6.5 Анализ промышленной безопасности процесса сушки

Твердых дисперсных материалов методом распыления

И разработка плана локализации и ликвидации аварийных ситуаций

(Номера вариантов 70–79)

Из водной суспензии сухое вещество можно получить путем распыления и сушки материалов растительного и животного происхождения на специальной установке. На рис. 20 приведена схема и описание заключительной стадии технологии получения порошка агара из морских водорослей. Технология получения агара состоит из следующих операций: подготовка водорослей к варке, варка, слив навара, желирование, промывка, плавление, упаривание под вакуумом, сушка раствора агара, упаковка и хранение готовой продукции.

В интересующей нас стадии процесса, упаренный раствор агара в виде водяной суспензии, при содержании по сухому веществу 2,5 %, подается из напорного бака 1 самотеком в распылительную сушилку 2 на вращающийся диск, скорость которого достигает ~ 5000 об/мин. Раствор суспензии распыляется в сушильной башне до туманнообразного состояния. Горячий воздух с температурой 160–170 градусов, поступающий в сушильную башню через паровые калориферы, мгновенно высушивает частички агара. Около 50 % частичек агара в виде порошка оседает на дне башни, откуда выгружается шнек-винтом 4 на узел затаривания и упаковки 5. Вторая половина (~ 40 %) уносится с отработанным воздухом в рукавные фильтры 3 и циклоны. Далее очищенный воздух выбрасывается в атмосферу, а порошок агара поступает на узел затаривания и упаковки 5.

При распылении агара на стенках сушилок образуется корка толщиной 60–100 мм, которая периодически счищается и перерабатывается на узле дробления. Аналогичная технология применяется и для получения других продуктов как растительного, так и животного происхождения.

План размещения технологического оборудования в помещении сушки и один из боковых видов показаны на рис. 20. В сушильном отделении расположены три распылительных сушилки, две из которых работают одновременно.

После краткого изложения сущности технологического процесса распыления суспензии агара, слушатели должны дать анализ пожарной опасности распылительных сушилок и определить расчетным методом категорию взрывопожароопасности помещения, где расположены сушилки.

Исходные данные для проведения расчетов приведены в таблицах 30, 31.

Таблица 30

Физико-химические свойства и показатели пожарной опасности агара

Наименование продукта	Дисперсность, мкм	Теплота сгорания Qн, кДж/кг	НКПР (jн), г×м-3	Pmax, КПа	Скорость нарастания Р, МПа×с-1	МВСК % об	Темпера-тура		Плотность, r, г×м-3
							tв, °С	tсв, °С
Агар (порошок)	71	10500	59	680	13,2	12,5	225	350	310

Рис. 20. Установка для сушки твердых дисперсных материалов методом распыления:

1 – вакуум-выпарная установка; 2 – распылительная сушилка; 3 – рукавный фильтр;

4 – шнек-винт; 5 – узел затаривания

Таблица 31

Основные характеристики оборудования и помещений

Исходные данные	Данные для вариантов
	70	71	72	73	74	75	76	77	78	79
Длина помещения l, м	40	30	60	75	80	50	45	90	55	70
Ширина помещения b,м	20	10	40	15	40	30	20	50	30	40
Высота помещения h,м	10	8	12	10	9	8	12	10	8	12
Масса пыли в аппарате mап, кг	10	20	15	30	25	10	40	25	15	20
Подача пыли в аппарат q, кг.с-1	0,05	0,08	0,06	0,07	0,02	0,04	0,06	0,03	0,05	0,07
Время отключения подводящего трубопровода Т, с	120	10	300	120	300	300	120	300	120	5
Интенсивность пылеотложений на доступных для уборки поверхностях Gдп, кг.м-2с-1	9,8. 10-7	9,6. 10-7	9,4. 10-7	9,8. 10-7	9,7. 10-7	9,6. 10-7	8,8. 10-7	9,8. 10-7	9,2. 10-7	9,6. 10-7
Площадь доступных для уборки поверхностей Fдп, м2	200	250	240	150	180	220	260	210	240	160
Количество циклов работы оборудования между текущими уборками (на доступных поверхностях) nдп	2	7	3	4	6	5	2	4	3	7
Интенсивность пылеотложений на труднодоступных для уборки поверхностях Gтдп, кг.м-2с-1	0,7. 10-7	0,8. 10-7	1,2. 10-7	0,8. 10-7	0,7. 10-7	0,6. 10-7	0,8. 10-7	1,4. 10-7	1,2. 10-7	0,8. 10-7
Площадь труднодоступных для уборки поверхностей Fтдп, м2	20	25	30	15	20	40	60	30	50	40
Количество циклов работы оборудования между генеральными уборками (на труднодоступных поверхностях) nтдп	20	24	22	21	20	24	50	20	22	24
Продолжительность одного цикла пылевыделения τ, с	8	6	7	12	8	6	7	12	8	6
Способ уборки	ручн., влажн	ручн., сухой	ручн., влажн	ручн., сухой	ручн., влажн	ручн., сухой	ручн., влажн	ручн., сухой	ручн., влажн	ручн., сухой