防爆電機的分類及防爆原理構(gòu)建分析

李易霖

(佳木斯防爆電機研究所有限公司,黑龍江佳木斯 154005)

0 引言

防爆電機多用于煤礦、石化等行業(yè)的生產(chǎn)過程中,其的應用可以有效應對環(huán)境以及運行條件等多方面帶來的安全風險。相較于普通的電機,防爆電機的密封性、隔離性、安全性相對較好,因此可以在更多的環(huán)境中發(fā)揮良好的作用。在實際應用的過程中,防爆電機的類型可以根據(jù)電機的類型分為直流電機、交流電機,也可以從其工作的方式上分為同步電機、異步電機等類型。本次研究主要針對防爆電機的防爆特點進行有效的研究,因此在對防爆電機進行分類的過程中,主要根據(jù)其的防爆原理進行有效的分類。在了解其特點的同時,對其的防爆原理進行深入的分析,以便于在實際應用的過程中合理選擇正確的防爆電機,使其充分發(fā)揮提升生產(chǎn)力的作用。

1 隔爆型電機的特點以及防爆原理分析

1.1 電機的特點

隔爆型電機可以將電氣設(shè)備與周邊環(huán)境進行有效的隔離,從而避免外部運行環(huán)境中的高溫、電弧、火花燈情況引起的爆炸現(xiàn)象。相較于傳統(tǒng)的電機,隔爆型防爆電機的隔爆結(jié)構(gòu),可以確保其的安全性與可靠性。同時,也可以將其應用到石油化工等工作環(huán)境較為復雜,存在易燃易爆場景的區(qū)域中[1]。通常情況下,隔爆型防爆電機的防護等級較高,可以滿足更高的安全性要求。同時在電機維護的過程中,隔爆結(jié)構(gòu)具有一定的獨立性,可以根據(jù)實際的情況進行有效的拆卸和更換,因此電機維護的難度相對較低。

1.2 應用范圍

該類型的電機通常用于易燃易爆場所的生產(chǎn)過程中,特別是在石油、化工、天然氣等行業(yè)中,隔爆型防爆電機可以有效避免外部環(huán)境對電機正常運行帶來的干擾。同時,隔爆結(jié)構(gòu)也可以有效保證電機內(nèi)部運行環(huán)境的獨立性,從而避免電機在運行過程中對外部環(huán)境帶來的不良影響。而在化工領(lǐng)域中,隔爆型防爆電機也被用于油漆、涂料等存在易燃易爆物質(zhì)的場所。

1.3 防爆原理

隔爆型防爆電機主要使用隔爆結(jié)構(gòu)將電機設(shè)備的內(nèi)部環(huán)境與外部環(huán)境進行有效的隔離,從而避免防爆電機內(nèi)部電氣環(huán)境帶來的影響,同時也可以有效減少外部環(huán)境對電機內(nèi)部環(huán)境帶來的影響。另外,隔爆結(jié)構(gòu)通常使用防爆等級較高的材料制成,這些材料具有較高的阻燃性和耐高溫性,同時具有較高的強度。通常情況下,隔爆型防爆電機的防護等級可以達到IP65以上,能夠滿足各種環(huán)境下的運行需求。而隔爆型防爆電機還配備了一系列的安全措施,例如過載保護、漏電保護等方式,進一步提升了電機的安全性與可靠性,有效避免因內(nèi)外環(huán)境相互影響而產(chǎn)生的火災爆炸現(xiàn)象。

2 防爆型電機的特點以及防爆原理分析

2.1 電機的特點

該類型的防爆電機主要是對電機本身的外殼進行有效的強化,使電機本身的外殼能夠有效應對設(shè)備運行過程中產(chǎn)生的火花、電弧、高溫等現(xiàn)象,從而達到防爆的目的。該類型的防爆電機防護等級通常能夠達到IP54以上,由于采用特殊的材質(zhì)結(jié)構(gòu),防爆電機的外殼具有更強的耐壓和耐磨性能。在有效承受設(shè)備運行過程中內(nèi)部出現(xiàn)的振動、電弧等影響的同時,還可以有效應對外部沖擊帶來的各方面影響。因此在礦井等環(huán)境中的應用比較常見。同時,防爆型電機的外殼結(jié)構(gòu)與普通的電機外殼基本相同,所以維護的方式也幾乎一致,維護的難度相對較低。

2.2 應用范圍

由于防爆型電機采用對外殼進行直接強化的方式,使其的防爆等級相對較高,可以有效應對各種場景中的生產(chǎn)需求。在化工、制藥、涂裝等行業(yè)中的應用比較常見,可以有效避免相關(guān)因素帶來的影響。同時,對于外部環(huán)境較為粗糙的行業(yè),例如礦石開采、粉碎等環(huán)境中,防爆型電機也可以發(fā)揮良好的安全防護作用,在保證設(shè)備正常運行的同時,避免外部環(huán)境對電機運行帶來的不良影響[2]。

2.3 防爆原理

類型電機的外殼主要采用鋁合金、不銹鋼等較高強度的材料構(gòu)成,既可以承受內(nèi)部運行過程中的火花、高溫等情況帶來的影響,還可以有效應對外部環(huán)境帶來的各方面沖擊。在設(shè)計的過程中,該類型的防爆電機可以進一步通過對外殼進行加厚、加固等方式來提升外殼的耐壓、耐磨性能。

3 免火花型電機的特點以及防爆原理分析

3.1 電機的特點

該類型的防爆電機在運行的過程中不會產(chǎn)生火花、電火花,從而有效避免因相關(guān)問題導致的火災、爆炸等事故。但相較于其他類型的防爆電機,免火花型防爆電機通過進一步的設(shè)計,提升了整體的防爆性能和防爆能力。同時,密閉的電機結(jié)構(gòu)也可以有效避免火花的泄露現(xiàn)象。

3.2 應用范圍

免火花型電機通常用于對防火、防爆要求較高的環(huán)境,例如生產(chǎn)設(shè)備中存在易燃易爆氣體、液體、蒸汽等危險物質(zhì)的情況下,必須使用免火花型防爆電機,以提升生產(chǎn)的安全性與可靠性。例如,石油、天然氣等行業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備中,免火花型電機可以有效減少電機運行過程中產(chǎn)生的火花,并提升生產(chǎn)的安全性。

3.3 防爆原理

免火花型防爆電機在設(shè)計的過程中,對外殼、端蓋、軸承、絕緣等進行了特殊設(shè)計。電機的外殼通常使用特殊的材料和結(jié)構(gòu)設(shè)計,從而提升電機整體的抗氧化性和耐腐蝕性。同時外殼的強度也相對較高,使其能夠在惡劣的環(huán)境下穩(wěn)定展開運行。而在端蓋設(shè)計的過程中,其的端蓋通常使用密封結(jié)構(gòu)、防爆結(jié)構(gòu)進行全面的封閉,從而有效隔絕火花、高溫等危險因素對運行環(huán)境帶來的影響[3]。而在軸承選擇的過程中,免火花型防爆電機的軸承在防水、防塵、防腐蝕等方面的能力相對較強,因此可以有效應對電機運行過程中產(chǎn)生的高溫,并抑制因這些問題導致的電機磨損等現(xiàn)象,從而有效減少火花的產(chǎn)生幾率,提升電機的可靠性與安全性。

4 粉塵防爆電機的特點以及防爆原理分析

4.1 電機的特點

粉塵防爆機在實際設(shè)計的過程中,主要對電機的外殼進行有效的設(shè)計,可以阻止大量粉塵進入電機內(nèi)部,以免造成點燃的風險。在實際應用的過程中,外殼的合理設(shè)計并不能完全阻止粉塵的進入,但可以通過進一步優(yōu)化電機內(nèi)部結(jié)構(gòu),從而避免內(nèi)部粉塵堆積的現(xiàn)象。即使有部分粉塵進入到電機內(nèi)部,也不會使電機出現(xiàn)爆炸的現(xiàn)象,因此具有較強的可靠性。

4.2 應用范圍

粉塵防爆電機主要應用于粉塵環(huán)境中,例如我國糧食儲備庫使用的機械設(shè)備中,粉塵防爆電機的應用比較常見。該類型的電機可以有效避免粉塵環(huán)境下,因粉塵吸入而導致的粉塵爆炸現(xiàn)象。

4.3 防爆原理

首先,粉塵防爆電機的外殼具有更強的密封性,可以有效減少或者阻止粉塵進入到電機內(nèi)部,從而避免粉塵引起的起火、爆炸現(xiàn)象。即使有部分粉塵進入電機內(nèi)部,通常也不會導致粉塵點燃的現(xiàn)象。其次,粉塵防爆電機在設(shè)計的過程中,會對進風口、出風口展開進一步的優(yōu)化,在提升內(nèi)部空氣流暢度的同時,可以有效減少粉塵堆積現(xiàn)象的產(chǎn)生。此外,部分粉塵防爆電機在設(shè)計的過程中,會通過在進風口安裝過濾器,從而有效過濾絕大多數(shù)的粉塵,避免粉塵對電機運行帶來的不良影響。

5 正壓型電機的特點以及防爆原理分析

5.1 電機的特點

正壓型電機在設(shè)計的過程中,主要是在電機的內(nèi)部形成正壓環(huán)境,從而使比重較大的灰塵、水汽不容易進入到電機內(nèi)部環(huán)境中,保護電機不受污染和損壞的現(xiàn)象。同時,由于內(nèi)部的正壓環(huán)境,可以使內(nèi)部的灰塵、水汽更容易排出到電機外部,從而避免電機運行過程中出現(xiàn)的灰塵堆積現(xiàn)象,并進一步減少電機內(nèi)部可能出現(xiàn)的爆炸、損壞情況。

5.2 應用范圍

正壓型電機在醫(yī)藥制造行業(yè)、食品加工行業(yè)、半導體行業(yè)中的應用比較常見。由于相關(guān)的行業(yè)需要保持生產(chǎn)環(huán)境的清潔和無塵,在有效避免灰塵和其他污染物質(zhì)進入電機內(nèi)部的同時,還可以進一步減少因電機氣流而導致的污染物擴散現(xiàn)象,因此在相關(guān)行業(yè)得到了充分的利用。

5.3 防爆原理

正壓型防爆電機擁有一套完整的通風系統(tǒng),從而使電機內(nèi)部不會出現(xiàn)局部的結(jié)構(gòu)死角。而電機在設(shè)計和生產(chǎn)的過程中,其的外殼和管道通常使用不可燃材料制成,同時具有較高的機械強度,因此在運行的過程中,通風系統(tǒng)和主管道的共同作用,能夠保證電機內(nèi)部始終與外界保持較大的正壓影響。當設(shè)備運行的過程中,由于電機內(nèi)部氣體壓力高于外部環(huán)境,從而使易燃易爆氣體不容易侵入電機內(nèi)部,在減少火花產(chǎn)生風險的同時,也可以將電機內(nèi)部產(chǎn)生的火花壓縮到電機內(nèi)部,使其不會影響外部環(huán)境[4]。

6 氣體隔離型電機的特點以及防爆原理分析

6.1 電機的特點

氣體隔離型電機主要使用惰性氣體、隔離氣室將電機內(nèi)外部環(huán)境進行有效的隔離,從而避免易燃易爆物質(zhì)的侵入對電機運行帶來的各種影響。該類型電機是正壓型防爆電機的一種應用方式,利用正壓環(huán)境、惰性氣體形成隔離氣室,以有效防止火花引起的爆炸現(xiàn)象。

6.2 應用范圍

該類型的防爆電機可以用于各種易燃易爆的環(huán)境中,良好的正壓環(huán)境可以使電機內(nèi)部的密封性得到有效的提升,并避免易燃易爆氣體進入到電機內(nèi)部,從而在石油化工、煤礦等行業(yè)中得到有效的應用。

6.3 防爆原理

該類型的防爆電機使用隔離介質(zhì)將內(nèi)外部環(huán)境進行有效的隔離,但在運行的過程中,需要保持氣室始終維持一定的正壓,或者通過密封整個電機的方式,防止惰性氣體溢出以及外部氣體對內(nèi)部環(huán)境帶來的影響。即使因為各種原因?qū)е码姍C內(nèi)部出現(xiàn)爆炸的情況時,該類型的電機也可以通過爆炸排放裝置迅速排放內(nèi)部的壓力和火焰,從而減少爆炸帶來的危害。

7 結(jié)語

綜上所述,在工業(yè)生產(chǎn)的過程中,電機的穩(wěn)定性與安全性對于安全生產(chǎn)具有十分重要的作用。防爆電機作為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中較為常見的設(shè)備,需要根據(jù)不同的使用需求進行合理的選擇,在滿足安全生產(chǎn)需求的基礎(chǔ)上,使電機充分發(fā)揮作用,從而創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益。