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QQ交談技術(shù)文章
電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱防爆探討
點擊次數(shù)：4613 發(fā)布時間：2010-11-20
普通干燥箱和防爆型的干燥箱就安全規(guī)范而言是*不同的兩種設(shè)備,。研究普通型干燥箱的防爆問題，原因在于有些用戶提出了對這些干燥箱的防爆要求,。一些用戶在烘干經(jīng)汽油和有機(jī)溶劑清潔或者浸漬的零部件時,，這些汽油、有機(jī)溶劑和油漆的揮發(fā)物均有易燃特性,。另外一些單位還有可能利用烘箱用分餾方法少量提取重質(zhì)餾分,，被分離出的輕質(zhì)餾分如是易燃物質(zhì),，則同樣存在防爆問題。這里探索的內(nèi)容,，僅在于正確認(rèn)識普通干燥箱存在的安全問題及提高其安全使用的可能性,。
爆炸的物理解釋是氣體在短時間內(nèi)體積發(fā)生急劇膨脹，膨脹產(chǎn)生的瞬間高壓超過了容器的強(qiáng)度極限,，爆炸就發(fā)生了,。伴隨爆炸通常還會發(fā)生光、火,、氣浪,、容器碎片或射線沖擊，因而構(gòu)成了爆炸對環(huán)境的危害,。為了達(dá)到防止發(fā)生爆炸而僅僅在加強(qiáng)干燥箱的殼體強(qiáng)度上做文章是不現(xiàn)實的,。有關(guān)文章就電工產(chǎn)品的各種防爆型式進(jìn)行過介紹。本文想以易燃物質(zhì)的構(gòu)成和性質(zhì)方面作為切入點,，進(jìn)而對普通型干燥箱的安全措施和使用提出意見,。
二、有機(jī)化合物的易燃特性分析
無論是汽油,、酒精,、甲苯還是油漆，它們均屬于有機(jī)化合物,。區(qū)別在于酒精,、甲苯的構(gòu)成是以一種烴為主，物理性質(zhì)比較單純,。而汽油,、油漆往往是多種烴的正構(gòu)物，異構(gòu)物和其他非烴類雜質(zhì)構(gòu)成,，物理性質(zhì)相對比較復(fù)雜,，但它們具有以下共性：
1、易燃,。
2,、能夠溶解其它有關(guān)有機(jī)物。
3,、易揮發(fā),。
4、大部分有機(jī)化合物揮發(fā)出的蒸汽比重大于空氣比重,。
汽油和油漆由于是多種烴的混合物,，在干餾點（溫度）以前，隨著溫度的升高，其蒸發(fā)溫度比較低的成分將首先被蒸發(fā)成氣體,，直至干餾點。因此對于這類有機(jī)化合物,，在烘箱溫度未達(dá)干餾點前,，箱內(nèi)始終存在著危險氣氛。而不像單純的酒精,、甲苯,，一旦到達(dá)蒸發(fā)溫度，只要恒溫一段時間即可蒸發(fā)干凈,。
有機(jī)化合物的易燃特性可以從以下三點來說明：
1,、自燃。在無明火狀態(tài)下,，環(huán)境溫度升高到有機(jī)化合物的自燃溫度,，這些有機(jī)化合物即自行發(fā)生燃燒。
2,、閃點低,。烘箱溫度在閃點以上時，有機(jī)化合物蒸汽即使遇上一點星火也可以引起燃燒,。有機(jī)化合物的閃點一般都很低,，甚至在零度以下。說明在通常溫度條件下,，這些有機(jī)化合物蒸汽一遇上明火即可發(fā)生閃火現(xiàn)象,，由閃火而引起有機(jī)物的燃燒。
3,、爆炸極限低,。爆炸極限是以體積百分比的形式給出的。以甲苯為例,，容器中的甲苯蒸汽體積只要達(dá)到1.2 %即具備了發(fā)生爆炸的必要條件,。汽油的爆炸極限也只有1.4 %
三、干燥箱的防爆措施及附加操作意見
通過以上分析可見,，干燥箱的防爆措施需要服從以下規(guī)律：
1,、箱內(nèi)嚴(yán)禁用明火發(fā)熱元件進(jìn)行加熱，防止由閃火而引起爆炸,。加熱管表面流經(jīng)有機(jī)蒸汽情況下,，其表面zui高溫度不得超過有機(jī)蒸汽的自燃溫度。
電氣控制系統(tǒng)不得有引起跳火的元器件,。如不得不用時必須布置于箱體外并對此部分電器加以正壓通風(fēng),。
2、箱體的控溫和超溫控制系統(tǒng)必須可靠，確保箱內(nèi)溫度不會超過有機(jī)蒸汽的自燃溫度,。必要時應(yīng)采用連鎖設(shè)計,、雙重獨立超溫保護(hù)和超溫噴淋降溫系統(tǒng)等。
3,、箱體結(jié)構(gòu)必須有能量釋放部分（如安全門等）,。這是控制爆炸對環(huán)境危害的一種辨證方法。只要結(jié)構(gòu)設(shè)計許可,，其開啟壓力應(yīng)盡可能小而開啟面積盡可能大,。
4 根據(jù)有機(jī)蒸汽爆炸極限下限的體積百分比及蒸發(fā)量設(shè)計換氣通風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)，防止箱內(nèi)有機(jī)蒸汽的積累超過爆炸極限下限,。能測出工作室內(nèi)有機(jī)蒸汽的（體積百分比）濃度,，以使設(shè)備及時作出保護(hù)反應(yīng)。但目前還沒有這種可以應(yīng)用于各種有機(jī)蒸汽濃度測量的傳感器,。
被烘物體在擱板上的位置應(yīng)作出專門規(guī)定,，以便被烘物體均勻受熱并使蒸發(fā)出的有機(jī)蒸汽及時被帶離物體表面。
5,、如果有機(jī)蒸汽的比重大于空氣比重時,，風(fēng)道設(shè)計應(yīng)有效地防止有機(jī)蒸汽下沉于烘箱底部或死角內(nèi)。因此箱體內(nèi)壁應(yīng)光滑,，也便于清潔,。設(shè)計加熱部分位置時，還需要考慮熱輻射對被烘物體可能產(chǎn)生的影響,。
6,、活動的機(jī)械部分應(yīng)采取防磨擦起火星的安全措施。高速運(yùn)轉(zhuǎn)部件有可能發(fā)生磨擦的部位應(yīng)采納安全間隙設(shè)計和軟金屬結(jié)構(gòu),。有可能積蓄靜電的部位應(yīng)考慮接地問題,。
采納以上措施的干燥箱在操作程序中應(yīng)附加以下要求：
1、首先打開風(fēng)機(jī),，在箱內(nèi)空氣處于抽風(fēng)狀態(tài)下放入被烘物體,。
2、關(guān)上箱門后先循環(huán)抽風(fēng)（4倍工作室容積以上）再接通加熱開關(guān),，使大量在常溫下蒸發(fā)的有機(jī)蒸汽先行排出箱外,。
3、加熱功率逐步上升,，避免溫度過沖使加熱管表面溫度或箱內(nèi)溫度超過有機(jī)蒸汽的自燃溫度,。以汽油為例，根據(jù)不同有機(jī)物的餾出溫度,，加熱功率至少分四檔,。*檔以65℃為zui高點加熱,，恒溫一段時間，使低蒸發(fā)溫度有機(jī)蒸汽排出箱外（約占總量10％）,。第二檔以130℃為zui高點加熱,，使累計總量50％的有機(jī)蒸汽被排出箱外，第三檔以200℃溫度加熱,，使累計總量90％的有機(jī)蒸汽排出箱外,。第四檔以205℃加熱，使所有有機(jī)蒸汽排出箱外,。每一檔之間的溫度切換應(yīng)保持較小的升溫速率，并均應(yīng)根據(jù)被烘物體的形狀和布置密度保持一定的恒溫時間,，以便使所有有機(jī)蒸汽在各自的蒸發(fā)溫度區(qū)域內(nèi)蒸發(fā)遺盡,。
以上僅以汽油為例。對于各種不同性能的有機(jī)化合物,，升溫恒溫方法均應(yīng)建立在對其物理性能有足夠了解的基礎(chǔ)上才能確定,。
4、用戶設(shè)定加熱溫度時,，需根據(jù)箱體的溫度均勻度指標(biāo)的上限和溫度波動度的上限設(shè)定,。因為箱內(nèi)有些部位的實際溫度由于以上兩個指標(biāo)有正負(fù)幅度范圍的關(guān)系很可能高于設(shè)定的名義溫度。同時由于傳感器安裝位置的差異和被烘物體安放位置的不同,，儀表反映的溫度不一定與工作室中心點的實際溫度相一致,。這些都需要在設(shè)定加熱溫度時根據(jù)實際情況加以考慮和修正。用戶在選購和使用干燥箱時,，也必須注意設(shè)備的這些技術(shù)參數(shù)和結(jié)構(gòu)特點,。
5、盛放被烘物體的托盤推入擱板時,，速度不宜過快,。托盤內(nèi)不應(yīng)殘留有液態(tài)溶劑。嚴(yán)禁液態(tài)溶劑流滴至工作室底部的傳熱部位,。
6,、干燥箱安裝定位時，墻壁離烘箱距離可考慮以下公式推算,，小于3m３的,，間距不小于0.6m。
s＝0.6（v/3）1/3
式中
s—間距,，m
v—干燥箱容積,，m３
干燥箱的進(jìn)風(fēng)口保證無其它障礙物，排出的有機(jī)蒸汽應(yīng)被可靠地引出室外,。
干燥箱周圍安裝保護(hù)欄桿,，防止其它物體堆放到干燥箱周圍而影響安全門動作。
四、控制系統(tǒng)
這類干燥箱的控制系統(tǒng)的設(shè)計與一般干燥箱相比有其特殊的要求,。
首先儀表的控制精度和可靠性要高,，漂移要小。不允許出現(xiàn)大的溫度過沖現(xiàn)象,。感溫元件不能采用裸露的玻璃鉑電阻,，必須要有鎧裝或金屬套管封裝。設(shè)定的起始升溫速率不能太大,，至少應(yīng)考慮逐級升溫的方式,，以免蒸發(fā)溫度比較低的成分因急劇蒸發(fā)而達(dá)到爆炸極限。在控制可靠的前提下,，還必須考慮有保險系數(shù)較大的報警系統(tǒng),。
控制系統(tǒng)必須保證加熱前先有一定時間的預(yù)通風(fēng)程序。運(yùn)行過程中,，通風(fēng)系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障,，控制系統(tǒng)應(yīng)能及時發(fā)出報警信號。
控制系統(tǒng)應(yīng)對壓力進(jìn)行檢測,。壓力是產(chǎn)生爆炸的一個直接因數(shù),，當(dāng)壓力出現(xiàn)異常時控制系統(tǒng)應(yīng)能及時發(fā)出報警信號。
設(shè)置報警系統(tǒng)的目的就是為了延緩被烘物體的蒸發(fā)速度,，避免箱內(nèi)壓力和濃度的劇增,。所以無論是溫度、壓力,、濃度,、通風(fēng)系統(tǒng)出現(xiàn)單一或組合的臨界信號，干燥箱的報警系統(tǒng)都要做到自動切斷加熱熱源,、打開排氣孔或安全門,、保持風(fēng)機(jī)的循環(huán)抽風(fēng)狀態(tài)。
盡管設(shè)想了一個安全的保護(hù)系統(tǒng),，但要特別注意,，保護(hù)系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，那將比沒有保護(hù)更加危險,，為此應(yīng)當(dāng)考慮故障的自檢和自動保險問題,。
防爆型的干燥箱，其控制系統(tǒng)決非是一個單一的溫度控制,。由于各種有機(jī)蒸汽的易燃易爆特性,、蒸發(fā)溫度及其壓力和濃度的報警范圍、預(yù)通風(fēng)時間等都不盡相同,，諸多因素綜合在一起,，用一般的控制規(guī)律就較難實現(xiàn),，采用模糊、加權(quán)等新的控制算法值得探討,。