460 szerint, a gyártó (szállító) dokumentációjában. Ha ezek az értékek nem ismertek, gyakorlati ellenőrzést kell végrehajtani a kiválasztott létesítmény részeinek MKP-számításai segítségével.

A 6. ábrán a fent említett számítások grafikus példája látható a szárítókamra nyomásállóságával, valamint az egyes elemek közötti összekötő csövekkel.

6. ábra: Példa a szárító kiválasztott részeinek MKP-számításainak vezérlésére és optimalizálására.

A nyomásállóság ellenőrzése után folytatjuk a robbanásgátló rendszert alkotó alkatrészek megfelelő felszerelését.

Az alábbiakban különféle képek láthatók a főbb egyes elemekről és a robbanásvédelmi berendezésekről.

7. ábra: Az EN 14 491 és az EN 14 797 szerinti robbanáscsillapító rendszer alkalmazása a permetező szárító palástján a terelővel a láng és a nyomás épületen kívüli vezetésére.

8. ábra A HRD gátrendszer alkalmazása. Felszerelve a robbanás leválasztására, az EN 15 089 szerint a szárítókamra és az elválasztó ciklon között.

9. ábra Robbanásgátló berendezések telepítése az EN 14373 szerint az elválasztó ciklonban.

10. ábra: Rotációs adagoló felszerelése az elválasztó ciklon alá az EN 15089 szerint.

11. ábra HRD-gát alkalmazása az EN 15089 szerint a ciklon és a szűrő között.

12. és 13. ábra: Az EN 14491 és az EN 14797 szerinti tehermentesítő rendszer alkalmazása a permetező szárító palástján a terelővel a láng és a nyomás épületen kívüli vezetésére.

14. ábra: Elzárószelep felszerelése a szűrőegységek alatt. Robbanásvédelmi rendszer az EN 15089 szerint.

A robbanásvédelmi rendszer egy központi egységhez csatlakozik, amely nemcsak a biztonsági berendezéseket kezeli, hanem a mechanikai elemeket is, például szelepeket, adagolókat stb. Ez az egység kezeli a kommunikációt egy kiváló vezérlőrendszerrel, amely felelős a telepítés különböző elemeinek indítási és leállítási parancsaiért.

Következtetés

A passzív eszközök alkalmazásával a szárítóberendezésekben bekövetkező esetleges robbanásokkal szembeni biztonsági kérdések döntő lépéssé válnak az emberek és a létesítmények biztonsági elemei között. Az üzemeltetőknek konzultálniuk kell a biztonság e területével olyan szakértőkkel vagy cégekkel, akik elegendő tapasztalattal rendelkeznek ezen a területen, és válaszokat, különösen tanácsokat tudnak adni. Ezeknek a technikusoknak az a feladata, hogy az üzemeltető követelményeit olyan védelmi rendszer felé irányítsák, amely amellett, hogy biztonságos a munkavállalók számára, önmagában is biztonságos.

Ugyanígy nem hagyható figyelmen kívül maguk a szárítóberendezések jelenlegi fejlődése sem. A gyártók számos jogi eszközzel rendelkeznek a kockázat csökkentésére vagy kiküszöbölésére.