本部分以實例的方式給出本安電路關鍵元器件的核算方法1.1.3.1 熔斷器、可靠電阻、穩壓管組成的本安電源的核算方法圖2中本安電金華隔爆源為熔斷器、可靠電阻、穩壓管組成的二極管安全柵電路,見圖3圖3二極管安全柵電路類似電路在本安電路中被廣泛應用,其原理本文不做重復論述,下面給出較少論述的穩壓二極管和熔斷器的設計驗證方法:㈠ 穩壓二極管的驗算本安電路中穩壓管的結溫不允許超出手冊給出的數值范圍;施加在穩壓管上的實際功率不允許超過穩壓管許用功率的2/3本電路中熔斷器F1選用的是力特保險絲3720080,額定電流In=0.08A;穩壓二極管Z1、Z2選用的是EIC公司的SMBJ5339B,穩壓值Vz=5.6V,標稱功率為5W,結溫范圍Tj=-65℃~150℃,RθJA= 90K/W(結到空氣的熱阻),RθJL=25K/W(結到引腳的熱阻)。本電路中穩壓管上實際消耗最大功率:PZ = 1.7*In*Vz*1.05 = 1.7*0.08*5.6*1.05 ≈ 0. 8W ①按GB3836.4取1.5倍安全余量:Pz = 1.5*0. 8=1.2W按上述數據似乎選取標稱功率為1.5W的穩壓管即能滿足要求,但事實是查各種穩壓管數據手冊可隔爆產品知,穩壓管的標稱功率一般指其引腳溫度為25℃時的允許值,隨著穩壓管溫升的增高其許用功率呈現較隔爆產品大斜率的衰減(見下文的圖4)。
安全裝置:(靜態正壓除外)12.1 對于Px型金華隔爆要有要有防止換氣前就通電的安全裝置——定時器、壓力傳感器和排氣口處流量傳感器。(檢測換氣流量和正壓值,當達到最低流量且正壓值在規定范圍內可啟動換氣計時器,換氣時間達到后才可通電,任何步驟故障都回到起始狀態)。Py、pz型只要求有壓力傳感器。12.2如果制造商不提供安全裝置,加“X”。12.3對于Px型,制造商應提供功能程序圖。12.4 換氣要求:考核制造商規定的兩個指標—最低換氣流量和換氣時間,可根據5倍外殼容積的保護氣體量進行計算并由試驗考核。對于Px型要在排氣口出檢測換氣流量,Py、pz雖不要求實時監控,但要加標志牌12.5保護氣體:潔凈的空氣或惰性氣體(氮氣、二氧化碳或其它氣體)。由壓縮機、鼓風機或壓縮氣體容器,包括壓力調節器、閥等。保護氣體溫度不超過40℃,如超過此范圍應標注在外殼上。惰性氣體加警示牌。 12.6正壓值最低正壓值:Px、Py型為50Pa隔爆產品,pz型為25Pa制造商應規定最低、最高正壓值和最大泄漏速度。正壓的安全裝置可以是斷電(Px)、聲光隔爆產品報警(Py、Pz)。安全裝置和正壓外殼之間不應有閥門。12.7可能帶電的防爆型式:當正壓不起作用時仍可能帶電的部件要有相應的防爆型式的保護。
防爆正壓小屋安裝1.防爆小屋的安裝位置:戶內或戶外,無明顯震動平坦的地方。2.防爆正壓小屋安裝方式為落地式,本產品下方設金華隔爆置了專用于固定的安裝孔,具體參數詳見技術附件或產品實物。3.布線方式為電纜溝布線,用戶電纜溝結構可參考相關國家標準和行業標準,并結合本小屋的結構要求進行設計、施工。4.防爆正壓小屋在運輸、安裝時,嚴禁大幅度傾斜,嚴禁采用撬、錘等方式進行搬動。否則,可能影響產品的密封性能,導致本產品無法正常運行。5.防爆正壓小屋設置了進氣口和排氣口,用戶須按“氣路管道布置圖”布置進氣管道,排氣口經過防火閥后在現場排放或引至安全區域排放,用戶現場須提供進氣氣源,氣源壓力一般控制在0.4-0.8MPa,進氣氣源為凈化空氣(如:儀表風)或氮氣,(注意:在密閉的操作室里,要謹慎使用氮氣作為保護氣體,若必須使用氮氣作保隔爆產品護氣體,請注意現場通風,以確保人身安全)。嚴禁進氣氣源為爆炸性混合氣體!!6.嚴禁調節減壓閥,否則易隔爆產品造成高壓沖小屋(出廠時減壓閥已調節好)。
1 爆炸危險區域電伴熱現場智能控制器的設計智能控制器用于電伴熱系統中,做現場管道電伴熱回路的智能控制,以實現如下功能:1)實時溫度監控;2)溫度、報警等信息現場顯示;3)與中央控制室通訊實時傳輸信息。控制器基本設計參數金華隔爆為:輸入電壓AC220V;負載電流32A;防護等級不低于IP65;安裝方式:管道上安裝。基于以上需求給出產品需求功能框圖(見圖1)圖1 需求功能框圖從需求功能框圖可見,實現上述功能按常規思路采用成品傳感器、變送器、溫度控制器(或PLC)和功率控制器件的控制盤方案是可行的,但不可取,原因是:成品組裝外加考慮防爆措施勢必造成產品體積和成本上的大幅提高且回路擴展能力差。因此本控制器合理的設計思路只能是:從電子硬件和軟件入手、采用緊湊的防爆結構設計,達到隔爆產品功能和結構上的優化。圖2即為本控制隔爆產品器實現后的功能和結構框圖,其防爆措施綜合采用了本安、增安、澆封三種方法,下面重點從硬件設計中的本安設計、軟件流程和防爆結構三個維度進行論述。