الکتروموتور ضد انفجار EX | انواع الکتروموتور ضد انفجار چیست؟
موتور الکتریکی ضد انفجار یک گزینه قابل اعتماد و بادوام برای کسانی است که به یک موتور سنگین نیاز دارند که بتواند شرایط سخت را تحمل کند. این نوع موتور برای جلوگیری از جرقه زدن مواد قابل اشتعال طراحی شده است و برای مشاغلی که با مواد شیمیایی فرار یا گازها کار میکنند، گزینه ایده آلی است. بسیاری از صنایع میتوانند از استفاده از موتورهای ضد انفجار بهره ببرند.
الکتروموتور ضد انفجار چیست؟
ماشینهای الکتریکی، کاربردهای اساسی و متنوعی در صنایع مختلف دارند. برخی از صنایع مانند پتروشیمیها، پالایشگاهها، نفت و گاز، صنایع حفاری و معادن زیرزمینی، مانند؛ معادن زغال سنگ به دلیل حضور موقت یا دائمیگازها یا گرد و غبارهای قابل اشتعال، محیطهای انفجاری دارند.
استفاده از تجهیزات صنعتی در این محیطها به ویژه تجهیزات الکتریکی مستلزم رعایت الزامات و قوانین حفاظتی خاص است تا اطمینان حاصل شود که هیچ گونه انفجار یا التهابی در آنها ایجاد نمیشود. چنین تجهیزاتی ضد انفجار (ضد جرقه) نامیده میشوند و باید از طرف اشخاص ثالث و سازمانهای بین المللی اطلاع داده شده تأیید شوند.
الکتروموتورهای ضد انفجار، نوعی الکتروموتورهای خاص هستند، که برای استفاده در محیطهای پرخطر از لحاظ انفجار و اشتعال به کار میروند. دارای گواهینامه ATEX ویژه، جهت نصب در مناطق خطرناک و مناطقی که در معرض گاز یا گرد و غبار قابل احتراق هستند تولید میشوند. این موتورها برای از بین بردن خطر انفجار ساخته شدهاند و مجهز به تمام محافظهایی هستند که از انفجار جلوگیری میکند. اینها موتورهای سه فاز ناهمزمان ولتاژ پایینیاند، که مجهز به روتور قفس با تهویه محوری و یک فن کاملاً بسته هستند.
این موتورها از قفلهای الکتریکی برای کنترل جرقههای الکتریکی استفاده میکنند و از جعبههای ضد انفجار ساخته شدهاند، تا مانع ورود مواد قابل اشتعال به دستگاه شوند. همچنین، الکتروموتورهای ضد جرقه دارای پوششها و سیستمهای خنککننده خاصی هستند که مواد قابل اشتعال را از موتور دور میکنند و حرارت تولید شده را به حداقل میرسانند.
علت ایجاد احتراق در موتورهای الکتریکی:
موتورهای الکتریکی، در محیطهای خطرناک بازیافت نفت و گاز، پالایشگاههای شیمیایی و نفت و محیطهای معدنی، میتوانند به یکی از این دو روش انفجار ایجاد کنند:
سطح موتور در حین کار آنقدر داغ میشود که بخار، گاز یا گرد و غبار را مشتعل میکند.
یک انحنا، ناشی از نقص موتور، مانند خرابی عایق سیم پیچ یا مشکل منبع تغذیه، مواد محیط را مشتعل میکند.
موتورهای ضد انفجار برای کاربردهای صنعتی با حضور مواد قابل احتراق و فراگیر، مورد نیاز هستند. ضد انفجار به این معنی نیست، که موتور هرگز منفجر نمیشود و یا همچنین از انفجارهای خارجی محفوظ است.
یک موتور ضد انفجار، دارای ویژگیهایی است، که از انفجار موتور داخلی، احتراق فضای بزرگتر محیطی و یا قابل اشتعال جلوگیری میکند. استفاده از موتورهای ضد انفجار برای ایمنی پرسنل و تجهیزات شما هنگام کار در مکانهای خطرناک ضروری است.
اساس اقدامات حفاظتی موتورهای ضد انفجار (EX)
موتورهای ضد انفجار، برای حفاظت از امنیت و جلوگیری از حوادث احتمالی، از اقدامات حفاظتی متنوعی بهره میبرند. این اقدامات شامل:
محفظههای محکم: الکتروموتورهای ضد انفجار، با داشتن محفظههای مقاوم از جنسهای چون چدن یا آلومینیوم، ایمنی بالایی را ارائه میدهند. این محفظهها مقاومت در برابر انفجارهای داخلی را افزایش داده و از انتشار شعله یا جرقه جلوگیری مینمایند.
تکنیکهای آببندی: جلوگیری از ورود مواد قابل اشتعال به اجزای داخلی موتور، از طریق تکنیکهای آببندی انجام میشود. استفاده از آببندهای لابیرنت یا واشر، مواد خطرناک را بهطور مؤثری جلوگیری میکند.
سیستمهای تهویه: موتورهای ضد انفجار با داشتن سیستمهای تهویه، به خنک کردن موتور کمک میکنند و از ورود مواد خطرناک به داخل آن جلوگیری مینمایند.
سیمکشی تخصصی: سیمکشی در این موتورها با دقت و تخصص طراحی شده است تا به حداقل رساندن خطر جرقه زدن که ممکن است باعث اشتعال محیط اطراف شود، اطمینان دهد.
در کل، این اقدامات به ایجاد محصولی ایمن، کارآمد و مطمئن برای کاربردهای صنعتی و خطرناک موتورها کمک میکنند.
کاربرد الکتروموتورهای ضد انفجار (الکتروموتور ضد جرقه)
در جایگاه پمپ CNG و نیز پمپ بنزین
اقسام میکسر و همزن
در صنایع نفت، گاز و البته پتروشیمی
در صنایع رنگ سازی
در صنایع الکل سازی
در صنایع نظامیو هسته ای
در صنایع شیمیایی
انتقال دادن گازها و جابجا کردن سوخت
علت انفجار الکتروموتورها
در الکتروموتورها معمولا به دو علت انفجار ایجاد میشود :
بخار ، گاز یا گرد و غبار موجود در محل نصب الکتروموتور سطح موتور در حین کار را گرم میکند.
قوس ناشی از نقص در موتور، مانند خرابی عایق سیم پیچ یا مشکل منبع تغذیه ، باعث شعلهور شدن ماده محیطی میشود.
ساختمان داخلی الکتروموتورهای ضد انفجار به گونه ای طراحی شدهاند که هیچ ارتباطی با محیط بیرون نداشته و در صورت بروز انفجار توسط گازهای خطرناک، انفجار در یک محیط کوچک محفوظ صورت میگیرد و بخار حاصل از انفجار خارج میشود، تا در گازهای داخل محفظه کاهش دما صورت گیرد و سبب جلوگیری از انفجار دوم شود.
مزایای استفاده از الکتروموتورهای ضد انفجار
استفاده از موتورهای ضد انفجار برای ایمنی پرسنل و تجهیزات شما هنگام کار در مکانهای خطرناک ضروری است. موتورهای ضد انفجار برای استفاده در محیطهای خطرناک که گازهای قابل اشتعال، گرد و غبار و یا الیاف وجود دارد طراحی شده اند.
موتورهای الکتریکی در شرایط عملیاتی معمولی گرما تولید میکنند و در صورت از کار افتادن سیم پیچ موتور، پتانسیل ایجاد جرقه را دارند.
دمای بیش از حد محفظه موتور یا جرقه ای که به درستی مهار نشده باشد میتواند باعث انفجار یا شعله ور شدن آتش در محیطهایی شود که مواد خطرناک وجود دارد. از این رو لازم است در جهت کاهش خطرات ناشی از اشتعال، از الکتروموتورهای ضد انفجار استفاده کرد.
جلوگیری از بروز انفجار و ایجاد خطر برای کارکنان و تجهیزات صنعتی
کاهش هزینههای بیمه و افزایش ایمنی در محیط کار
افزایش کارایی و دقت در عملیات صنعتی
کاهش هزینههای نگهداری و تعمیرات به دلیل مقاومت بیشتر در برابر خرابی و سایر خطرات صنعتی
در کل، خرید الکتروموتورهای ضد انفجار با توجه به ویژگیهای ایمنی و عملکردی خود، برای استفاده در محیطهای پرخطر صنعتی بسیار مناسب هستند.
الکتروموتورهای ضد انفجار چه محیطهایی کاربرد بیشتری دارند؟
در مکانهایی که گازها، میعانات و بخارهای قابل اشتعال وجود دارد، بنا بر حساسیت مکانی و ایمنی که باید برای آن مکان در نظر گرفته شود، از الکتروموتورهای ضد انفجار استفاده میشود که از انتشار جرقه به بیرون از ترمینال باکس و داخل موتور به محیط بیرون جلوگیری میکند. در چنین مکانهایی از الکتروموتورهای ضد انفجار (Explosion proof) استفاده میشود.
استانداردهای الکتروموتور ضد انفجار به دو دسته کلی تقسیم می شوند: استاندارد آمریکایی (NEC) و استاندارد اروپایی (IEC). هر دو استاندارد بر اساس نوع و میزان گازها، بخارات و مواد قابل اشتعال در محیط کاری الکتروموتور، فضاها را به چندین منطقه یا کلاس تقسیم می کنند.
هر منطقه یا کلاس نشان دهنده درجه خطر انفجار در آن فضا است. برای هر منطقه یا کلاس، نوع و سطح حفاظت الکتروموتور ضد انفجار مشخص می شود.
برای مثال، در استاندارد IEC، فضاهای کاری به سه منطقه تقسیم می شوند: منطقه صفر (Zone 0)، منطقه 1 (Zone 1) و منطقه 2 (Zone 2). منطقه صفر شامل فضاهایی است که دائماً در معرض گازها و بخارات قابل اشتعال هستند. در این فضاها، استفاده از الکتروموتور و سایر تجهیزات الکتریکی ممنوع است.
منطقه 1 شامل فضاهایی است که معمولاً مخلوطی از گازهای قابل اشتعال و هوا وجود دارد که به حد اشتعال و انفجار نمی رسد. منطقه 2 شامل فضاهایی است که معمولاً مخلوط گاز و هوا به حد قابل اشتعال نمی رسد و در صورت رسیدن به آن حالت، مدت زمان کوتاهی پایدار خواهد بود.
برای هر منطقه، نوع حفاظت الکتروموتور ضد انفجار با حروف الفبای لاتین نشان داده می شود. برخی از نوع حفاظت های رایج عبارتند از:
d: حفاظت با قاب پر شده با گاز (Flameproof Enclosure)
e: حفاظت با تجهیزات با سطح تولید جرقه پایین (Increased Safety)
n: حفاظت با تجهیزات غیر جرقه زا (Non-Sparking Equipment)
p: حفاظت با قاب پر شده با فشار مثبت (Pressurized Enclosure)
در ادامه به اختصار نام استاندارد های الکتروموتور ضد انفجار را نوشته و توضیح داده ایم:
مقدار نامی و عملکرد IEC 60034-1
روشهای تعیین تلفات و راندمان IEC 60034-2
کلاس بندی و درجه حفاظت (کد IP) IEC 60034-5
روشهای خنک سازی (کد IC) IEC 60034-6
نحوه نصب (کد IM) IEC 60034-7
علامت گذاری ترمینال و راهنمای جهت چرخش IEC 60034-8
محدوده نویز IEC 60034-9
لرزههای مکانیکی (ارتعاشات) IEC 60034-14
ابعاد خروجی برای ماشینهای الکتریکی IEC 60072-1
تجهیزات الکتریکی برای محیطهای مستعد انفجار-الزامات اصلی EN 50014
محفظه ضد آتش “d” EN 50016
افزایش سطح ایمنی “e” EN 50019
گواهینامه UL الکتروموتور ضد انفجار
موتورهایی که دارای گواهینامه ضد انفجار UL هستند ، به وضوح توسط یک صفحه شناسایی لیست چسبانده شده در محفظه موتور قابل شناسایی هستند. صفحه کلاس ، دسته بندی و انطباق گروهی موتور را معرفی میکند. برای دریافت گواهینامه و پلاک میبایست موتورهای داوطلب معیارهای تست تعیین شده توسط استاندارد صنعتی را داشته باشند.
به عنوان مثال استاندارد UL – 674 یعنی موتورهای الکتریکی و ژنراتورهای شامل این گواهینامه برای استفاده در مکانهای خطرناک طبقه بندی شده اند. تولیدکنندگان مشخصات عملکرد مورد انتظار موتور شامل: (دور) RPM ، گشتاور، توان و فرکانس و همچنین شرح تجهیزات مرتبط، مانند درایوهای فرکانس متغیر (VFD) را ارائه میدهند.
موسسه UL یک آزمایش مخرب برای تعیین افزایش دمای موتور و اطمینان از مطابقت موتور با معیارهای ارائه داده شده انجام میدهد و در صورت قبول شدن در این آزمایشات گواهینامه UL صادر میکند. گواهینامه UL موتورها را در کلاسها و دسته بندیهای مختلف، مناسب برای کاربردهای خاص و قرار گرفتن در معرض مواد مختلف، تأیید میکند.
محیطهای انفجاری
قبل از شروع بهتر است توضیحی کوتاه درباره محیطهای عملیاتی ارائه دهیم. در مورد طبقه بندی فضاهای عملیاتی صنایع، از نقطه نظر آتش سوزی و انفجاری دو استاندارد در سطح جهانی مطرح است كه عبارتند از:
استاندارد ملی برق آمریكا (NEC)
استاندارد بین المللی (IEC) كه در اروپا و اكثر كشورهای جهان به كار میرود.
تقسیم بندی الکتروموتورهای ضد انفجار بر اساس مکان
0 یا مناطق بسیار حساس:
این نواحی مدام در معرض گازها و بخارات قابل انجار هستند.
Zone 1 یا مناطق نیمه حساس:
این نواحی مدام آلوده نیستند ولی در معرض آلودگی قرار دارند.
Zone 2 یا مناطق با حساسیت کم:
این ناحیه امن تر از ناحیه 1 است ولی ممکن است نشتی رخ دهد.
استانداردهای الکتروموتور ضد انفجار
استاندارد ملی برق آمریکا (NEC)
در متن استاندارد ملی برق آمریکا فضاهای صنعتی بر حسب نوع مواد آتش زا ابتدا به سه رده به نام Class با تعاریف زیر تقسیم بندی شده است:
Class 1: فضایی است که در آن گازهای قابل اشتعال موجود باشد، مانند: تاسیسات نفتی.
Class 2: فضایی است که در آن غبارهای قابل اشتعال از قبیل غبار ذغال سنگ، غبار منیزیم، آلومینیوم و غیره موجود باشد.
Class 3: فضایی است که در آن فیبرهای قابل اشتعال مانند: پنبه، کناف، برادههای چوب و غیره موجود باشد.
NEC هر یک از Classهای فوق را بر حسب احتمال آتش سوزی به دو بخش زیر تقسیم بندی میکند. که هر کدام را یک Division مینامند. تعاریف هر Division به اختصار به شرح زیر است:
Class 1 Division 1 : شامل فضاهایی است که در شرایط عادی بهره برداری از تجهیزات، گازها یا بخارات قابل اشتعال در فضا پراکنده شوند.
Class 1 Division 2: شامل فضاهایی است که در شرایط عادی، عاری از گازها و بخارات آتشزا بوده ولی در حالت غیر عادی به دلیل از کار افتادگی و خرابی تجهیزات، گازها به فضای کار وارد میگردد و منطقه خطر ساز میشود و همچنین فضاهای مجاور Division1 را Division2 میگویند.
نیاز هر Class به الکتروموتورهای ضد انفجار
محیط کلاس 1 ( class 1)
موتورها در محیط کلاس I، که در آن گازها، بخارات یا مایعات قابل اشتعال وجود دارد، برای جلوگیری از خروج جرقه یا شعله داخلی از موتور به محیط، طراحی شدهاند. آنها همچنین طوری طراحی شدهاند که، دمای محفظه موتور، از دمای ایمن برای محیطهایی که گازها، بخارات یا مایعات وجود دارد تجاوز نکند.
محیط کلاس 2 ( Class 2 )
موتورها در محیط کلاس II، که در آن گرد و غبار وجود دارد، به گونه ای طراحی شدهاند، که دمای جعبه موتور، از دمای ایمن برای محیطهای گرد و غبار، تجاوز نکند. در حالی که کار کردن موتور با درجه جریان پایین تر باعث کاهش گرمای تولیدی آن میشود، سایر روشهای بی خطر برای محدود کردن شرایط دمای بیش از حد موتور شامل ترموستاتهایی هستند که توان موتور را قبل از رسیدن به دمای بحرانی قطع میکنند.
محیط کلاس 3 ( Class 3 )
موتورها در محیط کلاس III، در برابر الیاف،استیلن، اتر، هیدروکربنها؛ سوختها, حلالها و نظایر آن، غبار فلزات، غبار کربن، آرد،نشاسته، حبوبات، پلاستیکهای قابل احتراق یا غبارهای شیمیایی، محافظ هستند.
تکنیکهای اضافی برای سایر دستگاههایی که در این محیطها کار میکنند، استفاده میشوند، که برخی از آنها میتوانند روی موتورها نیز استفاده شوند. که شامل پاکسازی یا فشار، محفظههای اضافی ضد انفجار، کپسولهسازی یا حتی طرحهای پر از مایع میشود.
صرف نظر از تکنیک مورد استفاده، هدف جلوگیری از احتراق موتور در یک منبع قابل اشتعال در شرایط عملیاتی عادی یا در صورت خرابی موتور است.
راهنمای انتخاب الکتروموتور ضد انفجار بر اساس classها
انتخاب موتور ضد انفجار مناسب برای برنامه شما ممکن است پیچیده به نظر برسد، اما داشتن چند نکته، میتواند کار را بسیار راحت تر کند. شما باید موتور مناسب را بر اساس ویژگی محل نصب و نوع مکان خطرناکی که در آن نصب میشود انتخاب کنید، بنابراین موارد زیر را در نظر بگیرید:
برای کسانی که در کلاس I، هستند، باید روی موتور ضد انفجار مناسب سرمایهگذاری کنند، و این موتور باید کاملاً بتواند تمام اثرات انفجار داخلی را در داخل خود محدود کند. این به این دلیل است که حتی کوچکترین جرقه میتواند بخارات قابل اشتعال موجود در هوا را به آتش بکشد.
کلاس 2 الکتروموتور ضد انفجار
برای کسانی که در کلاس II هستند، سرمایه گذاری روی یک موتور الکتریکی با پوشش قوی که سطح آن را خنک و در دمای ثابت نگه میدارد، توصیه میشود.
ناگفته نماند که درک و انتخاب طبقه بندی موتور مناسب ضروری است، زیرا میتواند جان انسانها را نجات دهد و از انفجار جلوگیری کند، اما این همه ماجرا نیست. موتور ضد انفجار مناسب همچنین میتواند بهره وری را بهبود بخشد و در عین حال سطوح ایمنی مناسب را حفظ کند.
با داشتن درک روشنی از بخشهای مختلف و اجزای قابل اشتعال درگیر در کاربردهای موتورهای صنعتی، میتوانید تأسیسات خود را به ایمنترین شکل ممکن راهاندازی کنید.
علاوه بر این، کسانی که بیش از حد نگران خطرات آتش سوزی موجود در تأسیسات خود هستند، میتوانند از سیستمهای خنک کننده و ماشین آلات تهویه طراحی شده برای حفظ دما در حداقل و همچنین فیلتر مواد قابل اشتعال مانند گرد و غبار و گازهای هوا استفاده کنند.
استاندارد اروپایی IEC
استاندارد IEC فقط شامل فضاهایی میشود که در آنها گازها و بخارات قابل اشتعال وجود دارد و Class1 استاندارد NEC را شامل میشود و در صنایع شیمیایی و هیدروکربنی کاربرد دارد. در این استاندارد فضاها بر حسب میزان گازهای قابل اشتعال به سه Zone یا منطقه تقسیم بندی میشوند که عبارتند از:
0 Zone: فضاهایی که گاز و هوای قابل اشتعال در آن وجود دارد و برای مدت طولانی وجود خواهد داشت (بیش از 1000 ساعت در سال)، این فضا در استاندارد آمریکایی Division1 محسوب میشود. لازم به ذکر است که معمولا در 0 Zone هیچ الکتروموتور ضدانفجار یا تجهیزات برقی نصب نمیگردد.
1 Zone: فضاهایی را که در آن مخلوط گاز و هوا به میزان قابل اشتعال در شرایط عادی بهره برداری به طور متناوب وجود ندارد (بین 10 تا 1000 ساعت در سال). این فضاها نیز در Division1 قرار میگیرند.
2 Zone: فضاهایی که در شرایط عادی بهره برداری، مخلوط گاز و هوا به میزان قابل اشتعال وجود ندارد و یا در صورت وجود برای مدت کوتاهی تداوم خواهد داشت (بین 1 تا 10 ساعت در سال). این فضاها در Division2 قرار میگیرند.
روش کدبندی بر طبق استاندارد الکتروموتور ضد انفجار
کد بندی استاندارد امریکایی NEC
در این روش ابتدا Class، فضا (Zone)، سپس علامت ضدانفجار Ex، بعد از آن نوع حفاظت سیستم، بعد تعیین گروه بندی دستگاه و درج زیرگروه گازی، سپس قید حداكثر درجه حرارت مجاز سیستم و در انتها ذكر شماره IP آورده میشود.
IP66 ExD IIC T5 Class I Zone0نمونه ای از استاندارد آمریكایی است.
روش کدبندی بر طبق استاندارد اروپایی IEC
ابتدا ذكر علامت ضد انفجار Ex ، سپس حفاظت موتور، سپس درج گروه بندی گازی دستگاه (I,II) و تقسیم بندی آن، قید حداكثر درجه حرارت مجاز سیستم و در انتها ذكر شماره IP آورده میشود.
IP55 Exd IIC T4نمونه ای از استاندارد اروپایی است. لازم به ذكر است، در هر دو روش، پس از نوشتن كدها یا فبل از آن مشخصات كامل الكتروموتور از قبیل: مدل، قدرت، آمپر، ولتاژ، سازنده، سال ساخت و… روی محصول ذکر میشود.
ضریب ایمنی الکتروموتور ضد انفجار
عبارت EEx مشخص کننده الکتروموتور مورد استفاده مناطق خطرناک انفجاری بوده و نشان دهنده ضد انفجار بودن موتور است و همچنین حرف دوم که بعد از EEx نوشته میشود، نشان دهنده نوع حفاظت موتور میباشد.
در نتیجه ترتیب ضریب امنیت الکتروموتور ضد جرقه به این صورت است؛ EExd>EExp>EExe>EExn اگر دستگاه همزمان شامل چند حفاظت باشد، در این موارد به جای استفاده از یه حرف بعد از EEx ،از چند حرف استفاده میشود.که نشان دهنده ای این است که حفاظتهای مختلف الکتروموتور میباشد. موارد ذیل جهت سهولت در استفاده از انواع کلاس حفاظتی الکتروموتورهای ضدانفجار در حوزههای کاربرد آورده شده است.
نوع حوزه موتورهای قابل استفاده حوزه صفر استفاده از هیچ نوع موتور الکتریکی مجاز نیست.
حوزه یک استفاده از موتورهای با حفاظت EExd و EExp و EExe مجاز است.
حوزه دو استفاده از موتورهای با حفاظت EExd و EExp و EExe و EExn مجاز است.
EEx d
در این مدل از الکتروموتور ضد جرقه اگر جرقه یا احتراقی صورت گیرد، به هیچ وجه قابلیت انتشار به بیرون الکتروموتور را ندارد و نمیتواند باعث احتراق در محیط گردد.
پوسته این موتورها ضخیم بوده و وزن آنها از سایر مدلهای ضدانفجار دیگر سنگین تر است.
EEx p
در این مدل، محیط داخلی الکتروموتور توسط هوا یا گاز بی اثر تحت فشار قرار میگیرد و به این صورت اتمسفر خارجی جدا میشود و احتمال بروز انفجاربه مقدار بسیاری کاسته میشود.
مورد استفاده در zone 1.
EEx n
در این مدل که بهعنوان الکتروموتور ضد جرقه، نیز عنوان میشود، در طراحی آنها شرایطی مورد نظر قرار گرفته، تا هنگام کار چه در شرایط عادی و یا غیر عادی هیچ نوع جرقه ای که باعث احتراق اتمسفر انفجاری محیط گردد ایجاد نشود.
مورد استفاده در zone 2هستند. و معمولا در zone1 استفاده نمیشوند.
EEx e
این مدل شبیه EExnبوده، با این تفاوت که تمهیدات سختگیرانهتری در طراحی آن صورت گرفته است و میتوان از آن به عنوان الکتروموتور ضد جرقه نیز یاد کرد.
انواع الکتروموتور ضد انفجار
در حالت کلی برای عدم وقوع اشتعال، بدنهی این الکتروموتورها طوری طراحی میشود که فضای داخلی آن، کمتر در مجاورت گازها و مواد محترقهی بیرون قرار گیرد. بر همین اساس الکتروموتورهای ضد انفجار بهطور کلی به دو نوع پوسته باز و پوسته کاملا محصور تقسیم میگردند و به طبع هر کدام از این گروهها زیرمجموعههایی دارند که در ادامه توضیحات مختصری را در خصوص آنها در اختیار شما قرار میدهیم.
در الکتروموتور ضد انفجار پوسته باز الکتروموتور ex یا ضد انفجار، دریچههایی برای تهویهی هوا به سیمپیچهای موتور تعبیه شده که با توجه به وجود این دریچهها برای محیطهایی در معرض گازهای خطرناک و محترقه هستند، انتخاب مناسبی نیستند. اما دارای سطوح حفاظتی خاصی میباشند که در برخی محیطهای پرخطر با درجهی حساسیت کمتر، مناسباند.
بهخاطر ساختار پوستهای نسبتا باز این الکتروموتور و احتمال مجاورت جرقه با گازها در زمان کارکرد موتور، احتمال وقوع خطر وجود خواهد داشت. اما این دسته الکتروموتورها نکات حفاظتی و ایمنی خاص خود را دارند و فریم آنها مستحکم از آلیاژ ضد زنگ ساخته میشود و تمامیقطعات مثل بلبرینگها، شفت روتور و … از متریال مستحکم و مقاوم در برابر رطوبت و زنگزدگی تولید میشوند.
الکتروموتورهای ضد انفجار پوسته باز از نظر محافظت به چهار قسمت مختلف تقسیم میشوند:
کاملاً محافظت گردیده
حفاظت شده در برابر قطره
حفاظت شده در برابر پاشش
حفاظت شده در برابر شرایط آب و هوایی
نوع پوسته باز الکتروموتورهای ضد انفجار، خود بر اساس نوع و درجهی حفاظتی به 4 دستهی متفاوت به شرح زیر تقسیم میگردند:
الکتروموتور ضد آب
الکتروموتور ضد پاشش آب
الکتروموتور ضد رطوبت
الکتروموتور کاملا محافظت شده
الکتروموتور ضد انفجار پوسته بسته
نوع پوسته بستهی الکتروموتورها، کاملا مقاوم و ایزوله تولید میشود و برای استفاده در محیطهای مخاطره آمیز که گازهای اشتعالزا وجود دارند، مناسباند. این نوع الکتروموتورها تا حد خیلی زیادی از جریان هوا به داخل و بیرون جلوگیری میکنند؛ البته بر اساس درجهی نشت بندی و محافظت خود به دستههای متفاوتی تقسیم میشوند.
الکتروموتورهای پوسته بسته بدون تهویهی هوا
الکتروموتورهای پوسته بسته با ورودی هوای مورد نیاز
الکتروموتورهای پوسته بسته دارای فن خنک کننده
اجزای تشکیل دهنده الکتروموتور ضد انفجار و مشخصه فنی آن
همانطور که میدانید الکتروموتورهای ضد انفجار دارای اجزای متفاوتی هستند که هر کدام وظیفه خاص خود را بر عهده دارد و ما به برخی از آنها خواهیم پرداخت.
فن خنک کننده
وظیفه این قسمت خنک کردن قطعات داخلی و محفظه بیرونی است.
استاتور
یکی از وظایف مهم این قسمت، کاهش دادن انرژی است. همچنین قسمت ثابت مدار الکترومغناطیسی، الکتروموتور ضد انفجار است.
شکاف هوا
یکی از اصلیترین قسمتهای دستگاه، شکاف هوا میباشد تا کارکرد توانی موتور را کنترل کند.
ویژگیهای الکتروموتورهای ضد انفجار
رعایت مقررات ایمنی
موتورهای ضد انفجار، استانداردهای ایمنی دقیق تعیین شده توسط نهادهای نظارتی را رعایت میکنند. طراحی و ساخت آنها با کدها و دستورالعملهای خاص مطابقت دارد و اطمینان حاصل میکند که برای استفاده در مناطق خطرناک مناسب هستند. با استفاده از موتورهای ضد انفجار، صنایع میتوانند مقررات ایمنی را رعایت کنند و از جریمه یا مسائل قانونی اجتناب کنند.
عملکرد قابل اعتماد
موتورهای الکتریکی ضد انفجار برای مقاومت در برابر شرایط عملیاتی سخت، از جمله دماهای شدید، ارتعاشات و محیطهای خورنده طراحی شدهاند. آنها سطوح بالایی از دوام و طول عمر را ارائه میدهند و عملکرد قابل اعتمادی را حتی در محیطهای صنعتی چالش برانگیز ارائه میدهند. این قابلیت اطمینان به کاهش زمان خرابی و افزایش بهرهوری برای کسبوکارها تبدیل میشود.
تنوع
این موتورها در اندازهها، رتبهبندیهای قدرت و پیکربندیهای مختلف در دسترس هستند که آنها را برای طیف وسیعی از کاربردها مناسب میسازد. از پمپها و کمپرسورها گرفته تا میکسرها و نوار نقالهها، موتورهای ضد انفجار را میتوان در صنایع مختلف مانند نفت و گاز، شیمیایی، معدن و تولید استفاده کرد.
حفاظت انفجاری اولیه
این قسمت میتواند از وقع انفجار تا حدودی پیشگیری کند. از آنجا كه جلوگیری از ایجاد شرایط خطر، به مراتب بهتر از محافظت درمقابل خطر است، محدودیتی كه فضای قابل انفجار به عنوان احتیاطهای پیشگیری تقدم دارد، ما آن را بهعنوان حفاظت انفجاری اولیه میشناسیم.
مركز محدودیتها
از طریق محدود کردن مواد قابل اشتعال میتوان تا حد زیادی از خطر فضای قابل انفجار پیشگیری کرد. زمانی که این میزان بکار رود، تمركز مواد قابل اشتعال باید زیر بیشترین حد انفجار یا بالای بالاترین حد انفجار نگه داشته شود.
دربسیاری از مکانهایی كه با بخار اشباع كار میكنند، تغلیظ را میتوان بهوسیله انتخاب مناسب شرایط كار در تمام دستگاهها كنترل کرد. در عمل محدود كردن تغلیظ ترجیحا در دامنه بین صفر و پایینتر از حد انفجار بهکار میرود.
غیر فعال كردن (بی اثر سازی)
با تركیب حجمیكمتر از ۱۰% اكسیژن فضا دیگر مستعد انفجار نیست، همچنین زمانی که نسبت حجمیگازهای بیاثر به گازهای قابل اشتعال حداقل ۲۵ باشد، یک محیط قابل انفجار دیگر خطر انفجار ندارد.
تهویه
با استفاده از تهویه میتوانید از ایجاد فضای قابل انفجار جلوگیری کنید، بهطوری كه برای اطمینان از عدم تشكیل فضاهای قابل انفجار خطرناک درهیچ نقطهای و هیچ زمانی، میتوان از تهویه استفاده کرد اما تهویه ثابت پایدار در اتاقهای كار فقط وقتی میتواند در حد ایمنی پیشگیری كند كه امكان تخمین ماكزیمم مقدار گازها و بخارات متصاعد شده موجود باشد و موقعیت منابع و شرایط انتشار آنها به اندازه كافی مشخص باشد. در مورد غبارها، تهویه فقط وقتی به اندازه كافی توانایی حفاظت را دارد كه تهنشین شدن بارهای اضافی خطرناک بهطور قابل اطمینانی پیشگیری شده باشد.
حداکثر دمای کارکرد الکتروموتور ضد انفجار
تنها جرقه نیست که میتواند موجب شروع احتراق شود بلکه، مجاورت گازها و بخارهایی با قابلیت بالقوهی انفجار با یک سطح خیلی داغ هم میتواند موجب انفجار آنها شود، بنابراین ضروری است كه حداكثر دمای سطح داخلی و خارجی الکترو موتورهای ضدانفجار نیز کنترل شود و دمای حداکثر آن، یک فاصلهی ایمنی با دمای احتراق گازهای موجود در محیط داشته باشد.
توصیه میشود كه دمای حداکثر کارکرد الكتروموتور حداقل 20 % كمتر از دمای احتراق گازهای قابل اشتعال موجود در محیط کاری الکتروموتور باشد. بر این اساس، دمای حداکثری سطح الکتروموتورهای ضد انفجار را در کلاسهای دماییT1-T6 تقسیم بندی میکنند:
T1: تا بالای 450 درجه سلسیوس
T2: از 300 درجه تا 450 درجه سلسیوس
T3: از 200 درجه تا300 درجه سلسیوس
T4: از 135 درجه تا 200 درجه سلسیوس
T5: از 100درجه تا 135 درجه سلسیوس
T6: از85 درجه تا 100 درجه سلسیوس
تفاوت الکتروموتورهای ضد انفجار با الکتروموتورهای معمولی
عملاً تفاوتهای محسوسی میان الکتروموتورهای ضد انفجار با نوع معمولی وجود دارد. از مهمتری آنها ساختار متفاوتی است که در هر یک به کار میرود:
کل سری موتورهای ضد انفجار از عایق کلاس F استفاده میکنند و افزایش دما مطابق با کلاس B ارزیابی میشود. حد نویز کمتر از سری YB، نزدیک به نویز کلاس I سری YB است و حد ارتعاش با سری YB قابل مقایسه است. سطح حفاظت از محفظه به IP55 افزایش یافته است.
کل این سری از بلبرینگهای شیار عمیق کم صدا استفاده میکند و موتور مجهز به دستگاه تزریق و تخلیه روغن زمانی است که ارتفاع مرکزی پایه بالاتر از 180 میلیمتر باشد. دو نوع هیت سینک موتور وجود دارد: توزیع موازی افقی و توزیع تابش و توزیع موازی افقی اصلی ترین آنها است.
موتور معمولی به دستگاه الکترومغناطیسی اطلاق میشود که تبدیل یا انتقال انرژی الکتریکی را طبق قانون القای الکترومغناطیسی انجام میدهد.
موتور ضد انفجار، تحریک بدون جاروبک را میپذیرد، مجهز به یک دیسک یکسو کننده چرخان و یک کابینت تحریک استاتیک، و سیستم کنترل تحریک قابل اعتماد است. تحریک لغزش قطبیت رو به جلو، بدون ضربه دقیق است. سیستم تحریک دارای حفاظت خارج از مرحله قابل اعتماد و توانایی گام مجدد قوی است. طراحی مدار معقول است، مقاومت تخلیه در حین کار گرما تولید نمیکند. جریان تحریک دارای محدوده تنظیم گستردهای است.
موتور ضد انفجار، خنک کننده سنتی آب پایین را به خنک کننده آبی بالایی تغییر میدهد، یعنی کولر آبی در قسمت بالایی موتور قرار میگیرد.
یک بخاری ضد رطوبت با ایمنی افزایش یافته نصب شده است که برای گرم شدن و ضد رطوبت در هنگام خاموش شدن در درب پایین موتور ثابت میشود.
موتور ضد انفجار مجهز به اقدامات نظارتی کامل است. جعبه اتصال اصلی به یک ترانسفورماتور جریان، خود متعادل کننده با ایمنی افزایش یافته برای حفاظت دیفرانسیل مجهز شده است. سیم پیچ استاتور در کار و مقاومت حرارتی پلاتین یدکی دفن شده است. مانیتور برای نظارت بر نشتی کولر آبی استفاده میشود. دو سر بلبرینگ کشویی نوع صندلی به ترتیب مجهز به ابزارهای نمایشگر دمای محل و پایانههای سیگنال از راه دور هستند.
پوشش انتهایی موتور ضد انفجار از پیچهای تیره فرورفته استفاده میکند، و شکاف 5 برابر عمیقتر از موتور معمولی است (در صورت نیاز به پد آزبست نیاز است)، عمدتاً برای جلوگیری از سوختن سیمپیچ داخلی، استفاده میشود.
علاوه بر ساختار آب بندی عالی جعبه اتصال موتور ضد انفجار، سیم سربی داخلی سیم پیچ موتور نیز به ترمینال آب بندی میشود و به منظور کاهش تولید جرقه، عموماً فقط سه انتها کشیده میشود (معمولاً با 6 قطعه اتصال).
ورودی برق خارجی جعبه اتصال موتور ضد انفجار بیش از ده سانتی متر گسترش یافته است که میتواند به صورت متحرک متصل شود، با اتصالات رزوه ای، لوله ای مقاوم در برابر شعله در هر دو انتها، که میتواند لولههای فولادی رزوه دار ضد انفجار را به طور انعطاف پذیر و قابل اطمینان طوری متصل کرد تا بتوان موتور را به منبع برق ورودی وصل کرد. تمام خطوط الزامات حفاظت از آتش محصور را برآورده میکنند.
برای فن خنک کننده در انتهای موتور ضد انفجار به منظور جلوگیری از ساییده شدن تیغه به محافظ باد، لبه بیرونی تیغه باد از بادگیر دورتر است و تیغه باد از پلاستیک ساخته میشود.
البته به دلیل ساختار و جنس خاص موتور ضد انفجار قیمت موتور ضد انفجار بسیار گرانتر از موتور معمولی خواهد بود.
طراحی الکتورموتور ضد انفجار
طرح ضد انفجاری:
وسایل باید به گونه ای طراحی شوند که فشار explosion یا detonation را تحمل كنند. اگر denotationها وجود نداشته باشد، كافی است دستگاهها مطابق با یادداشتهای AD منتشر شده بوسیله كمیته آلمانی برای مخازن تحت فشار برای فشاری حداقل هشت بار بزرگتر از فشار مطلق كاری طراحی شود.
رهاسازی فشار انفجار:
اگر نیازهای طراحی ضد انفجار برآورده نشود، باید یك سیستم رهاساز فشار موثر بهكار گرفته شود. عبارت رهاسازی فشار انفجار در یك مفهوم وسیع هر چیزی را كه به صورت گذرا یا پایدار، فورا یا بعد از رسیدن به فشار مشخصی دستگاههای بسته را باز كند تا انفجار در آنها دركی جهت بی ضرر رخ دهد، در بر میگیرد.
فشار دستگاهها را باز میكند باید دقت كنیم كه فشار به طرز غیر مضر آزاد شود، بطوریكه از خسارت مهم؛ مثلا، ناشی از فشار و شعله یا پرتاب تكهها به همه اشخاص اجتناب شود. فشار باید حتی الامكان در یك مسیر مستقیم كوتاه در هوای آزاد رها گردد. تجهیزات رهاسازی فشار كه بایستی بعد از كار اتوماتیك مجدداً تایید شود، فقط وقتی ممكن است بهكار رود كه قابلیت سرویس دهی آنها بوسیله تستهای انفجار چك شده باشد.
فرونشانی انفجار:
تحت شرایط قطعی، با انفجارهایی در مخازن، مستقیما بعد از رخ دادن یك جرقه و ایجاد یك انفجار جزئی، میتوان شعلهها را به سرعت بوسیله بكارگیری سریع مواد خاموش كننده مناسب خاموش كرد. فرونشانی انفجار ترجیحاً با بهكارگیری كاشفهای نوری كه باعث ایجاد یك توده ضخیم مواد خاموش كننده در جلو اشعه و در نتیجه خفه كردن آن میشود، صورت میگیرد.
نکاتی برای انتخاب نوع الکتروموتور ضد انفجار EX
انتخاب و بهکارگیری از الکتروموتورها بستگی به محیط کاری آنها دارد و باید بر اساس درجهی خطر محیط و وجود مواد محترقهی موجود در محیط، اقدام به گزینش الکتروموتور مدنظر کرد. با تشخیص برخی مناطق کارخانه و صنایع بهعنوان منطقهی خطر و درجهی خطر آن، بایستی که تجهیزات مناسب را به کار برد و هر چهقدر درجه خطر محیط بیشتر باشد، به تجهیزات بیشتری احتیاج دارد. الکتروموتورهای ضد انفجار تنها در مواردی که محیط مخاطره آمیز باشد، بهکار گرفته میشوند. در مشخصات الکتروموتورها قید میشود که آیا میتوان از آنها در مناطق خطرناک استفاده کرد یاخیر. توجه به دو استاندارد بین المللی استاندارد NEC آمریکا و استاندارد IEC اروپا، در انتخاب شما بسیار مهم و حائز اهمیت است.
معایب الکتروموتورهای ضد انفجار
در حالی که این موتورها مزایای زیادی از نظر ایمنی و قابلیت اطمینان دارند، مهم است که معایب آنها را نیز در نظر بگیریم.
1- هزینه
یکی از معایب قابل توجه الکتروموتورهای ضد انفجار قیمت بالاتر آنها در مقایسه با موتورهای الکتریکی معمولی است. طراحی و ساخت موتورهای ضد انفجار شامل مواد و تکنیکهای مهندسی تخصصی است تا اطمینان حاصل شود که میتوانند در برابر انفجار مقاومت کرده و آنها را مهار کنند. این ویژگیهای ایمنی اضافی هزینههای ساخت و نگهداری را افزایش میدهد و خرید و نگهداری موتورهای ضد انفجار را گرانتر میکند.
2- اندازه و وزن
موتورهای الکتریکی ضد انفجار به دلیل تدابیر ایمنی اضافه شده در طراحی آنها، بزرگتر و سنگین تر از نمونههای استاندارد خود هستند. نیاز به مهار انفجار و تقویت ساختار موتور باعث افزایش اندازه و وزن کلی آن میشود. این میتواند در تاسیساتی که محدودیت فضا وجود دارد، چالشهایی ایجاد کند که منجر به مشکلاتی در مقاوم سازی یا ادغام این موتورها در سیستمهای موجود میشود.
3- کاهش بهره وری
یکی دیگر از اشکالات الکتروموتورهای ضد انفجار کاهش راندمان آنها در مقایسه با موتورهای استاندارد است. ویژگیهای ایمنی اضافی و اصلاحات طراحی میتواند منجر به افزایش تلفات انرژی شود که منجر به کاهش راندمان کلی موتور میشود. این کاهش بهره وری میتواند به مصرف انرژی و هزینههای عملیاتی بالاتر در طول زمان تبدیل شود.
4- نیازهای نگهداری و خدمات
موتورهای الکتریکی ضد انفجار نیاز به روشهای نگهداری خاص و پرسنل آموزش دیده برای بازرسی، تعمیر و تعویض دارند. رعایت مقررات ایمنی مستلزم بازرسی و آزمایش منظم برای اطمینان از یکپارچگی مداوم ضد انفجار است. دانش و تخصص مورد نیاز برای نگهداری و سرویس موتورهای ضد انفجار میتواند منجر به افزایش هزینههای نگهداری و نیاز به پرسنل اختصاصی یا پیمانکاران خارجی شود.
5- وزن و چالشهای نصب
افزایش وزن و اندازه موتورهای ضد انفجار میتواند چالشهایی را در حین نصب و حمل و نقل ایجاد کند. ابعاد بزرگتر ممکن است به تکیه گاههای اضافی، ترتیبات نصب تخصصی، یا تغییراتی در تجهیزات و زیرساخت نیاز داشته باشد. این عوامل میتوانند پیچیدگی، زمان و هزینه را به فرآیند نصب اضافه کنند.
سخن نهایی
حال که به شناختی کامل درباره این وسایل رسیده و نکات مثبت و منفی آنها را با هم مرور کردیم، میتوانیم با قطعیت درباره انتخاب نوع آن نظر داده و بدانیم کدام نوع الکتروموتور ضد انفجار برای ما، مناسبتر خواهد بود. اکنون میدانیم که هنگام خرید الکتروموتور، باید به چه نکاتی دقت کنیم و به عواملی که ممکن است بر کیفیت و کارکرد دستگاه ما تاثیر بگذارند نیز، آگاه هستیم. اگر برای محیط کار خود نیاز به یک دستگاه الکتروموتور از نوع ضد انفجار آن دارید، یا میتوانید با نوع معمولی آن ادامه داده و صرفاً قصد دارید امنیت شغلی خود را بیش از پیش تعیین کنید، باید همین حالا دست به کار شده و برای خرید این دستگاه، فوراً اقدام کنید.
در مکانهایی که گازها، میعانات و بخارهای قابل اشتعال وجود دارد، بنا بر حساسیت مکانی و ایمنی که باید برای آن مکان در نظر گرفته شود، از الکتروموتورهای ضد انفجار استفاده میشود.
الکتروموتورهای ضد انفجار به دو دسته؛ الکتروموتور ضد انفجار پوسته باز و پوسته بسته تقسیم میشود که هر کدام براساس نوع ساخت و کاربرد، کاراییهایی را دارند.
تیم تولید محتوا مگاکو
فروشگاه مگاکو ارائه دهنده تخصصی الکتروموتور، گیربکس صنعتی، پمپ و اینورتر میباشد. ما سعی داریم علاوه بر ارائه محصولات متنوع و اورجینال، مقالات تخصصی و مرتب با محصولاتمان را ارائه دهیم. این مقالات با هدف تسهیل در درک مشتری نسبت به نوع تجهیزات، کاربرد آنها، تعمیر و بهبود کارایی و ... میباشد.