浅析防爆环境中圆形料场堆取料机的电控系统设计

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1、浅析防爆环境中圆形料场堆取料机的电控系统设计　　摘要：凭借自身的优势，圆形料场堆取料机正越来越广泛地应用到各个行业中，包括一些环境恶劣的防爆场合。相应地，对其电控系统的防爆设计也提出了更高要求。该文针对堆取料机电控系统中不同设备的具体特点，结合防爆技术及原理，对防爆环境中圆形料场堆取料机的电控系统设计进行了探讨。　　关键词：圆形料场堆取料机粉尘防爆气体防爆正压防爆　　中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1674-098X（2016）10（a）-0003-02　　圆形料场堆取料机作为一种用于圆形料场系统的大

2、型关键堆取料设备，因其工作效率高、自动化程度高及环保效果显著等特点，在越来越多的行业中得到了推广。而随着其应用日益广泛，一些需要存放爆炸或可燃危险物料的特殊领域，对圆形料场堆取料机也提出了迫切需求。　　1概述　　在煤炭输送、石油化工等国民工业生产的许多行业里，特别是在一些如料场、筒仓或地下廊道等密封或者半密封的环境中，由于堆放了易燃易爆的危险物质，如煤炭、硫磺或其他产品，往往容易发生易燃易爆物质泄露的现象。这类物质扩散到空气中，与空气中氧气混合，容易成为具有爆炸危险性的混合物质。如果混合物浓度高到一定限度，就会发生

3、因火源的出现而引起火灾发生，甚至引发爆炸等事故，严重影响生产运行甚至威胁生命安全。　　国际电工委员会根据可燃物质的种类，将危险环境划分为爆炸性气体环境及爆炸性粉尘环境。爆炸性气体环境，其可燃物质为气体、蒸汽或薄雾状；爆炸性粉尘环境，其可燃物质为粉尘或纤维状。可燃物质扩散到空气中产生的混合物在点燃后，会将燃烧传至未燃混合物，从而引发火灾或爆炸。随着科技进步，各种成分日趋复杂的新产品、新材料出现，爆炸性粉尘环境及爆炸性气体环境同时存在的爆炸性危险场所也随之产生，这就为防爆产品的设计带来更多的机遇及挑战。　　圆形料场是整

4、个料场用钢结构网架外壳和彩钢板组成的半封闭空间，运行环境恶劣、粉尘浓度高，堆取料机设备设置在其中心位置。根据所处行业及存储物料的不同性质，可以对其运行环境进行防爆等级鉴定，提出明确的防爆要求。堆取料机的电气系统设计，需按照鉴定要求，选用经过专业机构认证的满足防爆环境的产品。　　堆取料机设备的电控系统设计中，涉及到防爆考虑的设备包括：中心滑环装置；电气房及司机室以及位于其内部的高压柜、低压柜、联动台、PLC柜、PLC系统、变频器、低压元器件等；位于就地的电控设备，包括控制箱、检修箱、接线箱、灯具、机械限位开关、接近限

5、位开关、皮带保护开关及传感器等。　　该文主要根据以上设备的不同特点及性能，结合防爆原理，对防爆环境中圆形料场堆取料机的电控系统设计进行探讨。　　2堆取料机的电控系统防爆设计　　2.1隔爆型结构　　爆炸性环境中空气中的爆炸性混合物容易发生燃烧扩散，针对这一特点，对电气设备建立隔爆结构，从而防止电弧或电火花的发生引燃周围爆炸性混合物，这样的防爆设计称之为隔爆型结构。　　隔爆型结构的电气设备在堆取料机电控系统中应用很广泛，就地的箱体如控制箱、检修箱、接线箱、按钮盒都采用隔爆型结构。例如防爆标志为：ExdIIBT4，表示隔

6、爆型防爆设备，可应用于B级气体组中T4温度组别的爆炸性气体环境。　　由于必须防止爆炸电弧、火花的传出，隔爆型设备的箱体应承受内部爆炸混合物产生最大爆炸压力的冲击，所以其壳体需牢固、不易变形损坏；而且在部分隔爆箱体的设计中，还需要预留一定长度的法兰，当燃烧生成物喷射经由这样的结构间隙后，温度冷却到低于外部爆炸性混合物的自燃温度，就可以避免燃烧的扩散，达到防爆的效果。基于这样的设计，隔爆型结构箱体的尺寸会比较大，在堆取料机布置设计时就必须留有余地，以免发生干涉。　　2.2增安型结构　　除了用隔爆型结构防止电弧、电火花的

7、扩散外，还可以采用一些安全措施防止电火花、电弧的产生。比如，使用特定的绝缘材料或有效的保护元件，优化内部电气间隙设计及导线连接方式等方案，使电弧、电火花及其产生的温度不能引燃周围爆炸性混合物，这样的防爆原理设计称之为增安型结构。　　堆取料机电控系统中的挠线连接管、照明设备和某些带有电感线圈的电气设备（如电动机、变压器等），就采用增安型结构。例如防爆标志为：ExeIICGb，表示应用于爆炸性粉尘环境的增安型防爆设备。　　2.3本质安全型结构　　堆取料机电控系统中广泛使用接近开关、皮带保护开关等保护元件，用于对堆取料的

8、回转、俯仰、行走等动作及皮带的运行进行安全保护。这类小型电气设备开关属于弱电流回路，可在其电路设计上采用一系列方案来限制内部元件的表面温度，使其小于规定值，从而产生的电火花、电弧或危险温度都不足以引燃周围爆炸性混合物，这样的防爆设计为本质安全型结构。其防爆标志通常为：ExIIiaIP68，表示本质安全型防爆设备，可??用于爆炸性粉尘环境，防护等级为IP68。