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深入解析防爆氣體渦街流量計的防爆機(jī)制

發(fā)布時間: 2025-04-27  點擊次數(shù): 11次
  防爆氣體渦街流量計是一種用于測量氣體流量的儀表,特別適用于易燃易爆環(huán)境中。
  一、防爆設(shè)計基于以下兩種核心原則:
  能量限制:通過限制設(shè)備內(nèi)部可能產(chǎn)生的電火花、熱效應(yīng)等能量釋放,避免引燃周圍爆炸性氣體。
  隔離與密封:通過隔爆外殼、密封結(jié)構(gòu)等物理手段,防止爆炸性氣體進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部,或阻止內(nèi)部爆炸向外傳播。
  二、防爆氣體渦街流量計防爆機(jī)制詳解
  1.電氣防爆設(shè)計
  防爆標(biāo)志與等級
  常見的防爆標(biāo)志包括Exd(隔爆型)、Exi(本質(zhì)安全型)、Exm(正壓型)等。
  防爆等級通常為ExIIBT4~T6(適用于Ⅱ類爆炸性氣體環(huán)境,溫度組別T4~T6)。
  本質(zhì)安全型防爆(Exia/Exib)
  通過限制電路中的電壓、電流和儲能元件能量,確保在故障狀態(tài)下也不會產(chǎn)生足以引燃爆炸性氣體的火花或熱效應(yīng)。
  例如:
  使用低功耗傳感器(如電容式或磁電式渦街檢測器);
  限制信號線路長度和負(fù)載電阻,確??偰芰康陀诎踩撝担ㄍǔ?lt;1.3J)。
  隔爆型防爆(Exd)
  將可能產(chǎn)生火花的電氣部件(如接線端子、放大器)封裝在高強(qiáng)度隔爆外殼內(nèi)。
  外殼能承受內(nèi)部爆炸壓力,并通過法蘭間隙(通常≥0.5mm)冷卻爆炸火焰,防止向外傳播。
  2.機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化
  密封設(shè)計
  采用O型圈、密封墊片等材料,確保外殼與傳感器、接線盒之間的密封性,防止爆炸性氣體滲入。
  接合面光潔度要求高(如Ra≤6.3μm),并涂覆防銹油。
  防爆傳感器設(shè)計
  渦街發(fā)生體(如三角柱、梯形柱)采用非金屬材料(如聚四氟乙烯)或防靜電涂層,避免靜電積聚。
  傳感器與流體接觸部分采用防腐蝕材料(如哈氏合金),減少火花產(chǎn)生風(fēng)險。
  3.安全認(rèn)證與標(biāo)準(zhǔn)
  國際認(rèn)證:
  IEC60079:國際電工委員會防爆電氣設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)。
  ATEX:歐盟防爆設(shè)備指令,要求設(shè)備符合特定防爆等級(如Ⅱ2GExdIICT4)。
  國內(nèi)認(rèn)證:
  GB3836:中國國家標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定防爆電氣設(shè)備的技術(shù)要求和試驗方法。
  三、防爆氣體渦街流量計關(guān)鍵技術(shù)措施
  1.本質(zhì)安全電路設(shè)計
  限流限壓:
  在電源輸入端串聯(lián)限流電阻或齊納二極管,限制電流和電壓。
  例如:本質(zhì)安全型電路的工作電壓通常<24V,電流<100mA。
  儲能元件限制:
  電容和電感需滿足安全能量要求(如電容≤0.1μF,電感≤10mH)。
  2.隔爆外殼設(shè)計
  強(qiáng)度計算:
  外殼材質(zhì)通常為鑄鋁或不銹鋼,厚度需通過爆炸壓力計算確定(如1.5倍最大內(nèi)壓)。
  法蘭間隙:
  隔爆接合面寬度和間隙需符合標(biāo)準(zhǔn)(如IIB級氣體:間隙≤0.4mm,接合面寬度≥12.5mm)。
  3.靜電防護(hù)
  接地設(shè)計:
  流量計外殼和金屬管道需可靠接地,導(dǎo)除靜電電荷。
  防靜電材料:
  傳感器和密封件采用導(dǎo)電或抗靜電材料(如碳黑填充橡膠),表面電阻<1GΩ。
  4.溫度控制
  防爆溫度組別匹配:
  根據(jù)氣體類型(如氫氣、甲烷、乙炔)選擇溫度組別(T1~T6),確保設(shè)備表面溫度低于氣體引燃溫度。
  例如:T4組別設(shè)備表面溫度需<135℃。
  散熱設(shè)計:
  通過散熱片、風(fēng)冷或液冷降低內(nèi)部元器件溫度。
 

 

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