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原文:Point HVAC
[关键词]防爆空调;结构;设计;防爆系统
[摘要]分析了危险场所普通空调的潜在风险,探讨了防爆空调的设计方法。
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在石油、化工等部门的企业中,在生产车间的许多操作室、生产车间、仓库中,仓库需要保证正常的生产和工作;此外,工作人员在爆炸性气体环境中也希望能在一个适当的工作岗位上提高生产率,保证产品质量。但普通空调使用在易燃易爆气体的危险场所,存在爆炸的可能性,因此,必须在此类场所使用防爆空调。
2、空调结构
空调的组成主要包括制冷系统、空气循环系统和控制系统三部分。制冷系统和空气循环系统中包含的电气部分包括压缩机、回转电机、室内外风机、四通电磁换向阀、高低压保护开关等,其他暖双温空调一般也有辅助电加热。机械部分包括冷凝器、蒸发器、毛细管、气液分离器(储存器)、干过滤器等。空调控制系统的核心是一个微处理器芯片,通过其I/O口采集,温度传感器检测到室内外机的温度传感器,各功能键的运行信号,并对信息进行处理,压缩机、风机电机、四通电磁换向阀,辅助电加热器和显示器再次由I/O端口驱动。系统原理图显示:
三。爆炸危险场所普通空调的潜在危险
据空调介绍,在石油化工等含有爆炸性气体混合物的危险场所有可能发生爆炸危险。一旦发生易燃易爆气体泄漏,就有可能发生爆炸。可能发生爆炸的因素有以下几个方面:(1)设备产生的电磁干扰、电火花、电弧等,如控制回路中的接触器、继电器等(2) 设备运行时产生的机械摩擦火花,如电机轴承盖和主轴、风机转动部件和静止部件等(3) 空调塑料外壳的表面可能积聚静电并产生静电火花(4) 设备外壳的表面可能产生危险温度,例如压缩机、辅助电加热器等(5) 印刷电路板存在短路、开路和易燃气体能量供应故障的可能性(6) 接线、电气安装不符合GB3836.15-2000《爆炸性气体环境电气设备第15部分:危险场所电气安装(煤矿除外)》标准要求,也有可能产生火花、电弧或高温。因此,防爆空调机组的设计主要从以上几个方面着手。
4、防爆空调系统设计
在设计防爆空调之前,本产品的防爆类型是根据所使用的防爆空调中的爆炸性气体来确定的。由于空调机组涉及的电气元件较多,因此空调机组为复合防爆型。
4.1、元器件的防爆设计
压缩机是空调制冷系统的心脏。房间空调压缩机采用全封闭旋转式压缩机。压缩机壳体采用冲压焊接,外壳至少可达到1.5MP,15分钟压力不泄漏。电机与压缩机活塞设置在一起,只有一个密封端子和高低压侧连接管(与制冷系统连接)。电缆引入装置采用密封填料结构,润湿剂包覆电缆不小于5mm,接线柱的栅极和布线剂的自由表面不小于3mm。润湿剂使用具有足够热稳定性的环氧树脂。压缩机通过连接管和冷凝器、蒸发器、毛细管、储液罐、过滤器、电磁置换阀构成闭式循环系统,满足gb3836.10-91的要求,构成气密防爆结构。室内外风机电机、摇摆式风机、四通电磁换向阀、高低压保护开关等已取得防爆证书的防爆或铸造型电气设备已投放市场,不再详细讨论。控制系统是空调的神经中枢。空调主电路采用AC380V(或AC220V)电源,和变压器、整流、滤波、限压、限流保护电路,成为低压直流电源的处理芯片、温度信号采集电路和显示、操作电路使用。由于电路电压高,电流大,容易产生点火火花,故将部分电路置于鼓风箱内,对本机电路的相关器件进行处理,操作时,信号采集处理部分电压低,电流小,电流小,它的设计是为了设置一个电源通道,便于安装、操作。防爆板的设计应符合GB3836.2的规定,电缆引入装置可采用弹性橡胶密封或密封填料密封。电力变压器的副绕组是以电力为动力的,因此变压器的结构设计应符合GB3836.4-2000标准中8.3.1的要求,并能承受绝缘介电强度试验的评定。变压器的输入电路应符合GB3836.4-2000第7.3节规定的熔断器或相应预定值的断路器。限压环节采用两个并联稳压二极管双重保护,稳压二极管的额定功率应至少为齐纳状态下功耗的1.5倍,正向导通状态下额定电流应大于大可能值的15倍。短路电流。限流环节采用薄膜或绕组电阻或晶体管非线性组件,限流电阻正常工作或发生短路时的电压、电流和功率间隔不应超过额定值的2/3。压缩机、风机、四通电磁换向阀、辅助电加热器弱电控制信号应采用光电耦合器和固态继电器可靠隔离。隔离元件应能承受1500 V下1分钟的绝缘介电强度试验。本安全电路中电源的电容和电感应符合GB3836.4-2000附录A的要求。此外,印刷电路板导线的宽度应适应此温度组下的大允许电流。裸露导电元件之间的电气间隙、爬升距离也应符合标准要求。使用的电气元件焊接后,印刷电路板应均匀地涂上两层游离绝缘清漆,以增强绝缘性。空调和每个电气设备的高表面温度不应超过130℃° C、 否则可能引燃爆炸性气体混合物,但冬季气温较低时,热泵不能满足人们的需要,空调配有辅助电源。加热装置中,电加热器的表面温度较高,一般超过T4组允许的温度组。如果通过降低加热器的功率来降低加热效果,热量就不尽如人意,为了获得大量的热量,表面温度也是低倍效应,热管技术,通过控制热管内传热介质的蒸发点和增大的散热面来降低加热器的高表面温度。
4.2、整体防爆性能设计
由于电气线路受自身和外界条件的影响,容易发生过载、接地或断开故障,产生电火花、电弧或危险温度,诱发易燃易爆物品燃烧爆炸,所以防爆空调机的接线应符合GB38361.5-2000的要求。在爆炸危险环境中使用的电缆应小于在非危险场所使用的电缆,并且电缆的横截面积电线有很大的余量。在正常情况下,它不超过导线横截面的水平。空调机组与外部电源及室内外之间的连接电缆采用铜芯电缆,电缆芯线应至少大于1.5mm2。爆炸危险场所进出爆破箱的电缆应与护套电缆、橡胶电缆、电缆直径和密封填料的密实度相适应,确保电缆引入装置能夹住电缆。额外的通孔引入了电气设备,应用程序被阻塞。这种安全电路是通过限制能量来保护本质安全电路的整体性能的,能量的能量不是ca