
1 爆炸危险区域电伴热现场智能控制器的设计智能控制器用于电伴热系统中,做现场管道电伴热回路的智能控制,以实现如下功能:1)实时温度监控;2)温度、报警等信息现场显示;3)与中央控制室通讯实时传输信息。控制器基本设计参数金华本安为:输入电压AC220V;负载电流32A;防护等级不低于IP65;安装方式:管道上安装。基于以上需求给出产品需求功能框图(见图1)图1 需求功能框图从需求功能框图可见,实现上述功能按常规思路采用成品传感器、变送器、温度控制器(或PLC)和功率控制器件的控制盘方案是可行的,但不可取,原因是:成品组装外加考虑防爆措施势必造成产品体积和成本上的大幅提高且回路扩展能力差。因此本控制器合理的设计思路只能是:从电子硬件和软件入手、采用紧凑的防爆结构设计,达到本安产品功能和结构上的优化。图2即为本控制本安产品器实现后的功能和结构框图,其防爆措施综合采用了本安、增安、浇封三种方法,下面重点从硬件设计中的本安设计、软件流程和防爆结构三个维度进行论述。

1.4危险场所区域划分:爆炸下限是划分区域金华本安的重要条件之一,在正常情况下混合物浓度有可能达到爆炸下限的就是1区,对于存在长时间及频繁出现的就是0区,仅在不正常情况下偶尔有可能达到的就是2区。爆炸下限值越低,危险区域范围就越大。闪点、通风、比重都能影响区域划分1.5设备保护级别Ga、Gb、Gc。Da、Db、Dc。只有单一的ma、ia才适用于Ga(罕见故障时不是点燃源)(预期故障)、Gc(正常运行)两种独立的Gb可视为Gc。20、21、221.6防护:防尘:“0”无防护、“1”50mm、“2”12.5mm、“3”2.5mm、“4”1mm、“5”防尘、“6”尘密。防水:“0”无防护、“1”垂直滴水本安产品、“2”倾角15度滴水、“3”淋水、“4”溅水、“5”喷水、“6”猛烈喷水、“7”短时浸水、“8”连续浸水。6可代表1-5,7、8不能代替6.

紧固件:特殊紧固件。细牙GB5780、GB5781不允许。只能依靠工具打开,一字螺钉不可用。I类有护圈或沉孔金华本安螺纹公差6H,孔H13中等公差。5、设备打开时间:内装电容器:将能量降低到一定值。内装热元件:温度降到温度组别。加标识“有爆炸性气体时切勿打开”; 6、电缆引入装置:与设备M或NPT。引入点的温度70,分支点的温度80,如果超过该温度说明电缆太细,须换粗一些的电缆,或在设备外部进行标识。Ex电缆引入装置按此温度进行试验。7、电机的补充:进风IP20、出风IP10。风扇与固定部分间距1/100直径,表面电阻。对于大电机,由于有杂散磁场会引起大电流,要有等电位连接。8、电池:原电池、蓄电池。9、本安产品型式试验:温度测试、耐热耐寒、冲击、跌落、防护、热剧变、绝缘套管扭转试验、绝缘电阻试验、小元件点燃试验、I类耐化学试剂试验本安产品、接地连续性、起电试验、电容测量。只有外壳试验有顺序,其余都是独立的。10、标注:Ex d e IIB T4 Gb、Ex d e px IIC T4 GbEx d [iaGa]IIC Gb

1.2 爆炸三要素:点燃源(电火花、热表面金华本安)、爆炸性物质(气体、粉尘)、空气(氧气)。只有爆炸性物质浓度处于极限范围内(即爆炸下限与爆炸上限之间)才能产生爆炸。甲烷:上15%,下5%;丙烷:上9.5%,下2.1%;乙烯:上34%,下2.7%;氢气:上75.6%,下4%;乙炔:上82%,下1.5%。点燃源:电气与非电气设备。电火花、热表面、电弧、无线电电磁波辐射;摩擦火花、热表面、静电、光辐射等。这里可以将射频源(IIB 3.5W,IIC 2W)、激光(150mW/20 Mw/mm2)、超声波(0.1W/ mm2)插入说明。1.3本安产品爆炸性物质的分类:I类瓦斯气体,主要成分甲烷(最小点燃能量0.28mJ),还有少量的乙烷和丁烷、硫化氢等。如果还有其他气体,I类II类都要满足,ExdI/IIBT3。II类:除瓦斯气体之外的环境,本安产品即厂用。IIA(180μJ)丙烷、IIB(96 μJ)乙烯、IIC(19 μJ)氢气。

对于在易燃易爆场合下使用传感器,为了避免发生爆炸,通常选择具备防爆要求的产品。传感器防爆方法主要有以下三种,分别是控制金华本安易爆气体、控制爆炸局限和控制引爆源。下面将这三种方法的工作原理做下简要介绍本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/160224.htm控制易爆气工作原理是在一个密封的隔爆箱体内,充满不含易爆气体的洁净气体或惰性气体,并保持箱内气压略高于箱外气压,将传感器安装在箱内。型代表为正压型防爆方法Exp。控制爆炸局限工作原理是按Exd国标,将传感器外壳设计为隔爆标准壳体,仪表设计时按隔爆标准的壳体,按规范严厉地设计、制造和装配一切的管理办法执行工艺,使在壳体内发作的爆炸不致于激发壳体外风险性气体的爆炸。隔爆防爆办法的设计与制造标准极端严厉,并且装配、接线和维修的操作规程也十分严厉。该办法决定了隔爆的电气设备、仪表往往十分严格,操作须断电等,但很多状况下也是最有用的方法控制引爆源工作原理是应用安全栅进行隔离接线,从传感器在用电配电进行处理,将供应给现场传感器的电能量限制在既不能发生足以引爆的火花,又能发生足以引爆的仪表外表温升的平安本安产品局限内。依照国际规范和我国的国度规范,当平安栅平安区一侧所接设备发作任何以障时,实质本安产品平安防爆办法确保风险现场的防爆平安。