مقایسه مهندسی: Ex d ضد شعله در مقابل افزایش ایمنی سابق در طراحی موتور الکتریکی ضد انفجار

منطق حفاظت مکانیکی برای محیط های خطرناک منطقه 1

* مهار انفجار داخلی (Ex d): اصل مهندسی اولیه یک Ex d موتور الکتریکی ضد انفجار مفهوم "ضد شعله" است. در این معماری، محفظه موتور طوری طراحی شده است که در برابر انفجار داخلی یک مخلوط انفجاری بدون تحمل آسیب مقاومت کند. را استانداردهای ایمنی موتور Ex d در مقابل Ex e این تفاوت در این است که Ex d امکان احتراق داخلی را فراهم می کند اما از انتقال شعله به اتمسفر خارجی از طریق مسیرهای شعله دقیقاً ماشینکاری شده جلوگیری می کند. را استحکام کششی قاب های موتور ضد انفجار ساخته شده از چدن یا چدن داکتیل برای مقاومت در برابر فشار هیدرواستاتیک تولید شده در حین انفجار داخلی بسیار مهم است. * روش پیشگیری از اشتعال (Ex e): بر خلاف مدل های ضد شعله، یک موتور الکتریکی ضد انفجار استفاده از "ایمنی افزایش یافته" (Ex e) بر جلوگیری از وقوع هرگونه جرقه، قوس یا سطوح داغ تمرکز دارد. را الزامات طراحی برای موتورهای ایمنی Ex e افزایش یافته است دستور عایق افزایش یافته و به شدت تعریف شده است فواصل خزش و فاصله برای موتورهای Ex e . با حذف احتمال منبع احتراق در شرایط عادی و غیر عادی مشخص شده، نیاز به یک محفظه سنگین مقاوم در برابر فشار را برطرف می کند. * تناسب منطقه ای و گروه بندی گاز: هر دو نوع حفاظت برای منطقه 1 رتبه بندی شده اند، اما انتخاب بین Ex d و Ex e برای منطقه 1 بستگی به گروه های گاز خاص موجود دارد. به عنوان مثال، محیط های گروه IIC (هیدروژن/استیلن) اغلب نیاز به مهار قوی یک Ex d دارند. موتور الکتریکی ضد انفجار در حالی که محیط‌های گروه IIB ممکن است وزن سبک‌تر و نگهداری ساده‌تر از انواع Ex e را فراهم کنند.

طبقه بندی حرارتی و یکپارچگی متالورژیکی

* کنترل دمای سطح (T1-T6): را کلاس دمایی T6 برای موتورهای ضد انفجار دقیق ترین درجه بندی است که حداکثر دمای سطح را به 85 درجه سانتیگراد محدود می کند. نحوه تعیین درجه بندی دما برای موتورهای Ex d شامل تست در اوج بار و شرایط استال برای اطمینان از دمای اشتعال خودکار گازهای خطرناک در مجاورت هرگز نمی رسد. این امر مستلزم طراحی های الکترومغناطیسی با راندمان بالا برای به حداقل رساندن تلفات مس و آهن است که به گرما کمک می کند. * سیستم عایق و قابلیت اطمینان دی الکتریک: نگهداری عایق کلاس F در موتورهای ضد انفجار استاندارد است، اما معمولاً در افزایش دمای کلاس B (80K) برای ایجاد حاشیه ایمنی کار می‌کنند. را خواص دی الکتریک سیم پیچ موتور Ex e بیشتر از طریق اشباع فشار خلاء (VPI) محافظت می شوند، که پر شدن رزین بدون فضای خالی را تضمین می کند. جلوگیری از ردیابی الکتریکی در موتورهای ایمنی افزایش یافته است حتی در اتمسفرهای مرطوب یا خورنده. * تلورانس های مکانیکی و شکاف های مسیر شعله: را integrity of an Ex d موتور الکتریکی ضد انفجار متکی بر مشخصات شکاف مسیر شعله برای موتورهای Ex d . این شکاف ها باید به یک خاص ماشین کاری شوند پرداخت سطح Ra تا اطمینان حاصل شود که با خروج گازهای داغ از طریق اتصال، آنها زیر دمای اشتعال محیط خارجی خنک می شوند.

نگهداری عملیاتی و آب بندی محیطی

* حفاظت از نفوذ و مقاومت در برابر خوردگی: برای اطمینان از قابلیت اطمینان طولانی مدت در کارخانه های دریایی یا شیمیایی، یک موتور الکتریکی ضد انفجار باید ملاقات کند حفاظت IP66 برای موتورهای مناطق خطرناک . این سطح آب بندی از نفوذ رطوبت و گرد و غبار رسانا که عاملی حیاتی در جلوگیری از اتصال کوتاه داخلی در موتورهای Ex e جایی که فاصله ها تنگ است * بازرسی اجباری و رعایت گواهینامه: گواهینامه ATEX در مقابل IECEx برای موتورهای ضد انفجار نیاز به رعایت دقیق دارد پروتکل های بازرسی اجباری برای موتورهای Ex . مهندسان باید تایید کنند یکپارچگی مکانیکی اجزای ضد انفجار از جمله وضعیت اتصالات ضد شعله و سفتی ورودی کابل. هرگونه تغییر یا گشتاور نامناسب پیچ در Ex d موتور الکتریکی ضد انفجار می تواند رتبه ایمنی آن را باطل کند. * مدیریت عمر بلبرینگ و روانکاری: با کارایی بالا موتور الکتریکی ضد انفجار واحدها استفاده می کنند سنسورهای PT100 در موتورهای ضد انفجار برای نظارت بر دمای بلبرینگ در زمان واقعی. این تعمیر و نگهداری پیش بینی برای موتورهای Ex تضمین می کند که اصطکاک یاتاقان منجر به نقض کلاس دما یا تشنج مکانیکی در مناطق پرخطر منطقه 1 نمی شود.

سوالات متداول فنی

1. آیا می توان از موتور Ex e برای گاز گروه IIC (هیدروژن) استفاده کرد؟ بله، به شرطی که موتور الکتریکی ضد انفجار به طور خاص برای IIC آزمایش و گواهی شده است. با این حال، الزامات طراحی برای موتورهای ایمنی Ex e افزایش یافته است برای IIC در مقایسه با IIB یا IIA بسیار پیچیده تر می شوند.
2. اگر شکاف مسیر شعله از مشخصات بیشتر شود چه اتفاقی می‌افتد؟ اگر مشخصات شکاف مسیر شعله برای موتورهای Ex d به دلیل خوردگی یا سایش بیش از حد ممکن است، موتور دیگر ایمن نیست. یک انفجار داخلی می تواند شعله ای را به اندازه کافی داغ کند که جو اطراف را مشتعل کند و منجر به یک رویداد فاجعه آمیز شود.
3. چرا رسیدن به T6 دشوارترین کلاس دما است؟ را کلاس دمایی T6 برای موتورهای ضد انفجار نیاز است که دمای سطح زیر 85 درجه سانتیگراد بماند. برای قدرت بالا موتور الکتریکی ضد انفجار این به تلفات داخلی بسیار کم و سیستم های خنک کننده برتر (مانند IC411 یا IC416) نیاز دارد.
4. آیا استفاده از گلند کابل مخصوص این موتورها ضروری است؟ کاملا. یک موتور الکتریکی ضد انفجار باید مجهز شود غدد کابل دارای گواهینامه ATEX/IECEx که با نوع حفاظت (Ex d یا Ex e) مطابقت دارند تا کلیت را حفظ کنند حفاظت IP66 برای موتورهای مناطق خطرناک .
5. چگونه VPI به افزایش ایمنی موتورها کمک می کند؟ VPI (اشباع فشار خلاء) برای آن حیاتی است جلوگیری از ردیابی الکتریکی در موتورهای ایمنی افزایش یافته است . این اطمینان را ایجاد می کند که تمام فضاهای خالی سیم پیچ با رزین پر شده است، که باعث افزایش استحکام دی الکتریک و جلوگیری از ایجاد مسیرهای رسانای رطوبت بین پیچ ها می شود.

مراجع فنی

• IEC 60034-1: ماشین های الکتریکی دوار - قسمت 1: رتبه بندی و عملکرد.
• IEC 60034-5: درجه حفاظت ارائه شده توسط طراحی یکپارچه ماشین های الکتریکی دوار (کد IP).
• IEC 60079-0/1/7: جوهای انفجاری - الزامات عمومی تجهیزات، محفظه های ضد شعله "d" و افزایش ایمنی "e".