抑制粉尘爆炸装置设计及抑制效果分析(3)
(3) 可燃粉尘和助燃气体处于相对封闭的空间中的浓度处在有效混合浓度比
从粉尘爆炸的反应过程看，粉尘[7]悬浮在助燃气体中，两者有效混合浓度比是粉尘爆炸形成的另一重要条件。当粉尘悬浮在助燃物中浓度过高时，助燃气体的数量过小，粉尘的数量过大，爆炸反应的剧烈程度小，在反应中产生的能量很快被释放到空气中，反之也一样。只有当两者有效混合浓度比例恰当时，处于相对封闭的空间反应最为剧烈，瞬间放出的能量最大，形成爆炸。
(4) 粉尘爆炸的特点
粉尘爆炸的燃烧时间较长，产生的能量极大，造成的破坏程度很大。粉尘爆炸时也会造成人体严重烧伤和可燃物局部炭化，并且产生大量的一氧化碳极易引起现场工作人员中毒事故。同时爆炸产生的冲击波可将沉降的粉尘再次吹向空气中，极易引发第二次粉尘爆炸，造成更为严重的破坏。
1.2 抑爆原理及其实例
爆炸需要完整的三个要素，并在适当的条件下产生爆炸。所以要抑制爆炸的发生，必须取消三要素中的一个要素。首先，我们来了解一下爆炸三要素，即造成爆炸的条件是：（1）温度；（2）压力；（3）爆炸物的浓度
而关于抑制，抑制就是利用了爆炸需要的三要素以及原理。爆炸抑制系统是在爆燃现象刚开始发生的时候（初始爆炸）由传感器及时检测到，通过发射器（中心控制单元）快速在系统设备中触发抑爆器动作(一般为喷射抑爆剂)，从而避免危及设备乃至装置的二次爆炸，通常情况下爆炸抑制系统与爆炸隔离系统一起组合使用。
简单抑爆系统的组成结构如图1.1所示。
图1.1 抑爆系统的组成及结构示意图
另外，抑爆装置针对其使用区域不同，应当相应的具有耐压、耐腐蚀、防潮、密封等性能，确保其有效性。
例如：ZYB-I矿用防爆自动抑爆装置可用于井下采煤作业面，其抑爆装置组成如图2所示，主要由1台直流稳压电源、1台控制器、2台火焰传感器、2台抑爆器及连接电缆组成，其结构如下图所示：
图1.2 ZYB-I矿用防爆自动抑爆装置组成及结构示意图
其工作原理也与其他抑爆装置基本相同：当出现火源（如摩擦火花、撞击火花、静电火花、电气火花、内因火灾、外因火灾等）或发生爆炸事故时，由紫外火焰传感器（敏感火焰信号，对矿灯灯光、白炽灯光、日光灯光不敏感）及时接收到火源或爆炸火焰信号后，通过控制器向抑爆器输出触发电平，抑爆器迅速喷射出灭火剂，扑灭火源或爆炸火焰，将爆炸抑制在始发阶段或起到阻断爆炸范围从而达到防止发生爆炸或阻止爆炸传播的目的。 控制器具有2个输入信号接口和4个输出信号接口，每台控制器可同时连接2台传感器和4台抑爆器；可提供监控接口，正常工作状态时提供5VDC电平信号，电源故障控制器未工作时提供0VDC电平信号；控制器未触发时提供的电平信号为0VDC，触发后提供的电平信号为5VDC；可提供级联接口，通过该接口连接，2个控制器可同时共用一个GHZ-S矿用本质安全型紫外火焰传感器，具备同时触发8个抑爆器喷射的功能。
传感器的敏感元件为双紫外光电管，它由管壳、充入的气体、阳极和光阴极组成。在火焰中的远紫外线的照射下，光阴极中的电子吸收了入射远紫外光子的能量而逸出光阴极表面，在阴极电场作用下向阳极运动，从而产生电信号，达到检测火焰的目的。
抑爆器为一个本身没有电路的钢质结构，主要由贮粉筒、喷嘴、缓冲器、气体发生器、灭火剂等组成。当接收到触发信号时，抑爆器中的气体发生器迅速产生高压气体，将灭火剂通过喷嘴迅速喷出，扑灭火焰。
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