防爆门选型计算书

-1-防爆门泄爆面积计算书1.泄爆概述泄爆（explosionventing）是在爆炸压力达到设备的抗爆强度之前，通过设备上特定的薄弱环节将压力释放出去的一种控爆技术。泄爆是一种被动防护技术，它不能阻止爆炸的发生，但可以控制设备内部的最大爆炸压力，不至于因爆炸而使设备破裂，从而避免碎片飞出伤人和火源喷出伤人。因此，泄爆的根本目的在于将爆炸对设备、人员造成的损失降至最低。2.泄爆面积及其影响因素泄爆面积的确定是泄爆技术得以正确实施的关键。传统的泄爆设计方法比较简单，通常采用泄压面积/体积比法，如国标“建筑防火设计规范GBJ16-87”中规定“对于有爆炸危险的厂房，应采取泄爆防护，泄压面积/体积比为0.05～0.22，对于爆炸危险性较大的介质应取大值”；在化工设计标准中采用的泄压面积/体积比值一般为0.066(即每100m3容积需开设泄爆面积6.6m2)。该方法简便易于使用，而且对于强度较低的厂房等建筑设备比较合适，但对于强度较高的类似金属筒仓来说，往往会导致不切实际的结果。例如，一筒仓直径为3m，高为14.2m，则体积为100m3，若泄爆面积取6.6m2，则筒仓几乎全部敞开（全部横截面积为7m2）才能满足要求，这显然在工艺上是难以做到的。随着人们对粉尘爆炸研究的不断深入，发现泄爆面积的选取需要综合考虑多方面的因素，主要包括：1)设备本身的特征，如容积、形状（圆的或方的）、长径比、抗爆强度等；2)处理粉尘的爆炸特性，如最大爆炸压力、最大爆炸压力上升速率、爆炸指数等；3)泄爆装置的特性，如开启速度、开启压力、安装位置等。只有综合、全面考虑以上各个方面的因素，才能科学、合理地进行泄爆设计。目前，国际上关于泄爆的专业标准是：美国“GuideforVentingofDeflagrations,NFPA682007”以上标准（也是本次招标技术规范书要求的）在泄爆设计时基本上都考虑了上文提到的影响泄爆的各个因素。-2-按照中国电力工程顾问集团公司发布的企业标准（Q/DG1-J003-2009）《火力发电厂煤和制粉系统防爆设计技术导则》7.4.6.2条款有以下计算方法。泄爆面积计算方法一根据煤质特性（最大爆炸压力、爆炸烈度指数等）、一次风管道尺寸等数据通过计算确定防爆门有效面积（参见附录C、附录D）。在计算时一次风道容积按风道断面积乘8倍当量直径计算，另外考虑磨煤机的适当容积.表1磨煤机泄爆面积计算参数表名称PmaxKstPstatPredL/DV数值1.05MPa9.5MPa.m/s0.02MPa0.03MPa＜290m310.5bar95bar.m/s0.2bar0.3bar＜290m3按照附录C、附录D美国标准NFPA68-2007,粉尘及其杂混物爆炸时，当设备的特征尺寸即长径比2时可按式（8.2.2）计算泄爆面积，公式如下：Av=1.10-4×(1+1.54Pstat4/3)×Kst×V0.75×[(Pmax/Pred)-1]0.5式中Av:泄放面积（m2）Pstat:泄放装置静态动作压力（bar）Kst:爆炸指数bar.m/sV：具有危险的容积（m3）Pred：爆燃泄放减低后的压力（bar）Pmax：爆燃时的最大压力（bar）将表1中数据代入上式可得泄爆面积为0.98m2。结论以提供的数据为基础，按美国标准NFPA68－2007进行计算，并结合电厂实际运行工况，本公司认为合理的泄爆方案为：在每台磨煤机热一次风道安装2台DN800的泄爆门，防爆门可倾斜安装。表2泄爆方案（每台磨煤机）方案泄爆门尺寸泄爆门数量单台泄爆面积1DN8002台0.5m2-3-泄爆面积计算方法二按中国电力工程顾问集团公司发布的企业标准（Q/DG1-J003-2009）《火力发电厂煤和制粉系统防爆设计技术导则》中7.4.6.2条款（如下）计算在靠近磨煤机进口的一次风管道上装设泄爆装置，一次风管道强度按一次风机试验台（TB点）压头设计。防爆门的额定动作压力等于或略低于一次风机试验台压头。防爆门泄压面积应不小于一次风管道截面积的50%-70%。公式如下：Av=S×(50%～70%)/η式中Av:泄放面积（m2）S:风道截面积η：泄爆效率可得泄爆面积为Av=1.45×1.45×（0.5-0.7）/0.9=0.95-1.32m2