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近年来除尘系统使用越来越广泛,但由于人们对可燃性粉尘的除尘系统粉尘爆炸认识不足,使木材加工、粮食存储等行业中因除尘管道引起的粉尘爆炸事故频发,造成大量的人财损失。除尘管道内流体运动复杂,爆炸发生机理研究难度较大。因而针对除尘管道粉尘爆炸过程进行分析,对除尘系统的防爆设计指导尤为重要。基于上述问题,本文运用热重仪、粉尘着火测试装置、锥形量热仪、1.2L哈特曼管爆炸实验装置和自行搭建的通风除尘管道粉尘爆炸测试装置,以柏木粉为例,研究了粉尘的热解、点燃及爆炸特性,得到以下规律:(1)采用热重分析仪与锥形量热仪分析柏木粉的热解过程。结果表明:柏木粉的燃烧过程包括木粉尘干燥阶段、过渡阶段、热解阶段、燃尽阶段。从热重曲线知,柏木粉的热解速率与升温速率成正比关系。在锥形量热仪进行实验时,热辐射通量越高引燃时间越小,平均热释放速率、热释放速率峰值越高。在相同辐射强度下,柏木粉的粒径越小越容易引燃。(2)采用粉尘着火温度测试设备分析柏木粉的点燃规律。结果表明:粉尘层最低着火温度范围为248℃~328℃,粉尘云最低着火温度范围为442℃~465℃。堆积越厚的粉尘越易积存能量被点燃,若管道中存在两种状态下的柏木粉时,较小粒径的柏木粉粉尘层与氧气接触更充分,更容易着火。(3)采用1.2L哈特曼管,研究了柏木粉在管道中的爆炸特性。结果表明:柏木粉尘爆炸下限浓度与粉尘粒径呈正相关,与点火能大小关系不明显,与喷粉压力呈现先降后升的关系。柏木粉在哈特曼管爆炸时压力最值随粒径减小呈现先升后降的关系,与点火能呈现正相关关系,与柏木粉的质量浓度呈现先升高再降低的趋势;三者对爆炸压力最值影响顺序为:粒径、点火延迟时间、质量浓度。(4)采用自制通风除尘管道粉尘爆炸特性测试装置,模拟实际生产中通风除尘管道的负压环境,研究了柏木粉在负压管道中的爆炸特性。结果表明:管道内压力波的传播历程可以分成自由传播、管壁反射及一维传播,各测压点距电热丝中心的距离和各点最大爆炸压力的关系符合经验公式Pmax=0.00293e0.0031x。木粉爆炸下限浓度随粒径减小而减小,随点火延迟时间增加总体呈下降趋势。在通风除尘管道中柏木粉爆炸时最大压力峰值与粒径呈负相关关系,与点火延迟时间呈现正相关关系;最大压力峰值随质量浓度增大表现为先增后降规律;三者对最大压力峰值的影响依次为质量浓度、点火延迟时间、粒径。(5)木粉爆炸下限浓度在哈特曼管、通风除尘管道中的测试结果分别为30-40g/m3与60-70g/m3。由于测试管道的体积、喷粉压力、管道方向不同,通风除尘管道木粉爆炸压力测试范围数据比哈特曼管低,但两种管道发生爆炸时点火延时的影响程度均排序第二,因而处理木粉时应避免过多的机械碰撞、摩擦或静电。