大型倉儲中的呼吸閥技術研究與應用
呼吸閥作為一個獨立的部件具有平衡壓力容器、倉儲設備內(nèi)外壓力的重要作用主要應用在流體油罐、化工原料罐等的容器上。近年來隨著倉儲
裝備 （散裝粉體）的快速發(fā)展，尤其是鋼板倉的發(fā)展，呼吸閥的形式多樣化。呼吸閥一般安裝在倉儲裝備的庫頂在進氣、排氣超壓和不正常的
溫度變化時，保護倉儲裝備不受過量的正壓和負壓的影響是倉儲裝備必備的一種保護裝置。
呼吸閥計算方法
呼吸閥的設計是根據(jù)倉內(nèi)外的壓力差進行的主要影響因素為呼吸閥的通風量。倉內(nèi)壓力的產(chǎn)生和平衡主要三個因素：入料過程由于采用氣力入料
方式，物料在壓縮空氣的帶動下以流化態(tài)或沸騰態(tài)方式進入倉內(nèi)落料時產(chǎn)生的灰塵和風積聚在倉的上部空間內(nèi)形成正壓；倉頂收塵器在入料過程
中參與工作其所產(chǎn)生的吸力作用將一部分灰塵和風帶出倉外起到一定的降壓作用；剩余正壓風則通過設置在倉頂?shù)暮粑y來平衡。其通風量的大
小直接影響了倉儲罐的安全性。
所以其計算過程為：假設入料斜槽風機的壓力為P1，風量為V1；收塵器風機為P2，風量為V2；倉內(nèi)空間最小的體積為V3壓力為環(huán)境溫度下P3設
倉頂設呼吸閥2個，呼吸閥出口壓力為P4（室外溫度下），呼吸閥的直徑為d（內(nèi)徑），則呼吸閥的直徑的計算公式為：
式中：Le呼吸閥當量長度。其中當量長度的計算：
式中：L呼吸閥直段的長度m；
L1彎管的當量長度。
彎管式的呼吸閥
將某一直徑的鋼管做局部加工后形成的主要作用為平衡倉內(nèi)外壓力。主要應用于儲存量在10000t以上的水泥倉儲裝備上。根據(jù)生產(chǎn)入庫量、氣力
送料和收塵器風壓之間的平衡要求采用每倉庫設置兩個直徑為φ219mm和φ273mm鋼管彎制或拼裝形成。其發(fā)展周期為2008~2011年以我國的北
方地區(qū)為主。該樣式結(jié)構簡單，成本低廉功能單一在當時具有較大的市場應用空間。此種呼吸閥具有：結(jié)構形式單一制造工藝非常簡便的優(yōu)點，
但缺點：一是由于物料在入倉的過程中采用的是氣料混合式不可避免地產(chǎn)生大量的粉塵，粉塵通過彎管式呼吸閥進入大氣對外界空氣造成污染；二
是對于南方的潮濕天氣，彎管式呼吸閥內(nèi)外相通潮濕的空氣會使倉內(nèi)物料板結(jié)，影響倉內(nèi)物料的質(zhì)量且不易出庫。同時物料潮濕容易在倉頂、內(nèi)壁
形成掛壁，增加了倉的承重負擔存在較大的不安全因素。主要應用于粉體(如水泥、粉煤灰、金屬礦粉等)散裝倉儲裝備。
傘帽半敞開式呼吸閥
傘帽式呼吸閥由引風管和防雨罩組成。由于彎管式呼吸閥所存在的嚴重缺陷在南方（尤其是湖南、廣東、四川、貴州等）氣候潮濕且多雨型，已不
適應上述地區(qū)的應用所以開發(fā)了彎管式呼吸閥的技術升級版―傘帽式半敞開呼吸閥。該產(chǎn)品有效避免了物料的外冒同時也避免了雨水直接侵入倉庫
中對于水泥、粉煤灰等建材企業(yè)的維護和環(huán)保效果起到非常明顯的作用。其工作原理為倉內(nèi)較高壓力的混合氣體外冒，沖擊傘頂后由于反作用力使
大部分粉塵回落至倉內(nèi)，另少部分粉塵被傘帽遮散由其邊緣空隙處泄出。優(yōu)點：減少了粉塵對外界空氣的污染，避免雨水的直接侵入，在結(jié)構上較
彎管式復雜能很好保證倉內(nèi)壓力的平衡；缺點：平衡壓力的時間較長與外界相通，不能避免潮濕空氣的侵入；結(jié)構稍復雜制作成形有難度，在施工
現(xiàn)場加工成形度不好。此種方式從2011~2014年已在多種粉體散裝物料的倉儲設備上應用，尤其是南方多與地區(qū)得到廣泛應用。
雙層導向式呼吸閥
鑒于公司業(yè)務的不斷擴展及電力行業(yè)已認識到粉煤灰的重要性同時由于經(jīng)濟波動的影響其儲存意識日漸強烈。但是電力行業(yè)對于環(huán)保的要求比建材
行業(yè)嚴格，原有的傘帽式呼吸閥已不能滿足環(huán)境要求所以在前兩種的基礎上研發(fā)了雙層導向式呼吸閥。此種呼吸閥分內(nèi)外兩層內(nèi)層由用圓鋼和扁鋼
支起的骨架和濾袋組成濾袋套住骨架上，外層為鋼板焊接而成的外罩上開設三個通氣孔，外罩頂部和側(cè)面設有把手方便檢修。工作原理為倉內(nèi)較高
壓力的氣體通過內(nèi)層和呼吸孔進入大氣而粉塵被濾袋過濾落回倉內(nèi)排到大氣中的氣體為符合排放要求的氣體。優(yōu)點：對外界空氣幾乎零污染也避免
了雨水的侵入，雖結(jié)構較復雜，但方便維修；缺點：需要定期清理濾袋。
防爆式呼吸閥（即防爆閥）
全天候防爆阻火呼吸閥
煤粉具有相對大的表面積能吸附大量空氣隨時都在進行著氧化。氧化放熱使煤粉溫度升高氧化加強。如果散熱條件不良煤粉溫度升高到一定程度后
即可能自燃爆炸。煤粉的爆炸性與許多因素有關主要有：
（1）揮發(fā)粉含量越高產(chǎn)生爆炸的可能性越大；
（2）煤粉細度越細爆炸危險性越大；
（3）氣粉混合物中的氧氣濃度越高，爆炸危險性越大；
（4）煤粉水分過于干燥的爆炸危險性大。
所以對于煤倉所使用的呼吸閥（也稱為安全閥）在市面上的防爆閥有多種形式都是與大氣直接相關聯(lián)。這其中FBF型防爆閥是煤倉等物料儲存設備上
最常見的一種。在河北某項目煤粉倉的設計工程中煤粉是在加工制作過程中由煙道收集起來，具有很高的易燃易爆的特性。整個輸送是由氮風實現(xiàn)
的要求完全屏蔽空氣的接觸。常規(guī)的呼吸閥是靠壓縮空氣來實現(xiàn)的經(jīng)常暴露的大氣中，不能滿足項目需要，所以結(jié)合倉頂收塵器設備的通風系統(tǒng)重
新設計了一種全新的防爆型呼吸閥。其較之傳統(tǒng)的呼吸閥具有結(jié)構簡單、性能合理、可靠等優(yōu)點。
隨著大型倉儲裝備所涉及物料的不斷延伸，作為倉頂?shù)暮粑y雖為不起眼的一個小部件，但所起的安全作用不容忽視，其應用的成功與否關系著倉
儲本體的安全、倉內(nèi)物料質(zhì)量的好壞和倉對環(huán)境污染效果的控制可靠性。實用、簡單、可靠的呼吸閥不僅能滿足用戶設備的安全性能要求還對呼吸
閥應用的提出了越來越高的技術要求。所以只有不斷推進技術的發(fā)展，適應市場需求才能贏得市場占領市場。
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