Oletetaan, että määrität sähkövastuksen petrokemian tehtaan jäteöljysäiliöön. Säiliö sijaitsee luokitellulla alueella, joten lämmitin, sen kytkentärasia ja lämpötilalähetin tarvitsevat kaikki sertifioidun suojausmenetelmän. Laitteen myyjä tarjoaa luonnostaan turvallisen lähettimen. Lämmityslaitteiden valmistaja tarjoaa räjähdyssuojatun laippalämmittimen. Molemmat lähestymistavat estävät syttymisen, mutta ne toimivat täysin eri periaatteilla, ja tämä ero ohjaa tehoa, asennuskustannuksia ja ylläpitosääntöjä.
Luonnostaan turvallinen laite on suunniteltu siten, että se ei voi vapauttaa tarpeeksi sähkö- tai lämpöenergiaa sytyttääkseen ympäröivän ilmakehän. Räjähdyssuojattu laite on suunniteltu estämään sisäinen räjähdys ilman, että liekit tai kuumat kaasut pääsevät ulos. Lyhyesti sanottuna luontainen turvallisuus on ehkäisystrategia, kun taas räjähdyssuojaus on suojastrategia.
Tämä ero selittää alalla yleisen pulman: lämpötilalähetin voi olla luonnostaan turvallinen, mutta useita kilowatteja kuluttava lämmitin ei. Suuritehoisia laitteita ei voida tehdä luonnostaan turvallisiksi, koska sekä normaali toiminta että uskottavat vikaolosuhteet tuottavat energiatasoja tyypillisten polttoaine-ilma-seosten syttymisrajan yläpuolelle.
Terminologia vaihtelee alueen ja standardin mukaan. Pohjois-Amerikan käytännössä termiä räjähdyssuojattu käytetään laajalti, kun taas kansainväliset standardit kutsuvat samaa tekniikkaa tulenkestäväksi, nimeltään Ex d. Samalla tavalla luonnostaan turvallisuus on nimetty Ex i. Molempien nimien tunteminen auttaa vertailtaessa ATEX- ja IECEx-sertifikaatteja paikallisiin hyväksyntöihin.
Luontainen turvallisuus rajoittaa sähköenergiaa lähteellä. Ex i -piirissä jännite, virta ja varastoitu energia pidetään alle tason, joka tarvitaan tietyn läsnä olevan kaasun tai höyryn sytyttämiseen. Turva-alueelle asennetut turvaesteet rajoittavat piiriä virtaa rajoittavilla vastuksilla ja jännitteenpuristuskomponenteilla. Jopa oikosulun, katkenneen johdon tai vahingossa tapahtuvan maadoituksen aikana vaara-alueelle saapuva energia jää syttymisrajan alapuolelle.
Tyypillisiä luonnostaan turvallisia laitteita ovat pienitehoiset instrumentit: lämpötilalähettimet, painelähettimet, tasokytkimet, solenoidiventtiilit ja viestintälaitteet. Niiden edut ovat käytännöllisiä ja teknisiä:
Rajoittava tekijä on teho. Luonnostaan vaaraton piiri tuottaa tyypillisesti vain muutaman sadan milliwatin, mikä riittää signaalille, mutta ei lämmittimelle, moottorin käynnistimelle tai valaisimelle.
Räjähdyssuojatut laitteet, joita kutsutaan myös tulenkestäväksi tai Ex d:ksi, noudattavat päinvastaista lähestymistapaa. Energian rajoittamisen sijaan se käyttää riittävän vahvaa koteloa kestämään sisäisen räjähdyksen. Jos syttyvää kaasua pääsee koteloon ja syttyy, kotelo sisältää paineen ja sammuttaa liekin, joten räjähdys ei voi levitä ulkoilmakehään.
Suojaus perustuu tarkasti suunniteltuihin liekkipolkuihin. Koneistetut liitokset ja kapeat välit jäähdyttävät poistuvat kaasut ympäröivän ilmakehän syttymislämpötilan alapuolelle ennen kuin ne poistuvat kotelosta. Kotelon on myös kestettävä muodonmuutoksia huippuräjähdyspaineessa. Tämä lähestymistapa toimii riippumatta laitteistoon varastoidusta energiasta, minkä vuoksi se sopii suuritehoisille laitteille. Räjähdyssuojattujen sähkölämmittimien rakennetta, asennusta ja toimintaa käsittelevä artikkeli on hyödyllinen viite, jotta voit tarkastella lähemmin näiden koteloiden suunnittelua ja ylläpitoa.
Yleisiä räjähdyssuojattuja tuotteita teollisuuslämmityksessä ovat:
Kompromissit ovat paino, hinta ja pääsy. Räjähdyssuojatut kotelot ovat raskaita ja rakennettu tiukoille toleransseille, mikä nostaa valmistus- ja toimituskustannuksia. Järjestelmä on normaalisti kytkettävä jännitteettömäksi ja alue tarkastettava kaasun varalta ennen kotelon avaamista. Laitteille, jotka tarvitsevat todellista tehoa luokitellulla alueella, räjähdyssuojattu rakenne on kuitenkin usein ainoa sertifioitu vaihtoehto.
Nopein tapa verrata kahta menetelmää on tarkastella suojausperiaatetta, tehokapasiteettia ja koteloa. Tässä taulukossa on yhteenveto teknisiä tietoja tarkastelevan ostajan kannalta oleellisimmista kohdista.
| Kriteeri | Luonnostaan vaaraton (Ex i) | Räjähdyssuojattu (Ex d) |
|---|---|---|
| Suojausperiaate | Rajoittaa energiaa syttymisen estämiseksi | Sisältää sisäisen räjähdyksen |
| Tyypillinen tehokapasiteetti | Milliwattia, vain signaalitaso | Kilowatteja ja enemmän |
| Kotelo | Kevyt, standardi teollisuuskotelo | Raskas, koneistettu tulenkestävä kotelo |
| Live-huolto | Sallittu koulutetun valvonnan kanssa | Vaatii virrankatkaisun ja kaasutarkastuksen |
| Yleisiä sovelluksia | Lähettimet, anturit, solenoidit, näytöt | Lämmittimet, moottorit, ohjauskaapit, valaistus |
| Suhteellinen järjestelmäkustannus | Pienemmät laitekustannukset ja estekustannukset | Korkeammat kotelo- ja asennuskustannukset |
Aloita laitteen tehontarpeesta. Jos laite kuluttaa vain milliampeeria ja sen toiminta on signaalitasoista, luontainen turvallisuus on yleensä edullinen ja käytännöllinen valinta. Jos laitteen on toimitettava lämpöä tai mekaanista tehoa, virtapiirissä on oltava räjähdyssuojattu rakenne tai muu suuritehoinen menetelmä, kuten parannettu turvallisuus (Ex e) tai paineistus (Ex p).
Molemmat menetelmät toimivat rutiininomaisesti rinnakkain samassa asennuksessa. Vaarallisten alueiden prosessin liukueste voi esimerkiksi käyttää luonnostaan turvallista lämpötilalähetintä signaalina ja räjähdyssuojattua uppolämmitintä lämmityskuormaan. Jokaisessa laitteessa on oma merkintä, joten ostajan tulee varmistaa, että jokainen merkintä vastaa paikan todellista vyöhykettä, kaasuryhmää ja lämpötilaluokkaa. Etsi ATEX-, IECEx- tai kansallisia hyväksyntöjä, kuten UL ja CSA. Merkinnässä tulee ilmoittaa suojaustyyppi, kaasuryhmä (IIA, IIB tai IIC) ja lämpötilaluokka (T1 - T6). Ennen tilauksen tekemistä monet ostajat tarkistavat valmistajan sertifikaatit ja kunniamerkit varmistaakseen, että hyväksynnät koskevat täsmälleen tarjottua mallia.
Lämmityssovelluksissa käytännön kysymys on harvoin, onko itse lämmitin luonnostaan turvallinen. Kiukaan tulee tuottaa jatkuvaa lämpötehoa, joten kiukaan suojausmenetelmä on räjähdyssuojattu. Todelliset kysymykset ovat, onko lämmitin sertifioitu vyöhykkeelle, onko sen liitinkotelo tulenkestävä ja vastaako ohjauspuoli samaa suojausstandardia.
Sertifioitu räjähdyssuojattu laipallinen uppolämmitin asennetaan säiliön suuttimen läpi aivan kuten tavallinen laippalämmitin, mutta sen tulenkestävä liitäntäkotelo ja sertifioidut elementit sopivat vaarallisiin paikkoihin. Pienille ja keskikokoisille tankeille 6 kW:n ATEX-sertifioitu malli on usein valittu valinta.
380 V 6 kW ATEX-sertifioitu räjähdyssuojattu laippa uppolämmitin Tämä sertifioitu laipallinen uppolämmitin sopii pieniin ja keskikokoisiin säiliöihin vaarallisilla alueilla, joissa on tulenkestävä liitäntäkotelo ja ATEX/IECEx-hyväksyntä vyöhykkeiden 1 ja 2 paikkoihin. Näytä tuote → Ohjauslaitteet ovat yhtä tärkeitä kuin lämmitin. Luokitellulla alueella sijaitsevat kytkentä-, suoja- ja lämpötilansäätökomponentit tarvitsevat oman suojan. Tulenkestävä ohjauskaappi, joka on rakennettu samalla suojausperiaatteella, on perinteinen ratkaisu näiden komponenttien sijoittamiseen ja lämmityspiirin pitämiseen yhteensopivana.
Tulenkestävä ohjauskaappi vaarallisten alueiden lämmitysjärjestelmiin Tämä tulenkestävä kotelo sisältää turvallisesti kytkentä-, suoja- ja lämpötilansäätökomponentit lämmityssilmukoille, jotka sisältävät sisäisiä räjähdyksiä ja jotka sopivat luokitelluille alueille eri toimialoilla. Näytä tuote → Putkilinjoille ja astioille, jotka tarvitsevat lämpötilan ylläpitoa suurteholämmityksen sijaan, sähköinen lämmönseuranta on yleinen ratkaisu, ja se luo myös suojakysymyksen. Lämmönjäljityskaapeli itsessään voi käyttää vakiotehoista tai itserajoittavaa tekniikkaa, mutta sitä syöttävän ohjauspaneelin tulee olla alueelle sopiva. Vaarallisiin paikkoihin suunniteltu lämmitysjälkiohjauskaappi yhdistää virranjakelun, suojauksen ja lämpötilan säädön tulenkestävässä kotelossa, joten koko jäljityssilmukka täyttää samat standardit kuin muu asennus.
Lämpöä säätelevä ohjauskaappi vaarallisiin paikkoihin Tämä ohjauskaappi integroi lämpötilan säädön, tunnistuksen ja tehonhallinnan sähköiseen lämmön seurantaan, tukee jopa 72 piiriä ja sopii yleisiin tai vaarallisiin ympäristöihin. Näytä tuote → Tärkeintä: luonnostaan vaaraton ja räjähdyssuojattu eivät ole keskenään vaihdettavissa kuvauksia samasta suojasta. Luontainen turvallisuus estää syttymisen rajoittamalla energiaa, mikä toimii hyvin instrumenteissa, mutta ei voimalaitteissa. Räjähdyssuojattu rakenne sisältää sytytyksen sertifioidun kotelon sisällä, mikä tekee suuritehoisista lämmittimistä, ohjauskaapeista ja ohjauspaneeleista käyttökelpoisia vaarallisilla alueilla. Yhdistä suojausmenetelmä laitteen toimintoon, tarkista merkintä vyöhykeluokitusta vasten ja osta valmistajalta, joka dokumentoi sekä laatujärjestelmänsä että vaara-alueiden hyväksynnät.
Tekijänoikeus © Jiangsu Weineng Electric Co.,Ltd. Kaikki oikeudet pidätetään.
OEM/ODM sähkölämmittimien valmistajat
