Современные сушильные установки, как правило, проектируются с соблюдением норм пожаробезопасности. Однако, случаи возгорания сушилок случаются и наносят существенный урон на производстве.
Источники зажигания, приводящие к воспламенению горючих сред в сушильном оборудовании, могут появиться как внутри сушилки, так и вне ее. Внутренними источниками зажигания могут стать раскаленные частицы высушиваемого материала или открытое пламя, появившееся в результате самовозгорания, искры удара и трения, разряды статического электричества. Пламя и искры топочных устройств могут явиться источниками зажигания в установках прямого нагрева высушиваемого материала продуктами сгорания газообразного или жидкого топлива. (1)
Приведем немного информации о причинах возгорания растительного сырья. Самовозгорание веществ растительного происхождения инициируется жизнедеятельностью микроорганизмов и процессом адсорбции влаги. На следующих стадиях ведущую роль приобретает процесс окисления. Процессы самовозгорания возникают внутри материала, протекают с невысокой скоростью, что затрудняет обнаружение начала пожара. При возникновении тления внутри отложений дисперсных материалов создается опасность пылевого взрыва в случае возникновения условий, благоприятствующих переходу осевшей пыли во взвешенное состояние. Активизации процессов самовозгорания способствует попадание масел в высушиваемый продукт. Наглядно это иллюстрирует следующий опыт, выполненный С. И. Таубкиным: 1 кг хлопка, смоченный 250 г олифы, положили на лист фанеры и оставили на открытом воздухе при температуре 20 °С. Тление было обнаружено спустя 3 ч после начала опыта.(1)
Во время сушки происходит снижение влажности материалов, которое существенно изменяет не только их способность к воспламенению, но и линейные размеры, а также прочность. (Например, поступающее на сушку молоко – негорючий материал, а порошкообразное сухое молоко горит и образует с воздухом взрывоопасные смеси). (2)
Для сушки пищевого сырья, такого как травы, овощи и фрукты, применяются в конвективные (к ним относят тоннельные, конвейерные, камерные, ленточные и многие виды зерносушилок), инфракрасные (радиационные), сублимационные (вакуумные). Разберем принципы работы и степень пожаробезопасности различных видов сушилок.
Конвективные сушилки предназначены для удаления влаги из материалов, находящихся в слое (порошки, плёнки, листы, бруски). Принцип действия основан на обдуве продукта газообразным теплоносителем — нагретым воздухом, топочными или инертными газами, перегретым паром. Продукт нагревается и отдаёт влагу в окружающую среду. Как правило, при штатном режиме работы в рабочей камере не образуется взрывоопасная газовзвесь, что делает оборудование безопасным для большинства производств. При высушивании от горючих растворителей во всем объеме сушилки или некоторой его части могут образовываться взрывоопасные паровоздушные смеси (1). В некоторых случаях причинами возгорания могут стать перегрев воздуха, возгорание пыли/жира в воздуховодах, неисправность горелки. Например, в конвейерных сушилках при проведении процесса сушки при температуре, близкой к температуре самонагревания, высушенный материал может воспламениться на выходе из сушильной камеры или в приемном бункере.
Радиационная (инфракрасная) сушка основана на передаче тепла высушиваемому материалу лучистой энергией от нагретых поверхностей. Такая сушилка представляет собой камеру, в которой источники излучения размещены на боковых стенках и потолке. Метод применяется для обработки окрашенных деревянных и металлических изделий, электроизоляционных материалов, лакированной проволоки, а также пищевых продуктов. Ключевое преимущество — возможность создания более высоких тепловых потоков по сравнению с другими способами сушки.
Инфракрасные сушилки характеризуются более низкой пожаровзрывоопасностью по сравнению с конвективными аналогами. Тем не менее, полностью исключить риски возгорания, пожара или взрыва на оборудовании данного типа нельзя. В связи с этим на этапах проектирования и эксплуатации необходимо предусматривать комплекс мер, направленных на предотвращение аварийных ситуаций и минимизацию их последствий.
Вакуум-сушилки.Особенности конструкции и технологии. Сушку под вакуумом используют для высушивания термочувствительных, дорогостоящих и окисляющихся на воздухе материалов. Этот же способ обычно применяют в тех случаях, когда в процессе высушивания выделяются высокотоксичные или ценные вещества.
Для этого способа характерны периоды постоянной и падающей скоростей сушки. В течение первого периода температура высушиваемого материала остается постоянной и равной температуре насыщенного пара удаляемого растворителя при заданном давлении в сушильной камере. В течение второго периода температура материала постоянно возрастает и к моменту завершения процесса испарения влаги достигает температуры греющей поверхности.
При высушивании продукта от горючего растворителя нужно учитывать возможность воспламенения во всех частях сушильной установки и принимать соответствующие меры безопасности. Если ведется сушка от воды, то в течение первого периода опасность минимальна. Она существенно возрастает при досушивании продукта, когда возможно проявление термической неустойчивости продукта и появление мелких высушенных частиц, способных образовывать аэровзвесь. Если к окончанию сушки внутри сушильной камеры появляется источник зажигания (тлеющий очаг, разряд статического электричества и т. д.), то небольшого хлопка может оказаться достаточно для создания пылевого облака во всем объеме сушильной камеры. Характерные источники зажигания для вакуумных сушилок: тлеющие очаги высушиваемого материала, разряды статического электричества, искры удара при попадании в сушильную камеру посторонних предметов.
Одним из способов профилактики пожаровзрывобезопасности является исключение источников зажигания внутри сушильного оборудования. Например, высоконагретых деталей, искр от трущихся деталей, искр удара (при попадании внутрь металлических предметов), разрядов статического электричества, самовозгорающихся отложений перерабатываемого материала и т. д.
Анализ пожаров и взрывов сушильных установок показывает, что подавляющее большинство из них (по зарубежным данным до 90 %) возникает вследствие неправильных действий операторов. Правильно организованная пожарно-профилактическая работа значительно снижает вероятность возникновения взрывов и пожаров сушильного оборудования. При этом следует помнить, что опасные ситуации могут возникать даже на самых совершенных аппаратах, если обслуживающий персонал допускает ошибки. (1)
При сушке трав, зелени, чая, измельченных овощей и фруктов при высушивании до минимальных параметров влажности в сушилках с открытыми тенами и работающими вентиляторами может возникать опасность возгорания сырья мелкой фракции, которое может иметь летучесть при конвективном потоке: сырье налипает на тены и если вентилятор перестает крутиться, сырье вспыхивает и даже может стать причиной взрыва.
В сушильном шкафу «СУШИЛЫЧ» нагревательные элементы - тены размещены по бокам, боковые панели излучают тепло, но не нагреваются до критических температур (не более 200°С) при которых происходит самовозгорание сырья; нет опасности перегрева и возможности появления источника возгорания. В сушилке «СУШИЛЫЧ» действуют небольшие конвективные потоки, конвекция щадящая, поэтому сырье мелкой фракции не летает, не перемещается по сушилке. Во-вторых, из-за того, что сами детали сушилки не нагреваются до температуры, при которых сырье может воспламениться, сам принцип работы сушилки делают возгорание невозможным.
В отличие от конвекционных сушилок, в инфракрасных сушилках серии «СУШИЛЫЧ», при сушке смесей, склонных к воспламенению – мелкодисперных трав, чаев – взвеси пыли не перемещаются по сушилке потоками воздуха. Благодаря конструктивным особенностям, детали сушилки, - боковые стенки, поддоны и др. не нагреваются до опасных температур, и не могут стать источниками возгорания сырья. Поэтому в сушилке «СУШИЛЫЧ» можно безопасно сушить летучее и измельченное сырье: разнообразные травы, чаи, специи, муку, а также зерно. Список может быть дополнен различными видами непищевой продукции: опилки, порошки и так далее.
Как правило, современные промышленные сушилки оборудуют датчиками возгорания, но, если пожар случился, какие-то материальные потери придется возмещать. Сушильный шкаф «СУШИЛЫЧ» проектировался с целью предотвращения возможности возгорания, то есть конструкция сушилки предусматривает исключение вероятности пожара. Мы придерживаемся концепции: профилактика лучший метод обеспечения пожаробезопасности.
Литература
1. А.Я. Корольченко. Пожаровзрывоопасность процессов сушки, Москва, 1987.
2. А.М. Гавриленков, Д.В. Каргашилов, С.О. Потапова. Прогнозирование свойств обрабатываемых материалов как элемент повышения пожаровзрывобезопасности.
Сушильный шкаф "СУШИЛЫЧ"
тел.: 8 (383) 227-98-60
e-mail: info@svetrele.ru
сайт: https://сушилыч.рф/, http://светреле.рф/
Дегидратор "СУШИЛЫЧ" на Ozon, Wildberries