[发明专利]管道内冲击波破膜抑制粉尘二次爆炸的装置

说明书

本发明提供一种管道内冲击波破膜抑制粉尘二次爆炸的装置，包括设置在通风管道内壁上的独立可拆卸式抑爆剂仓体，抑爆剂仓体包括仓体上部结构和仓体下部结构，仓体上部结构与通风管道内壁贴合，仓体下部结构的中部设有向通风管道内部方向的凸包，且仓体下部结构的边缘与仓体上部结构拼合形成仓体中空空间，仓体中空空间内装有惰性抑爆剂。本发明利用粉尘初次爆炸产生的冲击波使抑爆剂仓体的下部膜片结构因拉伸作用而破裂，释放出仓体内预置的抑爆剂实现抑爆，避免了传感器监测过程中的时间延迟弊端，能及时有效地抑制粉尘二次爆炸，应用范围广泛，能高效地解决现有的实际问题。

技术领域

本发明属于粉尘爆炸、冲击波破膜、抑爆特性等技术领域，尤其涉及一种管道内冲击波破膜抑制粉尘二次爆炸的装置，可对管道内粉尘爆炸事故作出快速反应。

背景技术

粉尘爆炸是指可燃性粉尘在助燃气体中悬浮并达到一定的浓度，在点火源作用下急剧燃烧，引起温度、压力明显跃升，从而发生的爆炸现象。某些可燃粉尘在沉积状态下与空气接触会吸附氧，在一定条件下粉尘层内温度上升，当热量不能充分散发时甚至会引起自燃，如果不及时控制，一旦遇到一定大小的能量就很有可能发生事故。集尘系统初次爆炸的冲击波将沉积的层状粉尘扬起扩散，使首次爆炸短时间内中心区形成负压区，四周的新鲜含氧空气填补进入，与粉尘云混合后被首次爆炸的火焰引燃形成二次爆炸。由于其点火源为初次爆炸火焰，能量更大，冲击波使粉尘云紊流度更高，因此二次爆炸的威力远大于单纯的气体或者粉尘爆炸产生的威力，易造成重大人员伤亡和巨额经济损失。

在工业生产中，为避免“二次爆炸”事故的发生，或安装有水喷淋系统，或有泄爆系统，此类防爆措施要么初次爆炸之后中控系统指令的信息收集和发送过程存在时间延迟，无法针对冲击波的快速传递及时中止多米诺爆炸后果，要么启动造成爆炸泄压和运行负担，因而不能科学、快速、高效抑制粉尘二次爆炸发生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：为了克服现有技术中的不足，本发明提供一种管道内冲击波破膜抑制粉尘二次爆炸的装置，避免了传感器监测过程中的时间延迟弊端，能及时有效地抑制粉尘二次爆炸，应用范围广泛，能高效地解决现有的实际问题。

本发明解决其技术问题所要采用的技术方案是：一种管道内冲击波破膜抑制粉尘二次爆炸的装置，包括设置在通风管道内壁上的独立可拆卸式抑爆剂仓体，所述抑爆剂仓体包括仓体上部结构和仓体下部结构，所述仓体上部结构与通风管道内壁贴合，所述仓体下部结构的中部设有向通风管道内部方向的凸包，且所述仓体下部结构的边缘与仓体上部结构拼合形成一个密闭的仓体中空空间，所述仓体中空空间内装有惰性抑爆剂，所述惰性抑爆剂为惰性粉尘或惰性气体；抑爆剂仓体通过螺柱组件与通风管道内壁相连接。

所述仓体下部结构由三层互相贴合的膜片构成，其中，上下两层为不锈钢薄片，不锈钢优选316L不锈钢，316L不锈钢具有良好的焊接性能，且耐磨耐腐蚀，可适应通风除尘管道中流通气体夹杂粉尘颗粒的工作环境；中间层为聚全氟乙丙烯密封膜，作为聚四氟乙烯的改性材料，聚全氟乙丙烯具有热塑性塑料的良好加工性能，其允许使用的温度范围在-40℃～200℃，三层复合膜片用于支撑抑爆剂以及对初次爆炸的冲击波作出快速破膜反应。

所述仓体下部结构复合膜片外面两层的不锈钢薄片上设有若干道刻痕，刻痕深度为单层不锈钢薄片厚度的1/5至1/3，刻痕构成了膜片上的减弱结构可以控制复合膜片的最大承受压力；刻痕可以为连续的也可以为间断的，刻痕呈同心椭圆状分布，粉尘初次爆炸产生的冲击波可以沿着这些薄弱环节拉伸破坏复合膜片，同心椭圆的设计有助于不锈钢薄板破碎部分的脱落，最大程度的释放出抑爆剂实现抑爆。

所述通风除尘管道内发生粉尘初次爆炸，除产生较强的冲击波外，还会产生高温气流，温度上升会使不锈钢薄片的材料强度下降，进一步导致结构失效。

所述仓体下部结构形状呈类马鞍形，左右两端凸起，中间较低且呈正拱形，爆炸发生时仓体凹面处于压力系统的高压侧，复合膜片因受拉伸作用力而破裂；流线型的结构设计有助于通风除尘管道内的正常气体流通，减少积尘。