防爆電機的分類及防爆原理構建分析

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、石化等行業的生產過程中,其的應用可以有效應對環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境中發揮良好的作用。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,使其充分發揮提升生產力的作用。

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備與周邊環境進行有效的隔離,從而避免外部運行環境中的高溫、電弧、火花燈情況引起的爆炸現象。相較于傳統的電機,隔爆型防爆電機的隔爆結構,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境較為復雜,存在易燃易爆場景的區域中[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,隔爆結構具有一定的獨立性,可以根據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過程中,特別是在石油、化工、天然氣等行業中,隔爆型防爆電機可以有效避免外部環境對電機正常運行帶來的干擾。同時,隔爆結構也可以有效保證電機內部運行環境的獨立性,從而避免電機在運行過程中對外部環境帶來的不良影響。而在化工領域中,隔爆型防爆電機也被用于油漆、涂料等存在易燃易爆物質的場所。

1.3 防爆原理

隔爆型防爆電機主要使用隔爆結構將電機設備的內部環境與外部環境進行有效的隔離,從而避免防爆電機內部電氣環境帶來的影響,同時也可以有效減少外部環境對電機內部環境帶來的影響。另外,隔爆結構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,有效避免因內外環境相互影響而產生的火災爆炸現象。

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備運行過程中產生的火花、電弧、高溫等現象,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結構,防爆電機的外殼具有更強的耐壓和耐磨性能。在有效承受設備運行過程中內部出現的振動、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。因此在礦井等環境中的應用比較常見。同時,防爆型電機的外殼結構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需求。在化工、制藥、涂裝等行業中的應用比較常見,可以有效避免相關因素帶來的影響。同時,對于外部環境較為粗糙的行業,例如礦石開采、粉碎等環境中,防爆型電機也可以發揮良好的安全防護作用,在保證設備正常運行的同時,避免外部環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成,既可以承受內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境帶來的各方面沖擊。在設計的過程中,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生火花、電火花,從而有效避免因相關問題導致的火災、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計,提升了整體的防爆性能和防爆能力。同時,密閉的電機結構也可以有效避免火花的泄露現象。

3.2 應用范圍

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

3.3 防爆原理

免火花型防爆電機在設計的過程中,對外殼、端蓋、軸承、絕緣等進行了特殊設計。電機的外殼通常使用特殊的材料和結構設計,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境下穩定展開運行。而在端蓋設計的過程中,其的端蓋通常使用密封結構、防爆結構進行全面的封閉,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生的高溫,并抑制因這些問題導致的電機磨損等現象,從而有效減少火花的產生幾率,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計的過程中,主要對電機的外殼進行有效的設計,可以阻止大量粉塵進入電機內部,以免造成點燃的風險。在實際應用的過程中,外殼的合理設計并不能完全阻止粉塵的進入,但可以通過進一步優化電機內部結構,從而避免內部粉塵堆積的現象。即使有部分粉塵進入到電機內部,也不會使電機出現爆炸的現象,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境中,例如我國糧食儲備庫使用的機械設備中,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境下,因粉塵吸入而導致的粉塵爆炸現象。

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部,從而避免粉塵引起的起火、爆炸現象。即使有部分粉塵進入電機內部,通常也不會導致粉塵點燃的現象。其次,粉塵防爆電機在設計的過程中,會對進風口、出風口展開進一步的優化,在提升內部空氣流暢度的同時,可以有效減少粉塵堆積現象的產生。此外,部分粉塵防爆電機在設計的過程中,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

正壓型電機在設計的過程中,主要是在電機的內部形成正壓環境,從而使比重較大的灰塵、水汽不容易進入到電機內部環境中,保護電機不受污染和損壞的現象。同時,由于內部的正壓環境,可以使內部的灰塵、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的灰塵堆積現象,并進一步減少電機內部可能出現的爆炸、損壞情況。

5.2 應用范圍

正壓型電機在醫藥制造行業、食品加工行業、半導體行業中的應用比較常見。由于相關的行業需要保持生產環境的清潔和無塵,在有效避免灰塵和其他污染物質進入電機內部的同時,還可以進一步減少因電機氣流而導致的污染物擴散現象,因此在相關行業得到了充分的利用。

5.3 防爆原理

正壓型防爆電機擁有一套完整的通風系統,從而使電機內部不會出現局部的結構死角。而電機在設計和生產的過程中,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,通風系統和主管道的共同作用,能夠保證電機內部始終與外界保持較大的正壓影響。當設備運行的過程中,由于電機內部氣體壓力高于外部環境,從而使易燃易爆氣體不容易侵入電機內部,在減少火花產生風險的同時,也可以將電機內部產生的火花壓縮到電機內部,使其不會影響外部環境[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、隔離氣室將電機內外部環境進行有效的隔離,從而避免易燃易爆物質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,利用正壓環境、惰性氣體形成隔離氣室,以有效防止火花引起的爆炸現象。

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境中,良好的正壓環境可以使電機內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部,從而在石油化工、煤礦等行業中得到有效的應用。

6.3 防爆原理

該類型的防爆電機使用隔離介質將內外部環境進行有效的隔離,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部環境帶來的影響。即使因為各種原因導致電機內部出現爆炸的情況時,該類型的電機也可以通過爆炸排放裝置迅速排放內部的壓力和火焰,從而減少爆炸帶來的危害。

7 結語

綜上所述,在工業生產的過程中,電機的穩定性與安全性對于安全生產具有十分重要的作用。防爆電機作為現代工業生產中較為常見的設備,需要根據不同的使用需求進行合理的選擇,在滿足安全生產需求的基礎上,使電機充分發揮作用,從而創造良好的經濟效益。