收尘器设计范文

第一篇：收尘器设计范文

旋风除尘器设计

1.1 除尘器简介

除尘器是把粉尘从烟气中分离出来的设备叫除尘器或除尘设备。除尘器的性能用可处理的气体量、气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率来表达。日常工业上使用的除尘器主要有：重力除尘器、惯性除尘器、电除尘器、湿除尘器、袋式除尘器、旋风除尘器等。

重力除尘器是使含尘气体中的粉尘借助重力作用自然沉降来达到净化气体的装置，它的特点是结构简单，阻力小，但体积大，除尘效率低，设备维修周期长。惯性除尘器是一种利用粉尘在运动中惯性力大于气体惯性力的作用，将粉尘从气体中分离出来的除尘设备，特点是结构简单，阻力较小，但除尘效率低。电除尘器利用含尘气体在通过高压电场电离时，尘粒荷电并受电场力的作用，沉积于电极上，从而使尘粒和气体分离的一种除尘设备，其特点是效率高、阻力低、适用于高温和除去细微粉尘等优点。湿式除尘器是使含尘气体与水或者其他液体相接触，利用水滴和尘粒的惯性膨胀及其他作用而把尘粒从气流中分离出来，特点是投资低、造作简单，占地面积小，能同时进行有害气体的净化、含尘气体的冷却和加湿等优点。袋式除尘器主要依靠编织的或毡织的滤布作为过滤材料达到分离含尘气体中粉尘的目的，特点是适应性比较强，不受粉尘比电阻的影响，也不存在水的污染问题，同时存在过滤速度低、压降大、占地面积大、换袋麻烦等缺点。

1.2除尘器的概念和分类

除尘器是把粉尘从烟气中分离出来 的设备叫做除尘器 或除尘设备。除尘器的性能用可处理的气体量、气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率来表达。同时，除尘器的价格、运行和维护费用、使用寿命长短和操作管理的难易也是考虑其性能的重要因素。除尘器是锅炉及工业生产中常用的设施。在国家采暖通风与空气调节术语标准中，明确了若干除尘器的具体含义，摘抄部分如下：

除尘器：用于捕集、分离悬浮于空气 或气体中粉尘例子粒子的设备，也称收尘器。

沉降室:由于含尘气流进入较大空间速度突然降低，使尘粒在自身重力作用下与气体分离的一种重力除尘装置。也称重力除尘器。

旋风除尘器：含尘 气流沿切线 方向进入筒体做螺旋形旋转运动，在离心作用下将尘粒 分离和捕集的除尘器。

袋式除尘器：用纤维性滤袋捕集粉尘的除尘器。

惯性除尘器：借助各种形式的挡板，迫使气流方向改变，利用尘粒的惯性使其和挡板发生碰撞而将尘粒分离和捕集的除尘器。

除尘器有很多种类，除尘器按其作用原理分成以下五类：

(1)机械力除尘器包括重力除尘器、惯性除尘器、离心除尘器等。

(2)洗涤式除尘器包括水浴式除尘器、泡沫式除尘器，文丘里管除尘器、水膜式除尘器等。

(3)过滤式除尘器包括布袋除尘器和颗粒层除尘器等

(4)静电除尘器;包括管式静电除尘器、板式静电除尘器、湿式静电除尘器。

(5)磁力除尘器。

(6)旋风除尘器。包括：单筒旋风除尘器、多筒旋风除尘器。

(7)除尘器按照除尘方式分为：

(8)干式除尘器。

(9)半干式除尘器。

(10)湿式除尘器。现在工业中用的比较多的是电袋复合式除尘器及袋式除尘器。(fabric filter )

(11)工业气体如果直接排放到大气中，会对环境造成极大的污染与危害，形成酸雨、酸雾等恶劣气候，除尘器已经在国内应用广泛，目前出现的新型除尘器如电力除尘器、纤维粉尘除尘器复合式除尘器等都表现了除尘器还有很大的发展前景。

1.3除尘器的选型依据

(1)根据除尘效率的要求

所选除尘器必须满足排放标准的要求。要注意烟气处理量变化对除尘效率的影响。正常运行时，除尘器的效率高低排序是：袋式除尘器>电除尘器及文丘里除尘器>水膜旋风除尘器>旋风除尘器>惯性除尘器>重力除尘器 (2)根据气体性质

选择除尘器时，必须考虑气体的风量、温度 、成分、湿度等因素。 电除尘器适用于大风量、烟气温度<400C的烟气净化。 袋式除尘器适用于烟气温度<260C的烟气净化，不受烟气量大小的限制，但不宜处理高湿度和含油污的烟气净化。

易燃易爆的气体净化适合于湿式除尘器。 旋风除尘器的处理风量有限。

当需要同时除尘和净化有害气体时，可考虑采用喷淋塔和旋风水膜除尘器。 (3)根据粉尘性质

粉尘性质包括比电阻、粒度、真密度、粘性、憎水性和水硬性、可燃、爆炸性等。

比电阻过大或过小的粉尘不宜采用电除尘器、袋式除尘器不受粉尘比电阻的影响;

粉尘的浓度和粒度对电除尘器的效率影响较为显著，但对袋式除尘器的影响不显著，当气体的含尘浓度较高时(>30kg/),电除尘前宜设置预除尘装置。

袋式除尘器的型式、清灰方式和过滤风速取决于粉尘的性质。 湿式除尘器不适合于净化憎水性和水硬性的粉尘;粉尘的真密度对重力除尘器、惯性除尘器和旋风除尘器的影响显著。 (4)根据压力损失与耗能 (5)根据设备投资和运行费用 (6)节水与防冻的要求 (7)粉尘和气体回收利用的要求

2、旋风除尘器 2.1. 旋风除尘器简介

旋风除尘器是利用旋转的含尘气体产生的惯性离心力，将粉尘从气流中分离出来的一种干式气-固分离装置。其特点是，结构简单，本身无运动部件，不需要特殊的附属设备，占地面积小，操作、维护简便，压力损失中等，运动消耗不大，运转、维护费用低;操作弹性大，性能稳定，不受含尘气体的浓度、温度限制，对于粉尘的物理性质无特殊要求。旋风除尘器可捕集粒径为5um以上的粉尘，允许最高进口含尘质量浓度为100g/m3,最高温度450度，进口气流速度15—25m/s，阻力损失588——1960Pa，除尘效率50%—90%。

旋风除尘器按结构可分为，普通旋风除尘器、异性旋风除尘器、双旋风除尘器、组合式旋风除尘器。按其旋风子数量，可分为单管式和多管式。目前，旋风除尘器广泛应用于化工、石油、冶金、建筑、矿山、机械、轻纺等工业部门。 2.2旋风除尘器的概念及类型

旋风除尘器，含尘气流沿切线方向进入筒体做螺旋形旋转运动，在离心作用下将尘粒分离和捕集的除尘器。

旋风除尘器有了上百年的发展历程，由于不断改进和为了适应各种应用场合出现了很多类型，因而可以根据不同的特点和要求来进行分类。

按照 旋风除尘器的构造，可以分为普通旋风除尘器、异形旋风除尘器、双旋旋风除尘器和组合式旋风除尘器

按照旋风除尘器的效率不同，可以分为通用旋风除尘器(包括普通旋风除尘器和大流量 旋风除尘器)和高效旋风除尘器

按清灰方式可以分为干式和湿式两种。

按进气方式和排灰方式，旋风除尘器可以分为以下四类： 切向进气，周边排灰; 轴向进气，轴向排灰; 轴向进气，轴向排灰; 轴向进气，周边排灰; 2.3旋风除尘器的工作原理和结构

旋风除尘器的除尘机理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集与器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。

旋风除尘器由筒体、锥体、进气管、排气管和卸灰管等组成。旋风除尘器的工作过程是当含尘气体由切向进气口进入旋风分离器时气流将由直线运动变为圆周运动。旋转气流的绝大部分沿器壁自圆筒体呈螺旋形向下、朝锥体流动，通常称此为外旋气流。含尘气体的旋转过程中产生离心力，将相对密度大于气体的尘粒甩向器壁。尘粒一旦与器壁接触，便失去径向惯性力而靠向下的动量和向下的重力沿壁面下落，进入排灰管。 2.4旋风除尘器的特点

旋风除尘器的优点是结构简单，造价便宜，体积小，无运动部件，操作维修方便，压力损失中等，动力消耗不大;缺点是除尘效率不高，对于流量变化大的含尘气体性能较差。

旋风除尘器的选型步骤如下： (1)除尘系统需要处理的气体量。

(2)根据所需处理的气体的含尘质量浓度、粉尘性质及使用条件等初步选择除尘器类型。

(3)根据需要处理的含尘气体量Q，算出除尘器直径。 (4)必要时按给定的条件计算除尘器的 分离界限粒径和预期达到的除尘效率，也可按照有关旋风除尘器性能表选取，或者按照经验数据选取。

(5)除尘器不需选用气密性好的卸灰阀，以防除尘器本体下部漏风，否则效率急剧下降。

(6)旋风除尘器并联使用时，应采用同型号旋风除尘器，并需合理地设计连接风管，使每个除尘器处理的气体量相等，以免除尘器之间产生串联现象，降低效率。 (7)旋风除尘器一般不宜串联使用。

3、中等风量旋风除尘器设计计算

3.1设计参数

处理风量

15909m/h 空气温度

300℃ 粉尘成分

粉尘质量浓度

用途

闪速炉除尘

选型方向

标准CLP/B-12.5X型高风量旋风除尘器 3.2 结构尺寸计算

排气管(内筒)截面积与直径：

SdQv3600Vd3

SiO2

=15909/(3600×20)

=0.221m

Dd(4Sd/)0.52

0.5

=

=(Sd/0.785)

=0.531m 取Dd=530mm (0.088/0.785)圆筒空(环)截面积

SkQv3600Vk(一般空截面上升速度Vk=2.5~4.9m/s)

2

=15909/(3600×3.5)=1.473m 圆筒全截面积

SoSdSk

=0.221+1.473

=1.694m 圆筒直径

Do(S0/0.785)0.52

0.5

=(1.694/0.785)

=1.469m

取Do=1470mm 3.3相关尺寸 (1)圆筒长度

L11502Do150

=2×1470+150

=3090mm (2)锥体长度：

L21002Do100

=2×1470+100

=3040mm (3)进口尺寸：

S1V/3600V1

(一般V1=15~25m/s)

=15909/(3600×16)

=0.2767m=bH

S1

=B.2B

=2B

2

B=(S1/2)0.5

0.5

=(0.276/2)

=0.371m

取B=375mm

H=2B=750mm (4)排灰口直径：

d0.25Do

=0.25×1470=0.367m

取D=370mm 3.4技术性能 (1)处理能力：

Qv3600S1V1

=3600×(0.375×0.750)×16

=16200m/h (2)设备阻力：

P=(V1/2)

23

(=5.0~5.5)

=5×(20×20×1.205/2)

=1205Pa (3)除尘效率： 按经验值取=90% (4)排放浓度：

C2(1)C1

=(1-0.90)×0.116

=0.0116kg/m

3(5)粉尘回收量：

GQv(C1C2)106

=1660kg/h 3.5定型结论

型式：

标准CLP/B-12.5X型高风量旋风除尘器 风量：

阻力：

外形尺寸： 15909m3

/h 1200Pa 1470mm×6130mm

第二篇：吸尘器设计说明

设计背景方面

在生活水平高度现代化的今天，对不少城市家庭而言，吸尘器已经成了清洁家庭的必备小家电。它作为当今家庭的主要的日常清洁工具，与用户形成频繁的互动关系，产品和消费者产生一种直接的接触与沟通，所以产品的设计已经超出了吸尘器本身之功能需求，而是在尽最大的可能去迎合消费者在科技、文化、身体和情感上的感受，吸尘器的世界不再仅仅是实用当道，而是给人们更多满足个性心理需要的空间。由此情况分析，我设计了一款既能满足实际需求，在造型方面又有所突破的吸尘器产品。 设计定位人群

根据家用吸尘器的行业、产品特点，通过对顾客价值理论的研究，将顾客价值理论引入家用吸尘器产品设计心理评价的实证研究，识别家用吸尘器的顾客价值要素，结合消费者生活方式的考量，把此款产品定位在现代家居生活环境，适用于任何需要对家居环境进行清洁，对家居环境进行美化，愿意感受家居干净环境的爱家人士，同时此消费群可扩大到老人及儿童。 设计元素

这款是一种创新的无线，结构紧凑，移动方便的吸尘器，人性化处理和内置充的电器，创造这种产品的主要灵感是创造一个人与人之间的联系，同时给人以水滴的联想，有清洁干净之意，海水蓝色点缀人机界面，设计造型简洁，操作简单，富有科技感，符合现代人的审美情趣。 人机分析

在注重产品美观设计的同时，也充分考虑了人机工程的设计。吸尘器造型以圆柱体为主，直径大约350mm， LED显示范围在直径50 mm，在人正常的操作视野范围能充分看清楚，按键的宽度为20mm，根据GB10000-88的成年手指远位关节数据查得：95%人群为18mm。积尘盒的直径宽度在340 mm，总面积吸尘器总面积的三分之一还多，减少使用操作中的拆倒灰尘的次数，方便人的使用，提高使用的舒适性。 设计产品功能及材料

吸尘器机身材质采用耐高温、高抗冲、阻燃烧等特性的ABS塑料，ABS具有良好的可塑能力和满足批量生产的需求，具有颜色表现力强、视觉通透明亮的特点，烤漆工艺，LCD人机界面，自动吸尘，自动充电，遥控清扫，自由切换。安全贴心设计：防止阻碍、防止掉落、卡住停滞自动断电。 附加功能：紫外线灯杀菌，芳香剂添香功能; 大容量高性能电池。 设计总结

随着人们生活内容的丰富与消费观念的变化，环保理念越来越成为吸尘器家族中“新新人类”的本质特征。如这款吸尘器设计，具有前卫的外观造型，突破传统使用理念，借鉴各式设计风格，在美观的前提下能保证人们使用的舒适性，使人们在清扫家居环境中享受一份劳动的乐趣，可以相信，今后还会有更多的新型吸尘器问世，它们将会更好地服务社会，造福人类。

第三篇：旋风除尘器的设计与计算

一、实习目的

1、进一步了解旋风除尘器的有关计算

2、熟悉用CAD画效果图

3、查阅和整理各方面资料，了解旋风除尘器各方面性能及影响因素;

二、设计题目

设计一台处在常温(20°C)，常温下含尘空气的旋风除尘器。已知条件为：处理气量Q=1300m³/h，粉尘密度ρp=1960kg/m³,空气密度ρ=1.29 kg/m，空气粘度μ=1.8x10-5Pa.s，进入的粉尘粒度分布见下表：

设计要求：XLT旋风除尘器，最后实现污染物的达标排放，且除尘效率为85%，压力损失不高于2000Pa。

提交文件：设计说明+旋风除尘器图(CAD制图) ，图纸输出A4纸。

三、旋风除尘器的工作原理

1.1 工作原理 (1)气流的运动

普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成;气流沿外壁由上向下旋转运动：外涡旋;少量气体沿径向运动到中心区域 ;旋转气流在锥体底部转而向上沿轴心旋转：内涡旋;气流运动包括切向、轴向和径向：切向速度、轴向速度和径向速度。

(2)尘粒的运动：

切向速度决定气流质点离心力大小，颗粒在离心力作用下逐渐移向外壁;到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗;上涡旋-气流从除尘器顶部向下高速旋转时，一部分气流带着细小的尘粒沿筒壁旋转向上，到达顶部后，再沿排出管外壁旋转向下，最后从排出管排出。 1.2特点

(1)旋风除尘器与其他除尘器相比，具有结构简单、占地面积小、投资低、操作维修方便以及适用面宽的优点。

(2)旋风除尘器的除尘效率一般达85%左右，高效的旋风除尘器对于输送、破碎、卸料、包装、清扫等工业生产过程产生的含尘气体除尘效率可达95%-98%，对于燃煤炉窑产生烟气的除尘效率可以达到92%-95%。

(3)XLT旋风除尘器的主要特点

(4)旋风除尘器捕集<5μm颗粒的效率不高，一般可以作为高浓度除尘系统的预除尘器，与其他类型高效除尘器合用。可用于10μm以上颗粒的去除，符合此题的题设条件。

1.3影响旋风除尘器除尘效率的因素

(1)入口风速 由临界计算式知，入口风速增大，

dc降低，因而除尘效率提高。但是风速过大，压力损失也明显增大

(2)除尘器的结构尺寸 其他条件相同，筒体直径愈小，尘粒所受的离心力愈大，除尘效率愈大。筒体高度对除尘效率影响不明显，适当增大锥体长度，有利于提高除尘效率。减小排气管直径，有利于提高除尘效率。

(3)粉尘粒径和密度

大粒子离心力大，捕集效率高，粒子密度愈小，越难分离，本题中<5m的粒子质量频率约25%，所以导致除尘效率变低，以至于达不到除尘标准。

(4)灰斗气密性

若气密性不好，漏入空气，会把已经落入灰斗的粉尘重新带走，降低了除尘效率。

四、设计计算

1旋风除尘器各部分尺寸的确定 1.1形式的选择

根据国家规定的粉尘排放标准、粉尘的性质、允许的阻力和制造条件、经济性合理选择旋风除尘器的形式，选通用型旋风除尘器。

1.2 确定进口风速

设：风速u=20m/s 1.3 确定旋风除尘器的尺寸

(1)进气口面积A的确定

进气口截面一般为长方形，尺寸为高度H和宽度B，根据处理气量Q和进气速度u可得

AQu

1300360020

= 0.018055556m2

根据“切向入口旋风除尘器标准尺寸比例”中的斯台尔曼比例可得： 设：筒体直径为D，则： H=0.5D B=0.2D 0.1D=0.018055556 则：筒体直径D=0.424918298m 则：入口宽度B=0.08498366m

入口高度H=0.212459149m

排气管直径DE=0.5D=0.212459149m 排尘口直径DC=0.375D=0.159344362m 筒体高度L1=1.5D=0.637377447m 锥体高度L2=2.5D=1.062295745m 出口长度L3=0.5D=0.212459149m (1)、取内外涡旋分界柱的直径为：d0=0.7d，(d:排气管的直径)故气流交界面上的切向速度为VT0：

n110.67*D0.14T2830.330.589668212

d00.7d0.148721404m

VT0DVd0n37.14313675ms(2)h0L1L2L31.48721404310207 m (3)外涡旋气流的平径向速度为：Vr1Q2r0h00.519689598ms

(4)dc5018uvrr0V2pT022.15183835764886 (5) d1dp1exp0.693dc5011n0.574496241 0.781432042

1d2dp1exp0.693dc501n

d3dp1exp0.693dc5011n0.940294653 d4dp1exp0.693dc501n0.990849394 1n0.997966315 1n0.999296504 111d5dp1exp0.693dc50dp1exp0.693dc506d6总效率总gdii1di0.93199525

(6)压力损失Pu221341.6

压力损失符合标准。

五、设计心得

作为一名环境工程的大二学生，我觉得做大气污染控制课程设计是十分有意义的，而且是十分必要的。在已度过的大学时间里，我们大多数接触的是专业课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知识，如何去锻炼我们的实践能力?如何把我们所学的专业基础课理论知识运用到实践中去呢?我想做类似的课程设计就为我们提供了良好的实践平台。

在这次课程设计中，我们运用到了以前所学的专业课知识，如：CAD制图、word的使用等。虽然过去从未独立应用过它们，但在学习的过程中带着问题去学我发现效率很高，这是我做这次课程设计的又一收获。

最后，要做好一个课程设计，就必须做到：在设计之前，对整个工艺系统有一个全面的了解，知道该工艺有哪些设备及每个设备的工作原理和正常运转的相关参量;在设计程序时，不能妄想一次就将整个设计做好，需要反复修改、不断改进是设计的必经之路;要养成注释的好习惯，一个完美的设计应该让人一看就能明白你的思路，这样也为资料的保存和交流提供了方便;在设计课程过程中遇到问题是很正常，但我们应该将每次遇到的问题记录下来，并分析清楚，以免下次再碰到同样的问题的课程设计结束了，但是从中学到的知识会让我受益终身。

第四篇：粉尘除尘器的防爆设计爆炸预防

可燃粉尘爆炸危险性及预防

一、可燃粉尘爆炸的危害性

提起爆炸，人们总是很自然地想到爆炸物或可燃气体与氧气(或空气)爆炸时震天动地的轰响。殊不知，悬浮在空气中的那些悠悠飘扬的粉尘也会引起威力巨大的爆炸。

粉尘爆炸事故在国内外屡见不鲜。昭和41年，日本横滨饲料厂的玉米粉尘爆炸，引起累积性连锁燃烧，使整个工厂遭到蔓延性重大“天灾”。1921年美国芝加哥一台大型谷类提升机发生粉尘爆炸，其爆炸力将40座每座约装30万吨粮食的仓室，从底座掀起，并移动了152.4毫米，结果6死1伤，经济损失达400万美元。1942年我国本溪煤矿曾发生世界上最大的煤尘爆炸，死亡1549人，重伤246人。1987年3月15日凌晨，我国哈尔滨亚麻纺织厂联合厂梳麻、前纺、准备3个车间，突然发生强大的粉尘爆炸并引起大火，使103万平方米厂房、189(套)设备遭到不同程度的毁坏，直接经济损失881.9万元。事故中死亡58人，重伤数人，轻伤112人。

粉尘为什么会发生爆炸呢?原来是由于悬浮在空气中的可燃粉尘燃烧而形成的高气压所造成的。粉尘是固体物质的微小颗粒。它的表面积与相同重量的块状物质比较要大得多，故容易着火。如果它悬浮在空气中，并达到一定的浓度，便形成爆炸性混合物。一旦遇到火星，就可能引起迅速燃烧—爆炸。爆炸时，气压和气压上升率越高，其爆炸率也就越大。而粉尘的燃烧率又是与粉尘粒子的大小、易燃性和燃烧时所释放出的热量以及粉尘在空气中的浓度等因素有关。

根据科学试验测定，粉尘爆炸的条件有三个。一是烧料。干燥的微细粉尘、浮游粉尘的浓度每立方米达到：煤粉30~40克、铝粉40克、铁粉100克、木粉12.6~25克、小麦粉9.7克、糖10.3克。二是氧气。空气中的氧气含量达到21%。三是热能，即40毫焦尔以上的火源。面粉或饲料等粉尘的起爆温度相当于一张易燃纸的点燃温度。车间内机械装置的轴承或皮带摩擦过热，即可达到引爆的能量。此外，易产生静电的设备未能妥善接地或电气及其配线连接处产生火花，尤其是粉碎机的进料未经筛选，致使铁物混入，产生碰撞性火星，皆可引发粉尘爆炸。

最常见的粉尘爆炸有煤粉、面粉、木粉、糖粉、玉米粉、土豆粉、干奶粉、

铝粉、锌粉、镁粉、硫磺粉等。但只要我们加强防范措施，这类爆炸还是完全可以避免的。如采用有效的通风和除尘措施，严禁吸烟及明火作业。在设备外壳设泄压活门或其他装置，采用爆炸遏制系统等。对有粉尘爆炸危险的厂房，必须严格按照防爆技术等级进行设计，并单独设置通风、排尘系统。要经常湿式打扫车间地面和设备，防止粉尘飞扬和聚集。保证系统要有很好的密闭性，必要时对密闭容器或管道中的可燃性粉尘充入氮气、二氧化碳等气体，以减少氧气的含量，抑制粉尘的爆炸。

二、可燃粉尘爆炸案例分析

1999年2月，美国麻薩诸塞州的某铸造厂发生一起火灾爆炸案。美国职业安全卫生署(OSHA)与州及当地政府对此次事故直行联合調查。联合调查报告指出，火灾起因于未知点火源引燃壳模铸造机(shell molding machine)，再借由灌入铸造造机而形成大量沉积的酚醛树酯粉尘原料蔓延至通风系统的导管。小型的初始爆燃(deflagration)先于导管內发生，并使粉尘在导管外开始沉降。接踵而至的粉尘气云成为了二次爆炸所需的燃料，而二次爆炸的威力足以掀起屋顶并造成墙壁损毁。联合调查报告中所列的事故原因，包括下列缺失项目：①控制粉尘累积方面管理不善;②通风系统设计存在缺陷;③火炉的维护不善;④设备缺乏有效的安全装置。

2003年1月，破坏力极大的火灾爆炸毁坏一家位于北卡罗来纳州以生产合成橡胶制药物传递元件的制药厂，造成6名员工死亡，38名人员受伤，其中包括2名消防队员。美国化学安全与危害调查委员会(U.S. Chemical Safety and Hazard Investigation Board, CSB)，其为独立的联邦机构并负责调查化学品事故，公布最终报告，结论为可燃性聚乙烯粉尘的累积于天花板上而引起爆炸。CSB并没有确定是何种原因引燃初始火灾，或粉尘是如何在隐蔽的天花板空间内散布而产生爆炸性气云。爆炸严重毁损此座工厂，造成附近工厂轻微损害。CSB指出事故原因，包括下列缺失項目：①没有进行危险评估;②对危害认识不足;③工程管理不善。

2003年2月，一家位于肯塔基州的隔音棉制造工厂发生另一件致命粉尘爆炸事故。CSB也对此事故进行调查，其报告指出，可能的点火原因为小火自一个未被注意的火炉蔓延开，而引燃了附近生产线清除作业所产生的粉尘气云，随

后，致死的粉尘爆炸接连发生遍及全厂区。CSB辩识出几个粉尘控制不当、爆炸预防及减缓措施不当的原因：①没有进行危险评估;②对危害认识不足;③维修程序不当;④建筑物设计不合理。

在1970年后期，在具有货梯的谷仓内，发生了一连串破坏力强大的稻谷粉尘爆炸事故，共造成59死49伤。为了回应这些悲惨的事故，OSHA发布了《稻谷货梯为业危害警讯(Grain Elevator Industry Hazard Alert)》提供雇主、员工及其他官员了解稻谷储存及分配的安全卫生危害。

1987年，OSHA公布《稻谷作业设施标准(Grain Handling Facilities standard, 29 CFR 1910.272)》，现今仍然有效。此标准、紧急应变计划(Emergency Action Plan, 29 CFR 1910.38)等其他OSHA标准及新版产业标准等，对降低此产业的爆炸发生及减缓其影响皆扮演了重要角色。稻谷产业案例，可以应用至其他生产或使用可燃性粉尘的产业。

在容器或建筑物内，散布于空气中的金属粉尘亦可能产生爆炸。2003年10月，一家位于印第安纳州的汽车轮胎制造厂发生一起爆炸事故，CSB亦对此事故进行调查。虽然调查报告并未发布，但CSB的新闻稿报导其事故历程类似于先前所述的有机粉尘爆炸事故：在碎片熔融炉附近发生初次爆炸，而铝粉参与了初次爆炸，随后，集尘设备发生二次爆炸。

2月28日下午13:03分，台州经济技术开发区一公司抛光车间第2生产线风道内发生爆炸，造成第2生产线以及相邻的左右两条生产线建筑物的同时跨塌，继而引发火灾。事故共造成1人死亡，3人重伤，以及其他建筑物门窗爆裂、隔墙破坏等财产损失。事故发生后，台州市、台州市经济开发区等领导到现场指导事故抢救和善后工作。台州市安监局组成了事故调查组，并了聘请了有关专家对事故原因进行了深入调查分析。经查，本次事故的经过为：抛光作业中的粉尘(主要是铁粉、铝粉)在风道内积聚，设在风道外的抛光机在抛光作业过程(用砂带抛光铁件)产生火星，并通过排风机吸风口将火星带入积聚粉尘的风道内，首先引起风道内蓄积的残留物燃烧，发生小范围火灾，员工立即停机打开风道门灭火，在使用干粉灭火器灭火失败后，有员工用水直接泼向风道内明火处灭火。在大致确认没有明火后将风道门关闭，随后开机作业，瞬间发生强烈爆炸。直接原因为：员工在初期火灾灭火时使用水介质，直接导致风道内的金属粉尘遇水反应产生易

燃易爆性气体，同时也促使金属粉末自行发热到足以引起局部燃烧，在已有粉尘云存在的情况下，增加了爆炸危险。最后调查确认事故的原因为风道内悬浮粉尘遇火源发生了粉尘爆炸。铁粉铝粉发生爆炸比较罕见，对此类事故的防范意识也相对薄弱。为了加强此类事故的安全预防，杜绝类似事故的发生，台州市安监局深入调查事故原因，对生产工艺类似的企业均提出整改要求：一是应聘请有资质的专业设计单位进行风道的设计和改造，增加引风和除尘措施，消除粉尘积聚隐患。二是机械和电气设备采用火星屏蔽措施。三是粉尘爆炸环境区域内减少同时作业人员。增加与非防爆区域的隔离，避免事故后果扩大。四是加强全体员工的消防知识和安全生产知识培训;加强专用消防器材的配备或保养;建议进行针对性的消防演习。

三、粉尘爆炸的内在原因

处于粉尘状态的物质较之固体状态物质有所不同，尤其是在燃烧特性方面，原来非燃物质可能变为可燃物质，原来是难燃物质可能变成易燃物质，可燃、易燃物可能变为易爆炸物质，而这一变化是由粉尘的特性所决定的。

(一)粉尘的表面自由能

对于任何粉尘粒子来讲，其表面分子与内部分子所处的能量状态是不同的。在粉尘粒子内部的分子，因四面八方均具有同类分子包围着，所受周围分子的引力是对称的，可以相互抵消而受力总和为零，它做分子运动(震动)时不需要消耗功，而靠近粒子表面的分子，由于内部密集的同类分子的引力远大于外部其他分子(念气体分子)对它的引力，所以不能相互抵消，这些力的总和垂直于粉尘表面而指向粉尘内部，亦即表面分子受到内向的拉力，表面上的分子总比内部分子具有更高的能量，这种能量叫做表面自由能。

(二)粉尘的分散度和表面积

所谓粉尘的分散度就是粉尘按不同粒径(直径)分布的一种形式。其中小粒径粉尘越多，我们就称其分散度大，而分散度的大小又决定着粉尘的表面积，其分散度越大，则表面积越大，表面分子越多，导致表面自由能越大。

(三)粉尘的吸附性

其他物质分子在粉尘表面上相对聚集的现象称为粉尘的吸附现象。由于粉尘具有较大的表面及自由能，而物质又具有由高能态向低能态转化的趋势。能态越

低越稳定，所以，它对周围分子尤其是快速移动的气体分子具有吸附性。通过吸附其他分子来降低部分表面自由能。

综上所述，由于粉尘的分散度较大，具有较大的表面积，从而具有较高的表面自由能，使粉尘的状态不稳定，活性增高，在理化性质上表现为粉尘较之原物质具有较小的点火能量和自燃点。(如块状时不能燃烧的铁块，在粉碎成粉尘时，最小点火能量小于100mJ，自燃点小于300℃;煤粉的点火能量小于40mJ)。表面积的增大和吸附特性的存在，使得粉尘与空气中氧分子的接触面增大，增加了反应速度;表面积的增大，还使固体原有的导热能力下降，易使局部温度上升，也有利于反应进行。

同时，粉尘在扩散作用大于重力作用时具有悬浮状态的稳定性，易与空气形成粉尘云。当各种条件具备时，粉尘就会发生爆炸。

四、粉尘爆炸的条件

粉尘的火灾爆炸事故多发生在煤矿、面粉厂、糖厂、纺织厂、硫磺厂、饲料、塑料、金属加工厂及粮库等厂矿企业。这与粉尘爆炸所需条件有关。粉尘爆炸本身是一类特殊的燃烧现象，它也需要可燃物、助燃物和点火源三个条件。

(一)粉尘本身是可燃粉尘。可燃粉尘分有机粉尘和无机粉尘两类。有机粉尘如面粉、木粉、化学纤维粉尘等，基本是可燃的。而无机粉尘包括金属粉尘和一部分矿物性粉尘(如煤、硫等)，也都是可燃粉尘。黄沙和尘土的粉尘也很微小，但由于它们本身不能够燃烧，因此不具危险性。

(二)粉尘必须悬浮在助燃气体(如空气中)，并混合达到粉尘的浓度爆炸极限。粉尘在助燃气体中悬浮是由于粉碎、研磨、输送、通风等机械作用造成的。大粒径的粉尘一般沉降为只有燃烧能力的沉积粉尘，只有小粒径的粉尘才能在助燃气体中悬浮。同时，爆炸粉尘的危险性也用浓度爆炸极限下限来表示，一般是20~60g/m3，低于这个浓度，难以形成持续燃烧，更谈不上爆炸。

(三)有足以引起粉尘爆炸的点火源。粉尘具有较小的自燃点和最小点火能量，只要外界的能量超过最小点火能量(多数在10mJ~100mJ)或温度超过其自燃点(多数在400℃~500℃)，就会爆炸。

当上述三个条件同时满足时，就可能发生粉尘火灾爆炸事故。

需指出的是，粉尘极有可能发生破坏性更大的二次爆炸。当粉尘悬浮于含有

足以维持燃烧的氧气环境中，并有合适的点火源时，可能发生初次爆炸，并引起周围环境的扰动，使那些沉积在地面、设备上的粉尘弥散而形成粉尘云，遇火源形成灾难性的第二次爆炸;另外第一次爆炸后，在粉尘的爆炸点，由于空气受热膨胀，密度变小，迅速形成爆炸点逆流(俗称“返回风”)，遇粉尘云和热能源，也会发生第二次爆炸。

五、粉尘爆炸的预防和火灾扑救措施

由于粉尘爆炸事故扑救极为困难，因此做好预防工作是尤为重要的。主要预防措施有以下几条：

(一)消除粉尘源。采用良好的除尘设施来控制厂房内的粉尘是首要的，可用的措施有封闭设备，通风排尘、抽风排尘或润湿降尘等。除尘设备的风机应装在清洁空气一侧。应注意易燃粉尘不能用电除尘设备，金属粉尘不能用湿式除尘设备。设备启动时应先开除尘设备，后开主机;停机时则正好相反，防止粉尘飞扬。粉尘车间各部位应平滑，尽量避免设置一些其他无关设施(如窗幕、门帘等)。管线等尽量不要穿越粉尘车间，宜在墙内敷设，防止粉尘积聚，另外，在条件允许下，在粉尘车间喷雾状水，在被粉碎的物质中增加水分也能促使粉尘沉降，防止形成粉尘云。在车间内做好清洁工作，及时人工清扫，也是消除粉尘源的好方法。

(二)严格控制点火源。消除点火源是预防粉尘爆炸的最实用、最有效的措施。在常见点火源中，电火花、静电、摩擦火花、明火、高温物体表面、焊接切割火花等是引起粉尘爆炸的主要原因。因此，应对此高度重视。此类场所的电气设备应严格按照《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》进行设计、安装，达到整体防爆要求，尽量不安装或少安装不易产生静电，撞击不产生火花的材料制作，并采取静电接地保护措施。被粉碎的物质必须经过严格筛选、去石和吸铁修理，以免杂质进入粉碎机内产生火花。需要指出的是，近几年因集尘设施粉尘清理不及时，长期运转积热引起的火灾事故屡有发生，这也应引起人们的重视。

(三)采取可靠有效的防护措施。对于较小的粉碎装置，可以增加其强度，并要考虑防止爆炸火焰通过连接处向外传播;为减小爆炸的破坏性可设置泄压装置，如对车间采用轻质屋顶、墙体或增开门窗等。但应注意，泄压装置宜靠近易发生爆炸的部位，不要面向人员集中的场所和主要交通要道;为减少助燃气体含

量，在粉尘与助燃气体混合气中添加惰性气体(如N2)，减少氧含量，也是可行方法之一。(但对有些场所不可能实现，且造价亦高，目前实用价值较小)。也可以采用先进的粉尘爆炸抑制装置，避免事故的发生。另外加强工作人员的安全教育，加大管理力度，及时清扫、检修设备也是必不可少的防护措施。

扑救粉尘爆炸事故的有效灭火剂是水，尤以雾状水为佳。它既可以熄灭燃烧，又可湿润未燃粉尘，驱散和消除悬浮粉尘，降低空气浓度，但忌用直流喷射的水和泡沫，也不宜用有冲击力的干粉、二氧化碳、1211灭火剂，防止沉积粉尘因受冲击而悬浮引起二次爆炸。

对一些金属粉尘(忌水物质)如铝、镁粉等，遇水反应，会使燃烧更剧烈，因此禁止用水扑救。可以用干沙、石灰等(不可冲击);堆积的粉尘如面粉、棉麻粉等，明火熄灭后内部可能还阴燃，也因引起足够重视;对于面积大、距离长的车间的粉尘火灾，要注意采取有效的分割措施，防止火势沿沉积粉尘蔓延或引发连锁爆炸。

总之，随着经济的发展，塑料、有机合成、粉末冶金及粮食加工等工业也不断发展。粉尘的种类和用量急骤增加，加之操作工艺的自动化、连续性，粉尘爆炸的潜在危险性大大增加，预防粉尘爆炸有较高的现实意义。因此在生产过程中要严格执行国家的技术规范和操作规程，落实各项安全规章制度，避免粉尘爆炸事故的发生。

为有效防止粉尘爆炸事故的发生，生产可燃粉尘的工厂或车间的建设和管理及操作，要严格按照国家标准GB 15577-1995《粉尘防爆安全规程》执行。

第五篇：布袋除尘器设计方案时需要注意的事项

布袋除尘器设计方案虽然大部分时候都只是除尘器生产厂家的事情，但是作为除尘器设备的使用者和消费者，应该知道一些除尘器方案设计方面的一些基本知识，下面朴华科技就为大家介绍布袋除尘器设计方案时需要考虑的一些主要因素：

1、对滤袋数量的选择。布袋除尘器的除尘功能主要就是除尘滤袋，滤袋质量是关键，但是滤袋的数量选择却跟客户的生产情况是直接相关的。粉尘的浓度、排气量、环保标准等因素都决定着布袋除尘器滤袋数量的选择。滤袋越多，就意味着更大的除尘面积、更高的除尘效率，当然，从客户角度来讲还关乎着更大的投入。

2、对布袋除尘器的型号选择。确定了使用布袋除尘器之后，接下来就是选择什么型号的布袋除尘器了。除尘器生产厂家需要根据客户车间的现场粉尘的浓度、烟气温度、含水量、含其他杂质的性质等条件来确定使用什么滤袋、多大过滤风速、多少条滤袋、怎么清灰、清灰频率等，最终确定具体使用什么型号的布袋除尘器。

3、布袋除尘器的生产和运行成本。按照以上介绍，一切准备工作都已经就绪，剩下就是考虑布袋除尘器的生产和运行成本了。生产成本即除尘器生产厂家做出除尘器设备需要的人工、材料、运输、安装等费用;运行成本即客户使用布袋除尘器时要负担的电耗、部件损耗、维护维修等费用。如何用最经济实惠的价格生产出最高效稳定的产品就要看除尘生产厂家的技术水平了。

布袋除尘器的除尘效率高，可捕集0.3nm以上的粉尘，使含尘气体净化到15mg/m3甚至以下，除尘效率高达99.9%。大型布袋除尘器广泛应用于钢厂、冶炼厂、水泥厂、炭黑厂、电站等企业冶炼、粉碎、筛分和燃烧所产生的烟尘净化及回收。因此布袋除尘器的使用极广，也是我们平时接触最多的除尘器设备，这也是朴华科技为什么以布袋除尘器为例进行讲解的原因。希望以上介绍能对大家有所帮助。

郑州朴华科技有限公司长期进行工业除尘器设备的研发生产，精于各种除尘器的制造、安装和维护，可以提供全套除尘系统的设计和生产。公司研发的多种设备获得国家技术专利证书，提供的产品技术和质量有绝对保证，欢迎大家咨询。