防爆湿式集塵機ガイド: 安全性、選択、およびコンプライアンス

アルミニウムハウジングを研磨セルで仕上げると、細かい金属粉塵が発生し、室内のすべての梁、ケーブルトレイ、フィルターポケットに付着します。乾式集塵機内での漂遊火花が 1 つあれば、蓄積された燃料が爆燃に変わるのに十分です。米国化学物質安全委員会は、1980 年から 2005 年の間に 199 人の作業員が死亡した 281 件の可燃性粉塵事故を記録しており、その約 3 分の 1 では金属粉塵が一因となっていました。防爆湿式集塵機は、燃料と点火の関係を完全に取り除きます。汚染された空気を水を通して吸引し、入口で入ってくる火花を消し、捕らえた粒子を水中に閉じ込めて再飛来や爆発を防ぎます。アルミニウム、マグネシウム、チタン、またはその他の高 Kst 粉末を扱う施設では、湿式収集は付属品ではなく、リスク管理の要件です。

防爆湿式集塵機とは何ですか？

防爆湿式集塵機は、濾過媒体と不活性媒体の両方として水を使用する粉塵分離システムであり、そのモーター、ファン、電気筐体、および安全インターロックは爆発性粉塵雰囲気用に認定されています。

汚染された空気は側面の入口からコレクターに入り、ウォーターバスまたは高圧スプレーゾーンに向けられます。ダスト粒子は湿って凝集し、スラッジタンクに沈みます。きれいな空気はミストエリミネーターを通過してから作業場に戻ります。捕らえられた粉塵は決して乾燥層を形成しないため、容器は二次爆発に必要な混合気を保持することができません。

どの粉塵が強制的に湿式収集に切り替わるのか

• アルミニウム、マグネシウム、およびそれらの合金の研削、サンディング、研磨、ブラスト加工
• チタン、ジルコニウム、その他の反応性金属微粒子
• カーボン、グラファイト、および特定の熱可塑性粉末
• 金属微粒子がオイルミストまたは溶剤蒸気と結合するハイブリッド混合物

これらの粉塵は、通常 200 bar-m/s を超える Kst 値を特徴とし、一般的な粒度分布ではアルミニウム粉塵は 300 bar-m/s を超える場合があります。その反応性では、ドライコレクタの濾材が点火源を内蔵した燃料面になります。動作原理の詳細なチュートリアルは、 防爆湿式集塵機ガイド .

防爆湿式集塵機が燃焼を抑制するしくみ

抑制は入口、水接触ゾーン内、汚泥タンク内の 3 か所で行われますが、どの場所も発火の可能性のある粉塵と空気の混合物を保持することができません。

1. 捕捉: 0.5 ～ 1.5m/秒 のフード面速度により、微粒子を沈降させることなく入口ダクトに引き込みます。
2. 急冷: 入ってくる火花が水面またはスプレー カーテンに衝突し、ミリ秒以内に発火温度以下に冷却されます。
3. 分離: 粒子は水滴と衝突し、質量を増やして沈降します。空気の通り道はエリミネーターへと上向きに曲がります。
4. 霧除去: シェブロンまたはメッシュのエリミネーターが混入した液滴を除去し、排気が湿度制限内に留まるようにします。
5. スラッジの除去: 沈殿した固形物は、脱水および廃棄のためにバッチでかき集め、ポンプで汲み上げ、または排出されます。

システムを防爆にするもの

• 機密ゾーン用の ATEX または IECEx 認定のモーター、ファン、および電気エンクロージャ
• ウォーターシールが失われる前にファンを停止する低水位インターロック
• すべてのダクトフランジとアクセスドアにわたる継続的な接地
• 反応性金属の使用におけるドライダストブリッジと水素の蓄積を防ぐタンク形状
• 危険分析で必要な長いダクト経路の防爆バルブ

防爆湿式集塵機と乾式集塵機の直接比較

可燃性粉塵の流れの場合、ほぼすべてのシナリオで湿式収集が発火の安全性を確保します。ドライコレクターは、粉塵が不燃性であるかフィルターの前で完全に不活性化されている場合にのみ競争力を発揮します。

防爆湿式集塵機の選択パラメータ

5 つの測定可能な入力によって、適切なユニットが決定されます。つまり、空気流の捕捉、粉塵の反応性、水の利用可能性、汚泥の物流、および装置の周囲の分類されたゾーンです。

• 空気流量 (m3/h) を取得し、フード面の速度とすべてのピックアップ ポイントからの輸送速度を合計します。
• ダスト反応性 (Kst および Pmax)、実際のプロセスパウダーの認定サンプルテストから
• 粉塵負荷のピーク時に設計された水対空気比を維持するための水流と圧力
• 必要に応じて、脱水、保管、有害廃棄物としての廃棄を含む汚泥の処理
• ATEX エンクロージャの選択とタンクのサービス クリアランスのためのゾーン分類とアクセス スペース

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防爆湿式集塵機の安全規格と適合性

適合性は、ラベル付きの箱を購入することではなく、コレクターの保護コンセプトを特定の Kst、粒子サイズ、ゾーン分類、およびプロセス条件に適合させる粉塵危険分析 (DHA) によって証明されます。

• NFPA 652、米国で可燃性粒子状固体を取り扱うすべての施設に DHA を義務付ける
• NFPA 69、爆発防止および隔離方法をカバー
• ATEX 指令 2014/34/EU、欧州連合のゾーン 21 および 22 の認定機器を管理する
• EN 14491 および EN 15089、通気および隔離システムの設計を定義
• 中国の GB 15577、独自の可燃性粉塵安全要件

正しく指定された湿式コレクターは、爆燃ベント、ロータリーバルブのメンテナンス、パルス洗浄後のフィルターケーキの点火など、乾式コレクターが引き起こすいくつかの機械的故障ポイントも除去します。より広範な排出制御戦略の中で湿式コレクターがどのように位置づけられるかについてのプラントレベルの視点については、当社の資料を参照してください。 製造施設向け産業粉塵対策ソリューション .

防爆湿式集塵機FAQ

アルミの研削には防爆型湿式集塵機が必要ですか？

ほとんどのアルミニウム仕上げ作業ではい。アルミニウム粉塵は一般に 300 bar-m/s を超える Kst を持ち、粉塵危険性分析では、ほとんどの場合、ドライコレクターのフィルター容器は軽減されない爆発の危険性があると結論付けられます。湿式収集では乾燥燃料リザーバーが除去されるため、これがデフォルトの推奨事項となっています。

湿式集塵機は水と反応するマグネシウム粉塵にも対応できますか?

はい、水の化学的性質と汚泥管理が管理されています。マグネシウムは水と反応して水素を放出するため、コレクターを換気し、スラッジをタンク内で乾燥させず、スラリーをバッチで排出する必要があります。湿式コレクターを構築するベンダーは、この任務のために水素監視と専用の汚泥処理手順を追加できます。

湿式収集と乾式収集の運営コストの違いは何ですか?

ウェットコレクターは濾材コストを循環ポンプの電気代、水の消費量、汚泥脱水の労力に置き換えます。単一の研削ブースの場合、その差は中程度です。集中型マルチステーション システムの場合、汚泥物流が全体の大半を占めます。見積もりを比較する前に、水対空気比と予想される汚泥量をベンダーに問い合わせてください。

防爆湿式集塵機にも爆発ベントが必要ですか?

それはDHAの結果とローカルコードによって異なります。多くのウェットコレクター設計は本質的に不活性であるため、通気口は必要ありません。ダクトが長い設備では、プロセスへの火炎の伝播を止めるために爆発遮断弁が必要になる場合があります。水の不活性化を行わずに通気のみを行っても、同等の保護とはなりません。