防爆型空調(diào)結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)
在石油、化工等部門(mén)的企業(yè)中,在許多存在易燃易爆場(chǎng)所的操作室、生產(chǎn)車(chē)間、倉(cāng)庫(kù)需要恒溫環(huán)境才能保證正常的生產(chǎn)和工作;另外,爆炸性氣體環(huán)境中的工作人員也希望在一個(gè)溫度適宜的環(huán)境下工作,以提高工作效率,保證產(chǎn)品質(zhì)量。但是普通空調(diào)在這些有易燃易爆氣體的危險(xiǎn)場(chǎng)所使用,有發(fā)生爆炸的可能性,因此,在這類(lèi)場(chǎng)所必須選用防爆型空調(diào),特別是剛不久作者在一化工企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)檢查中,發(fā)現(xiàn)一防爆空調(diào)存在不符合情況。
防爆空調(diào)結(jié)構(gòu)
分體式空調(diào)包含室內(nèi)機(jī)和室外機(jī),組成分三大部分,為制冷系統(tǒng)、空氣循環(huán)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。另外冷暖雙溫式空調(diào)一般還有輔助電加熱。機(jī)械部分包括冷凝器、蒸發(fā)器、毛細(xì)管、氣液分離器(貯液罐)等部件。空調(diào)器控制系統(tǒng)的核心為微處理芯片,通過(guò)它的IO口采集室內(nèi)外機(jī)中溫度傳感器檢測(cè)到的信號(hào)、電源電壓的變化信號(hào)和各功能鍵的操作信號(hào),并對(duì)這些信息進(jìn)行處理,再通過(guò)IO口驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)電機(jī)、四通電磁換向閥、輔助電加熱器及顯示器。
防爆空調(diào)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)
我們對(duì)空調(diào)的電氣防爆主要針對(duì)二個(gè)方面:一是制冷系統(tǒng)和空氣循環(huán)系統(tǒng)中電氣部分,包括壓縮機(jī)、搖擺電機(jī)、室內(nèi)外風(fēng)機(jī)電機(jī)、四通電磁換向閥、高低壓保護(hù)開(kāi)關(guān)等,二是空調(diào)器電源及控制系統(tǒng)。而實(shí)際改造中搖擺電機(jī)往往被拆除,因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)使用效果沒(méi)有太大變化,為了簡(jiǎn)化功能,減少防爆改造成本和增加安全性。總體思路一是把非防爆電機(jī)、電磁閥更換為具有防爆認(rèn)證的防爆設(shè)備,其中的空調(diào)器壓縮機(jī)采用全封閉旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)。壓縮機(jī)外殼由鋼板沖壓焊接制成,且外殼至少能承受一定的時(shí)間與壓力不泄漏、電動(dòng)機(jī)定轉(zhuǎn)子和壓縮機(jī)活塞共同密封在其中,外部只有一個(gè)密封接線柱和高低壓側(cè)連接管。電纜引入裝置采用密封填料式結(jié)構(gòu),澆封劑包覆電纜長(zhǎng)度不小于5mm,接線柱和澆封劑自由表面間的澆封劑層厚不小于3mm。澆封劑采用環(huán)氧樹(shù)脂,具有足夠的熱穩(wěn)定性能。壓縮機(jī)通過(guò)連接管路和冷凝器、蒸發(fā)器、毛細(xì)管、貯液器、電磁換向閥組成密閉的循環(huán)系統(tǒng),滿足GB3836.10要求。室內(nèi)外風(fēng)扇電機(jī)、搖擺風(fēng)機(jī)電機(jī)、四通電磁換向閥及高低壓保護(hù)開(kāi)關(guān)等可選用市場(chǎng)上已取得防爆合格證的隔爆型電氣設(shè)備,但是在現(xiàn)有市場(chǎng)上,很少有適合空調(diào)的,經(jīng)過(guò)認(rèn)證的小型防爆電機(jī)??照{(diào)技術(shù)會(huì)不時(shí)更新,空調(diào)不是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),還有各品牌、規(guī)格以及安裝方法的不斷改進(jìn),有時(shí)很難遵循合格的防爆電機(jī),則通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)電機(jī)及接線部分進(jìn)行澆封達(dá)到防爆要求。
而對(duì)空調(diào)電源及控制系統(tǒng),主機(jī)回路采用AC380V(或AC220V)供電電源,并經(jīng)變壓器降壓、整流、濾波和限壓、限流保護(hù)電路,變?yōu)榈蛪褐绷麟娫垂┨幚硇酒?、溫度信?hào)采集電路和顯示、操作電路使用。由于該部分電路電壓高、電流大,容易產(chǎn)生點(diǎn)燃火花,所以把該部分電路放置在隔爆型防爆接線盒內(nèi)。而操作、顯示、信號(hào)采集處理部分因電壓低、電流小,故設(shè)計(jì)成本安電路,以便于安裝、操作。
在實(shí)際使用中還有碰到一個(gè)問(wèn)題,就是盡管空調(diào)具有相應(yīng)的氣流標(biāo)準(zhǔn)。然而,到達(dá)加熱器的外部的高溫度仍然相對(duì)較高,由一般的危險(xiǎn)物質(zhì)引燃溫度大于T4溫度組別,即允許空調(diào)機(jī)組及各電氣設(shè)備的高表面溫度應(yīng)不超過(guò)130℃,否則可能引燃爆炸性氣體混合物,然而,在冬天氣溫較低時(shí)單靠熱泵來(lái)制熱滿足不了人們的需要,空調(diào)都配有輔助電加熱裝置,電加熱器表面溫度很高,一般都超過(guò)了T4組允許的溫度組別,若通過(guò)減少加熱器功率來(lái)降低溫度則制熱效果又不理想,為了得到既制熱量大,表面溫度又低的雙重效果,采用了熱管技術(shù),通過(guò)控制熱管內(nèi)傳熱介質(zhì)的蒸發(fā)點(diǎn)及增大散熱表面來(lái)降低加熱器的高表面溫度。但有些環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)對(duì)制熱沒(méi)有特殊要求的會(huì)拆除制熱系統(tǒng),達(dá)到簡(jiǎn)潔節(jié)省安全的目的。防爆空調(diào)機(jī)組是一個(gè)整體防爆系統(tǒng),其設(shè)計(jì)上除了要考慮所有電氣元件的防爆性能外,還要考慮機(jī)組的整體防爆性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求。根據(jù)空調(diào)在使用過(guò)程中存在的問(wèn)題,制定出解決空調(diào)防爆的方案,通過(guò)有效的手段來(lái)解決空調(diào)在使用過(guò)程中的防爆,滿足空調(diào)使用的安全性,從而提升使用環(huán)境安全。