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隔爆型電器設(shè)備外殼的耐爆性設(shè)計

 更新時間:2020-12-31 點擊量:2128
  隔爆型電器設(shè)備外殼的耐爆性設(shè)計
 
  隔爆外殼中產(chǎn)生的爆炸壓力受爆炸氣體混合物的濃度、外殼的容積及形狀、點火源的位置、接合面間隙、爆炸性氣體混合物的初始壓力及溫度等的影響。在低于大爆炸壓力濃度時,爆炸壓力與混合物的濃度成正比;當外殼的容積增大時,其熱損失相對減小,爆炸壓力相對增高;就外殼的形狀而言,非球型容器比球型容器的爆炸壓力要低;點火位置偏離中心,其爆炸壓力會下降;接合面間隙增大,爆炸壓力將下降;爆炸性氣體混合物的初始壓力溫度提高,爆炸壓力將增大。
 
  隔爆型電氣設(shè)備爆炸時其內(nèi)部會產(chǎn)生大約0.5Mpa-2.0Mpa的爆壓,將對殼壁產(chǎn)生沖擊。當外殼材質(zhì)的強度不能滿足要求時,造成破損,所以外殼的抗拉強度及壁厚應(yīng)達到要求。
 
  隔爆型電氣設(shè)備的外殼常用材料有:鋼板、鑄鋼、鑄鋁合金、鑄鐵等材料。當采用鑄鐵時,其牌號應(yīng)不低于HT250;當采用鑄鋁時,應(yīng)用抗拉強度不低于120Mpa,含鎂和鋯量不高于7.5%的材料。當外殼容積不大于0.01升時,可采用陶瓷材料制造。當外殼容積不大于2.0升時,可采用塑料材料制造,但塑料外殼的結(jié)構(gòu)強度受成型工藝及易自然老化的影響,一般用于外殼容積小于0.1升的隔爆部件。目前主要是使用鋁合金材質(zhì)的防爆電氣產(chǎn)品居多,只有在現(xiàn)有壓鑄殼體尺寸不能滿足需求時,才采用鋼板或者不銹鋼材質(zhì)。比如:防爆接線箱/盒、防爆插接裝置、防爆操作柱等防爆電器。
 
  隔爆外殼由于要隨爆炸的沖擊力,因此其壁厚值相對其它防爆型式的外殼要大。以鑄鋁殼體為例,容積不大于2.0升的外殼,殼壁厚應(yīng)在4.0-8.0mm之間,法蘭厚度應(yīng)在8.0-12.0mm之間;壓鑄鋁外殼的壁厚由于致密度相對較高,其壁厚可設(shè)計得小一點。
 
  隔爆型電氣設(shè)備在結(jié)構(gòu)設(shè)計時,要盡量避免壓力重疊現(xiàn)象。壓力重疊現(xiàn)象一般生產(chǎn)在包含兩個或多個空腔以小孔形式連通的外殼內(nèi),當一個空腔引爆后,其火焰向另一空腔傳播,由于火焰的前沿面比氣體傳播速度要慢,另一空腔首先進行氣體預(yù)壓,再進行點燃爆炸,這樣產(chǎn)生的爆壓比前一個空腔高數(shù)倍,將造成殼體的嚴重損壞。事實上,在同一空腔中,當電氣部件安裝不合理時也會產(chǎn)生壓力重疊現(xiàn)象。
 
  因此,外殼不宜制成以小孔連通的多空腔形式,殼體電器元件的安裝也應(yīng)避免將整腔分割成幾個小空腔。另外,外殼三維尺寸之比不宜過大,否則殼內(nèi)會產(chǎn)生壓力重疊現(xiàn)象。所以在設(shè)計防爆配電箱、防爆開關(guān)等產(chǎn)品時不建議尺寸做得太大,條件允許的情況下都會盡量縮小外殼的尺寸。
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