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      防爆空調各部件的防爆設計要點

      2022年5月5日 來源:防爆云平臺--防爆產業鏈服務平臺 防爆空調 防爆電氣 防爆電機 防爆風機 防爆通訊 瀏覽 174 次 評論 0 次

      空調器的電器部件,有可能產生異常高溫、電火花、機械火花、電弧,甚至靜電等危險因素,就是空調器中可能形成點燃危險環境的點燃源,要設計防爆空調,電氣防爆就要從這些部件入手,依據GB3836系列標準,對不同的電器進行不同防爆型式的設計。

      一、防爆壓縮機

      空調器制冷工作原理防爆壓縮機是空調器的心臟,其外殼是由鋼板密封焊接制成的壓力容器,內裝壓縮機驅動電機、壓縮機組件、壓力保護裝置、溫度保護裝置等部件,導線采用密封方式與外殼融為一體,外部僅留出連接插頭,保證外殼密封性,其正常工作壓力為0.4~2.0MPa。壓縮機工作時,通過吸入和排出接口與外部冷凝器、蒸發器及管路連接,整體形成一個密封的空腔,內部為超出外部環境壓力的正壓腔體。對應防爆電氣產品型式分析可知,nC型防爆電器中包含的氣密結構產品,是通過熔焊,如釬焊、 銅焊、熔焊或玻璃與金屬的熔接來達到氣密性能,以阻止外部氣體進入內部,使危險介質接觸不到點燃源,從而實現防爆。結合壓縮機的結構特性可知,該產品可依據GB3836.8進行nC型設計或依據GB3836.5進行正壓型設計。

      二、防爆室外機風機

      防爆室外機風機主要作用是給冷凝器強制通風,使制冷劑從高溫高壓的氣體變成中溫的高壓液體,由電動機和扇葉組成,室外機風機用電機通常功率相對大一些,而且其安裝空間相對開闊,其設計方向比較多,電動機作為行業中比較常見的電器產品,通??梢砸罁礼B3836.2對該電動機進行隔爆型設計,或者依據GB3836.3進行增安型設計,還可以依據GB3836.8進行nA型設計。無論設計哪一種防爆型式都應注意扇葉作為運動部件是一個危險部件,應依據GB3836.1進行相應的保護或限制。

      三、防爆室內風機

      防爆室內風機主要作用是給蒸發器強制通風,加速低溫低壓的液態制冷劑對外熱交換,把用戶需要的冷風或熱風送入工作區域。這個電動機一般結構外形不太大,安裝空間也比較受限,建議根據GB3836.9進行澆封型設計或依據GB3836.8進行nA 或nC型設計,當然如果空間允許,最好實現的還是依據GB3836.2進行隔爆型設計。同樣這里的設計,也要注意扇葉的保護。

      四、室外機控制電路

      室外機控制電路主要針對室外機風機起動/保護、壓縮機起動/保護等動作進行控制,一般包含電路板、電容等器件,這一部分的電器元件較為零散,包含電容、電阻、電感、半導體甚至繼電器、接觸器等多種元件,既有可能產生火花,也有可能產生高溫,為了簡單處理,可根據隔爆型產品的原理,對這一部分進行設計。隔爆型電氣設備是指具有隔爆外殼的電氣設備,隔爆外殼是指能承受內部的爆炸壓力,并能阻止爆炸火焰向周圍環境傳播的防爆外殼。顯然,這一方案就是把上述所有器件用一個符合隔爆要求的殼體容納起來,實現防爆。

      五、防爆換向電磁閥

      防爆換向電磁閥是冷暖雙功能空調專有器件,根據用戶選擇的制冷或制熱功能,切換制冷劑流向,完成冷暖功能交換,由一個機械閥體和一個全塑封電磁線圈組成。根據電磁閥外殼為全塑封結構特點,結合防爆電器中澆封型或nC型產品分析,nC型在壓縮機設計方向中已有解釋,這里不做贅述。澆封型產品是將有可能引燃爆炸性混合物的火花和過熱表面封入復合物。復合物一般是環氧樹脂或其他可塑非金屬化合物。顯然換向電磁閥可以依據GB3836.8進行nC型設計,當然如果要求保護等級較高,還可以依據GB3836.9對該部件進行澆封型設計。

      六、防爆室內/室外溫度傳感器

      一般采用熱電阻或熱電偶式溫度傳感器,該器件為無源工作器件,僅作信號反饋,功率極低,屬于簡單原件范疇,無儲能元件,外部通常是全塑封結構??紤]分析本質安全型電氣產品、無火花型電器產品、nC氣密型電器產品特點,無火花型電器產品即正常工作時不產生電弧、電火花或熱表面的設備;nC不再贅述;本安型電器設備是將設備內部和暴露于潛在爆炸性環境的連接導線可能產生的電火花或熱效應能量限制在不能產生點燃的水平。比對傳感器特點和上述三種防爆型式特性,顯然傳感器可依據GB3836.8進行nC型設計或nA型設計。當然,為了提高保護等級,也可以對該部件依據GB3836.4進行本質安全性設計,如果依照GB3836.4進行設計,就要考慮這個器件所連接的關聯設備,同樣須進行相應防爆型式的保護。

      七、防爆電伴熱帶

      防爆電伴熱帶是纏繞在壓縮機上的預熱器件,防止外部環境溫度過低,壓縮機無法起動時,對壓縮機進行預熱,保證空調器正常工作,這一部件通常采用半導體型式的伴熱電纜實現,對于該部件,可在市場上采購已經取得防爆合格證的伴熱電纜換裝即可。

      八、防爆輔助加熱器

      防爆輔助加熱器當空調制熱功能發揮后,還不能滿足環境要求時,空調室內機配裝的輔助加熱器會發揮輔助加熱功能,這個部件一般就是電阻式加熱器,加熱功率較高,是一個比較危險的部件,不建議在防爆空調中保留該功能,如果必須保留,那一定要對加熱器的加熱工作過程進行嚴格控制,以實現加熱器溫度管控,保證不會因為其異常高溫點燃周邊危險環境,因此可根據GB3836.3電阻式加熱器補充要求,對這一部件進行電器控制保護,控制其加熱過程。

      九、送風擺葉電機

      送風擺葉電機主要是為了保證能夠在最大空間及時送到冷/熱風,而設置的風向導流擺葉驅動部件,一般功率不大,外形較小,不太容易進行防爆設計,當該電動機功率允許時,可依據GB3836.4進行本質安全型設計。

      十、室內機顯示/接收/操作面板

      這部分部件的主要作用,是為用戶提供空調器工作狀態顯示,操控空調器的不同功能,一般柜機是由貼膜式按鍵、電路板、液晶顯示器組成,掛機則是由遙控接收電路和液晶顯示器組成,根據這些電路功率小、無打火器件的特點,可依據GB3836.4進行本質安全型設計(注意關聯部件要進行相應防爆型式的保護);當然,也有一些不太要求美觀的場所,可以把這一操控部分直接移裝入隔爆型殼體,但是對于遙控器控制的空調器,則需要把空調遙控器改造成線控結構,把遙控器的發射部件一并移裝入隔爆箱。

      本文對空調器各電器部件的設計方向做了一些簡單介紹,由于爆炸性危險場所分類、分區不同,空調器設計方向不僅僅局限于此,以上所述各種設計方向,可根據需求,組合選擇,不過無論各電器部件怎樣設計,都應依照GB3836.15的要求,對各器件間采用適用的電纜進行連接,保證電路連接可靠,等電位連接可靠。


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