CN116292376A

CN116292376A - 一种非电电气复合防爆保护方法及非电电气复合鼓风机

Info

Publication number: CN116292376A
Application number: CN202310565882.5A
Authority: CN
Inventors: 李军; 毕刘新; 胡永路; 施黄璋; 徐刚
Original assignee: Tianjin Feixuan Technology Co ltd
Current assignee: Tianjin Feixuan Technology Co ltd
Priority date: 2023-05-19
Filing date: 2023-05-19
Publication date: 2023-06-23
Anticipated expiration: 2043-05-19
Also published as: CN116292376B

Abstract

本发明提供一种非电电气复合防爆保护方法及非电电气复合鼓风机，涉及风机防爆领域。非电电气复合鼓风机包括风机本体、壳体、保护气管路、吹扫装置和控制装置。在风机本体启动后，控制装置获取风机本体的转速，并监测风机本体的温升和风机本体的叶轮的位移，判断风机本体是否存在其他热源，以及叶轮是否材料疲劳失效而断裂的情况。监测风机本体的电机的旋转轴与风机本体的轮盘密封的距离，判断是否出现相互摩擦而产生火花或者发热的情况。控制装置能够对风机本体除带电部件之外的其它零部件进行监测，并在出现安全隐患时给出报警信号或者控制风机本体停机，对风机本体进行非电防爆保护，进而实现包括电气防爆和非电防爆在内的复合防爆。

Description

一种非电电气复合防爆保护方法及非电电气复合鼓风机

技术领域

本发明涉及风机防爆领域，尤其涉及一种非电电气复合防爆保护方法及非电电气复合鼓风机。

背景技术

高速旋转设备以其高效节能的优点越来越多地被应用于石化、化工等高能耗行业。然而，石化、化工等行业大多数都是防爆场所，需要满足防爆要求的安全可靠的高速旋转设备。

现有的防爆保护方法一般针对高速旋转设备的带电部件（如电机等），利用保护气体将带电部件周围的空气置换，以此来防止带电部件在工作过程中产生的电火花引发爆炸，因而也被称为电气防爆。

然而，高速风机的转速一般在30000r/min左右。首先，高转速意味着发热量增大，风机内部的三元流叶轮温度往往会达到160℃甚至更高，无论是高温本身还是叶轮膨胀变形后与蜗壳刮蹭，都会带来爆炸隐患。其次，在高转速下，三元流叶轮所受到的离心力更大，叶轮的叶片有可能变形甚至脱落，也会带来爆炸隐患。再者，轮盘密封件摩擦同样会带来高温、静电、火花等爆炸隐患。

发明内容

为了解决现有技术中存在的高速风机在防爆场所中工作时存在爆炸的风险问题，本发明的目的之一是提供一种非电电气复合防爆保护方法。

本发明提供如下技术方案：

一种非电电气复合防爆保护方法，应用于非电电气复合鼓风机的控制装置，所述非电电气复合鼓风机包括风机本体、壳体、保护气管路和吹扫装置，所述风机本体设于所述壳体内，所述保护气管路的一端用于连接气源，另一端通过所述吹扫装置与所述壳体相连；

所述非电电气复合防爆保护方法包括：

监测所述气源、所述保护气管路、所述吹扫装置和所述壳体是否满足所述风机本体运行的条件，若是，则给出可以启动所述风机本体的信号；

在所述风机本体启动后获取所述风机本体的转速，并监测所述风机本体的温升，根据所述转速与所述温升的对应关系，比对所述温升的实测值与预估值，若所述温升的实测值大于预估值，则给出报警信号；

在所述风机本体启动后获取所述风机本体的转速，并监测所述风机本体的叶轮的位移，根据所述转速与所述位移的对应关系，比对所述位移的实测值与预估值，若所述位移的实测值大于预估值，则给出报警信号；

在所述风机本体启动后监测所述风机本体的电机的旋转轴与所述风机本体的轮盘密封的距离，若所述距离小于第一预设距离，则给出报警信号，若所述距离小于第二预设距离，则控制所述风机本体停机。

作为对所述非电电气复合防爆保护方法的进一步可选的方案，所述监测所述气源、所述保护气管路、所述吹扫装置和所述壳体是否满足所述风机本体运行的条件，若是，则给出可以启动所述风机本体的信号，包括：

监测气源压力，若所述气源压力小于第一预设压力，则给出停止启动信号；

在接收到所述吹扫装置的泄压阀开启的信号之后，监测壳内压力，若所述壳内压力小于第二预设压力，则给出停止启动信号，若所述壳内压力不小于所述第二预设压力，则开始计时并进行下一步骤；

监测进气压力和所述壳内压力，根据所述进气压力与所述壳内压力的对应关系，比对所述壳内压力的实测值与预估值，若所述实测值小于所述预估值，则给出报警信号；

若在计时第一预设时长内接收到来自所述吹扫装置的吹扫结束信号，则给出可以启动所述风机本体的信号，反之则给出报警信号。

作为对所述非电电气复合防爆保护方法的进一步可选的方案，在给出可以启动所述风机本体的信号之前，还包括：

监测所述风机本体的进风口的爆炸气体浓度，若所述爆炸气体浓度高于第一预设浓度，则给出报警信号。

作为对所述非电电气复合防爆保护方法的进一步可选的方案，所述非电电气复合防爆保护方法还包括：

在所述风机本体启动后监测所述爆炸气体浓度，若所述爆炸气体浓度高于第二预设浓度，则给出报警信号，若所述爆炸气体浓度高于第三预设浓度，则控制所述风机本体停机。

在所述风机本体启动后监测进气压力和壳内压力，若所述进气压力和/或所述壳内压力异常，则给出报警信号和/或控制所述风机本体停机。

作为对所述非电电气复合防爆保护方法的进一步可选的方案，所述在所述风机本体启动后监测进气压力和壳内压力，若所述进气压力和/或所述壳内压力异常，则给出报警信号和/或控制所述风机本体停机，包括：

若所述进气压力小于第三预设压力，则给出报警信号；

若所述进气压力小于第四预设压力，则给出报警信号并控制所述风机本体停机。

作为对所述非电电气复合防爆保护方法的进一步可选的方案，所述在所述风机本体启动后监测进气压力和壳内压力，若所述进气压力和/或所述壳内压力异常，则给出报警信号和/或控制所述风机本体停机，还包括：

若所述壳内压力小于第五预设压力，则给出报警信号并强制补气；

若所述壳内压力小于第六预设压力，则给出停机警告信号；

若所述壳内压力小于第七预设压力，则控制所述风机本体停机。

若所述壳内压力的变化率超过第一预设值，则给出报警信号。

本发明的目的是提供一种非电电气复合鼓风机。

本发明提供如下技术方案：

一种非电电气复合鼓风机，包括风机本体、壳体、保护气管路、吹扫装置和控制装置；

所述风机本体设于所述壳体内，所述风机本体设于所述壳体内，所述保护气管路的一端用于连接气源，另一端通过所述吹扫装置与所述壳体相连，所述控制装置用于执行上述非电电气复合防爆保护方法。

作为对所述非电电气复合鼓风机的进一步可选的方案，所述非电电气复合鼓风机还包括旁通管路，所述旁通管路的一端与所述保护气管路相连，另一端与所述壳体相连。

本发明的实施例具有如下有益效果：

在风机本体启动后，控制装置获取风机本体的转速，并监测风机本体的温升和风机本体的叶轮的位移。若温升的实测值大于预估值，则表明风机本体存在其他热源。若位移的实测值大于预估值，则表明叶轮存在材料疲劳失效而断裂的情况。此外，控制装置监测风机本体的电机的旋转轴与风机本体的轮盘密封的距离，若该距离过小，则可能出现旋转轴与轮盘密封相互摩擦而产生火花或者发热的情况。总之，控制装置能够对风机本体除带电部件之外的其它零部件进行监测，并在出现安全隐患时给出报警信号或者控制风机本体停机，对风机本体进行非电防爆保护，进而实现包括电气防爆和非电防爆在内的复合防爆。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的一种非电电气复合鼓风机的整体结构示意图；

图2示出了图1中A处放大示意图；

图3示出了壳内压力在泄漏补偿状态下的变化示意图；

图4示出了本发明实施例提供的一种非电电气复合防爆保护方法的步骤流程图；

图5示出了本发明实施例提供的一种非电电气复合防爆保护方法中步骤S1的流程图；

图6示出了本发明实施例提供的一种非电电气复合防爆保护方法中步骤S3的流程图。

主要元件符号说明：

100-风机本体；101-叶轮；102-蜗壳；103-电机；104-轮盘密封；200-进风管路；300-出风管路；400-壳体；410-第一腔室；420-第二腔室；500-保护气管路；600-吹扫装置；601-泄压阀；700-控制装置；701-PLC控制柜；702-第一压力传感器；703-第二压力传感器；704-气体探测器；705-第一温度传感器；706-第二温度传感器；707-第三温度传感器；708-第一位移传感器；709-第二位移传感器；710-第三位移传感器；800-旁通管路；801-电动阀。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请一并参阅图1和图2，本实施例提供一种非电电气复合鼓风机，具体为一种高速鼓风机，以下简称为“鼓风机”，其具有包括非电防爆和电气防爆在内的复合防爆功能。该鼓风机包括风机本体100、进风管路200、出风管路300、壳体400、保护气管路500、吹扫装置600和控制装置700。

具体地，风机本体100设置在壳体400内。风机本体100包括叶轮101、蜗壳102、电机103和轮盘密封104，其中，叶轮101设置在蜗壳102内，叶轮101与电机103的旋转轴固定连接，轮盘密封104则环绕电机103的旋转轴设置。此外，电机103的控制器与控制装置700电连接。

壳体400内部分隔形成第一腔室410和第二腔室420。叶轮101、蜗壳102和轮盘密封104均位于第一腔室410内，电机103的主体部分则位于第二腔室420内，且电机103的旋转轴的一端穿入第一腔室410与叶轮101连接。

在风机本体100运行过程中，点燃源产生的原因主要有两种。其一是电机103作为带电器件，在工作过程中可能存在电火花。其二是叶轮101和电机103的旋转轴在高速旋转过程中可能与蜗壳102和轮盘密封104等静止部件发生摩擦，进而导致高温、静电和火花等。

相应地，保护气管路500与吹扫装置600配合，对第二腔室420内的气体进行置换，能够针对第一种点燃源对风机本体100进行电气防爆保护。控制装置700既能够针对第二种点燃源对风机本体100进行非电防爆保护，又能够监测吹扫装置600是否正常工作以及保护气管路500和壳体400的密封性是否良好。

具体地，进风管路200和出风管路300均穿设于壳体400的壁，并与风机本体100相连。

具体地，保护气管路500的一端连接有气源，另一端通过吹扫装置600与壳体400的第二腔室420相连。

此外，保护气管路500上设有阀门，气源在阀门打开的状态下向吹扫装置600供给保护气体。

具体地，吹扫装置600包括控制单元和泄压阀601。控制单元与控制装置700电连接，控制单元内部含有压力开关、计时结构和控制部分，对保护气体是否流通以及保护气体的流速进行控制。泄压阀601则设置在第二腔室420的壁上，并与控制单元气连接。

吹扫装置600启动时，先进入吹扫状态，控制单元允许来自气源的保护气体快速注入第二腔室420，使第二腔室420的壳内压力上升，并高于环境压力。当壳内压力上升到一定值时，泄压阀601自动开启，使第二腔室420内部的气体泄漏。与此同时，控制单元输出泄压阀601开启的信号至控制装置700。

此外，控制单元自泄压阀601开启时起开始计时，计时时间t0后停止注入保护气体，结束对第二腔室420内部气体的置换，转而进入泄漏补偿状态，同时输出吹扫结束信号至控制装置700，再由控制装置700向用户系统发出风机本体100可以启动的信号。

请参阅图3，在泄漏补偿状态下，壳内压力高于环境压力且低于使泄压阀601自动开启的压力，泄压阀601处于关闭状态。但由于壳体400无法做到完全密封，故第二腔室420内部的气体持续向外界环境泄漏，使得壳内压力逐渐下降。当壳内压力下降到一定值后，控制单元允许保护气体慢速注入第二腔室420内部进行补偿，且保护气体注入的速度大于第二腔室420内部的气体泄漏的速度，使壳内压力再次上升至一定值。此后控制单元中止保护气体的注入，直至壳内压力再次下降到一定值。上述过程重复进行，壳内压力处于动态变化中。

请再次参阅图1和图2，具体地，控制装置700包括PLC控制柜701、第一压力传感器702、第二压力传感器703、气体探测器704、第一温度传感器705、第二温度传感器706、第三温度传感器707、第一位移传感器708、第二位移传感器709和第三位移传感器710，且第一压力传感器702、第二压力传感器703、气体探测器704、第一温度传感器705、第二温度传感器706、第三温度传感器707、第一位移传感器708、第二位移传感器709和第三位移传感器710均与PLC控制柜701电连接。

此外，PLC控制柜701还与电机103的控制器和吹扫装置600的控制单元电连接，并与用户系统通讯连接。用户系统可以是手机、平板等智能终端，也可以是固定设置在设备上的操作面板。

第一压力传感器702设置在保护气管路500上，用于测量保护气管路500内的气体压力，并将该气体压力实时反馈至PLC控制柜701。

当保护气管路500上的阀门关闭时，该气体压力为气源压力。当保护气管路500上的阀门打开时，该气体压力为进气压力。

第二压力传感器703设置在壳体400上，用于测量第二腔室420内部的壳内压力，并将壳内压力实时反馈至PLC控制柜701。

气体探测器704设置在进风管路200上，用于测量风机本体100的进风口中爆炸气体浓度，并将爆炸气体浓度实时反馈至PLC控制柜701。

第一温度传感器705设置在蜗壳102上，第一温度传感器705采用红外测温，用于测量叶轮101的温度，并将叶轮101的温度实时反馈至PLC控制柜701。

第二温度传感器706设置在蜗壳102上，第二温度传感器706为热电阻传感器，用于测量蜗壳102的温度，并将蜗壳102的温度实时反馈至PLC控制柜701。

第三温度传感器707设置在轮盘密封104上，第三温度传感器707为热电阻传感器，用于测量轮盘密封104的温度，并将轮盘密封104的温度实时反馈至PLC控制柜701。

第一位移传感器708设置在蜗壳102上，用于测量叶轮101的径向位移，并将叶轮101的径向位移实时反馈至PLC控制柜701。此外，第一位移传感器708设有两个，两个第一位移传感器708沿叶轮101的周向间隔90°排布。

第二位移传感器709设置在蜗壳102上，用于测量叶轮101的轴向位移，并将叶轮101的轴向位移实时反馈至PLC控制柜701。

第三位移传感器710设置在轮盘密封104上，用于测量轮盘密封104与电机103的旋转轴之间的距离，并将轮盘密封104与电机103的旋转轴之间的距离实时反馈至PLC控制柜701。

一方面，PLC控制柜701根据第一压力传感器702和第二压力传感器703反馈的信息，可以识别保护气管路500、吹扫装置600和壳体400的异常状态。另一方面，PLC控制柜701根据各个温度传感器和位移传感器反馈的信息，能够对风机本体100进行非电防爆保护。

进一步地，上述鼓风机还包括旁通管路800。旁通管路800的一端与保护气管路500相连，且位于保护气管路500上的阀门与气源之间，旁通管路800的另一端则与壳体400的第二腔室420连通。此外，旁通管路800上设有电动阀801，且电动阀801与控制装置700电连接。

在风机本体100启动后，如果出现吹扫装置600故障或者密封系统失效等情况导致壳内压力过低，则PLC控制柜701控制电动阀801开启，使保护气体经旁通管路800注入第二腔室420内部，确保壳内压力高于环境压力。

其中，吹扫装置600故障的情形有多种，包括控制单元未能正常进行气体补偿、泄压阀601在壳内压力低于预设值时开启等。密封系统失效包括保护气管路500的密封失效、壳体400的密封失效等。

上述鼓风机运行时，在风机本体100启动前，控制装置700能够对保护气管路500、吹扫装置600和壳体400进行自检，适合安全性要求更高的防爆场所和防爆设备。在风机本体100启动后，控制装置700获取风机本体100的转速，并监测风机本体100的温升和风机本体100的叶轮101的位移。若温升的实测值大于预估值，则表明风机本体100存在其他热源。若位移的实测值大于预估值，则表明叶轮101存在材料疲劳失效而断裂的情况。此外，控制装置700监测风机本体100的电机103的旋转轴与风机本体100的轮盘密封104的距离，若该距离过小，则可能出现旋转轴与轮盘密封104相互摩擦而产生火花或者发热的情况。总之，控制装置700能够对风机本体100除带电部件之外的其它零部件进行监测，并在出现安全隐患时给出报警信号或者控制风机本体100停机，对风机本体100进行非电防爆保护，进而实现包括电气防爆和非电防爆在内的复合防爆。

实施例2

请参阅图4，本实施例提供一种非电电气复合防爆保护方法，应用于上述鼓风机的控制装置700。该非电电气复合防爆保护方法包括以下步骤：

S1，监测气源、保护气管路500、吹扫装置600和壳体400是否满足风机本体100运行的条件，若是，则给出可以启动风机本体100的信号。

请结合图5，具体步骤如下：

S1-1，监测气源压力，若气源压力小于第一预设压力，则给出停止启动信号。

具体地，在控制装置700和吹扫装置600供电后，PLC控制柜701读取第一压力传感器702所测得的气源压力。

若气源压力不小于第一预设压力，则表明气源无异常，满足风机本体100运行的条件。操作人员可以开启保护气管路500上的阀门，使吹扫装置600启动。

反之，若气源压力小于第一预设压力，则表明气源存在异常，无法稳定供给保护气体，不满足风机本体100运行的条件。PLC控制柜701向用户系统给出停止启动信号，警示操作人员停止启动。

S1-2，在接收到泄压阀601开启的信号之后，监测壳内压力，若壳内压力小于第二预设压力，则给出停止启动信号，若壳内压力不小于第二预设压力，则开始计时并进行下一步骤。

具体地，泄压阀601开启时，吹扫装置600的控制单元输出泄压阀601开启的信号至PLC控制柜701。PLC控制柜701读取第二压力传感器703所测得的第二腔室420内部的壳内压力。

若壳内压力小于第二预设压力，则表明吹扫装置600故障、保护气管路500密封失效或者壳体400密封失效，不满足风机本体100运行的条件。PLC控制柜701向用户系统给出停止启动信号，警示操作人员停止启动。

S1-3，监测进气压力和壳内压力，根据进气压力与壳内压力的对应关系，比对壳内压力的实测值与预估值，若壳内压力的实测值小于预估值，则给出报警信号。

具体地，记进气压力为Pa₁，对应的进气流量为Pq₁，泄压阀601的排气流量为Ps₁，密封泄露为Pd₁，壳内压力为Pb₁，则有Pb₁=Pq₁-（Ps₁+Pd₁）。由此可见，Pb₁是Pa₁的输出。

同理，输入Pa₂时会得到Pq₂、Ps₂、Pd₂，也会得到对应的Pb₂。借助标准的非电电气复合鼓风机进行标定实验，可以得到Pa与Pb的关系曲线。

当Pd或Ps发生故障，例如保护气管路500泄露变大、壳体400密封泄露变大以及泄压阀601内单向阀弹簧失效等，都会导致Pb的实测值小于上述关系曲线中对应Pa的预估值，PLC控制柜701由此判定Pd或Ps发生故障并向用户系统给出报警信号，由操作人员决定是否停止启动。

S1-4，若在计时第一预设时长内接收到来自吹扫装置600的吹扫结束信号，则给出可以启动风机本体100的信号，反之则给出报警信号。

具体地，若PLC控制柜701在计时第一预设时长内接收到来自吹扫装置600的吹扫结束信号，则表明保护气管路500、吹扫装置600和壳体400均满足风机本体100运行的条件。此时PLC控制柜701向用户系统给出可以启动风机本体100的信号，由操作人员启动风机本体100。

反之，若PLC控制柜701在计时第二预设时长内未接收到来自吹扫装置600的吹扫结束信号，则表明吹扫装置600发生故障，不满足风机本体100运行的条件。此时PLC控制柜701向用户系统给出报警信号，操作人员不启动风机本体100。

通过上述步骤S1，控制装置700实现了在风机本体100启动过程中对保护气管路500、吹扫装置600以及壳体400的自检，特别适合安全性要求更高的防爆场所和防爆设备。

S2，在给出可以启动风机本体100的信号之前监测风机本体100的进风口的爆炸气体浓度，若爆炸气体浓度高于第一预设浓度，则给出报警信号。

具体地，在给出可以启动风机本体100的信号之前，PLC控制柜701读取气体探测器704所测得的爆炸气体浓度。

若爆炸气体浓度高于第一预设浓度，PLC控制柜701向用户系统给出报警信号，操作人员不启动风机本体100。

若爆炸气体浓度不高于第一预设浓度，在气源、保护气管路500、吹扫装置600和壳体400满足风机本体100运行的条件的情况下，PLC控制柜701向用户系统给出可以启动风机本体100的信号。

S3，在风机本体100启动后监测进气压力和壳内压力，若进气压力和/或壳内压力异常，则给出报警信号和/或控制风机本体100停机。

请结合图6，具体步骤如下：

S3-1，若进气压力小于第三预设压力，则给出报警信号。

具体地，若进气压力小于第三预设压力，则表明保护气体的气源工作异常，进而影响到吹扫装置600的泄露补偿状态。

S3-2，若进气压力小于第四预设压力，则给出报警信号并控制风机本体100停机。

具体地，第四预设压力小于第三预设压力。若进气压力进一步降低至第四预设压力以下，则存在第二腔室420内部无法维持正压状态的风险，环境中的易燃易爆气体可能渗入第二腔室420内部，故PLC控制柜701控制电机103停机。

S3-3，若壳内压力小于第五预设压力，则给出报警信号并强制补气。

具体地，若壳内压力小于第五预设压力后，则表明气源、保护气管路500、吹扫装置600和壳体400当中的至少一个出现异常。此时，PLC控制柜701控制电动阀801开启，通过旁通管路800向第二腔室420内部强制补气。若补气后壳内压力高于泄压阀601内安全阀的开启压力，则安全阀开启。

S3-4，若壳内压力小于第六预设压力，则给出停机警告信号。

其中，第六预设压力小于第五预设压力。

S3-5，若壳内压力小于第七预设压力，则控制风机本体100停机。

其中，第七预设压力小于第六预设压力。

S3-6，若壳内压力的变化率超过第一预设值，则给出报警信号。

请结合图3，正常状态下，壳内压力处于动态变化中，且壳内压力下降沿的斜率固定，如图中实现所示。如果保护气管路500或壳体400的密封材料在长期使用过程中老化失效，则壳内压力的下降斜率会变大，如图中虚线所示，PLC控制柜701由此判断密封失效并给出报警信号。

S4，在风机本体100启动后监测爆炸气体浓度，若爆炸气体浓度高于第二预设浓度，则给出报警信号，若爆炸气体浓度高于第三预设浓度，则控制风机本体100停机。

S5，在风机本体100启动后获取风机本体100的转速，并监测风机本体100的温升。根据转速与温升的对应关系，比对温升的实测值与预估值，若温升的实测值大于预估值，则给出报警信号。

具体地，上述鼓风机属于流体机械，其特性是：当输送介质确定后，流体机械的温升与转速成比例关系。

一方面，流体机械的功率与转速的三次方成正比，故流体机械的发热量确定。另一方面，当设备设定完成后，散热结构同样确定。由于发热减去散热即可确定温升，故可以绘制转速与温升的关系曲线。

PLC控制柜701从变频器处获取风机本体100的转速，就可以得知该转速下风机本体100各部件（包括叶轮101、蜗壳102和轮盘密封104）的温升值。当特定转速下各个温度传感器实际测量的温度值减去环境温度得出的温升高于该转速对应的预估温升，则说明可能存在其他热源，如轻微摩擦等导致的发热，存在安全隐患。

其中，温度传感器实际测量的温度值是指风机本体100各部件温度趋于稳定时的值。此外，环境温度可以是风机本体100启动前各部件的温度，同样由温度传感器测量。

S6，在风机本体100启动后获取风机本体100的转速，并监测叶轮101的位移，根据转速与位移的对应关系，比对位移的实测值与预估值，若位移的实测值大于预估值，则给出报警信号。

具体地，叶轮101在工作过程中存在受热膨胀、在离心力的作用下变形以及材料疲劳失效而断裂等情况，进而沿径向和周向位移。其中，材料疲劳失效而断裂属于异常工况。

通过仿真软件和测绘得出叶轮101在不同转速和某一种介质工况下的转速与位移关系曲线，当特定转速下的实测位移量大于该关系曲线中对应的预估位移量时，说明有可能存在材料疲劳失效而断裂的情况，PLC控制柜701进而给出报警信号。

S7，在风机本体100启动后监测电机103的旋转轴与轮盘密封104的距离，若电机103的旋转轴与轮盘密封104的距离小于第一预设距离，则给出报警信号，若电机103的旋转轴与轮盘密封104的距离小于第二预设距离，则控制风机本体100停机。

具体地，在风机本体100启动后，电机103的旋转轴高速旋转，而轮盘密封104是静止部件。若电机103的旋转轴与轮盘密封104的距离过小，则可能出现相互摩擦产生火花或者发热，因而需要PLC控制柜701进行监控。

总之，鼓风机的控制装置700执行上述非电电气复合防爆保护方法，能够在风机本体100启动前对保护气管路500、吹扫装置600和壳体400进行自检，适合安全性要求更高的防爆场所和防爆设备。同时能够在风机本体100启动后对吹扫装置600的工作状态以及保护气管路500和壳体400的密封状态进行监控，还能够对风机本体100除带电部件之外的其它零部件进行监测，并在出现安全隐患时给出报警信号或者控制风机本体100停机，对风机本体100进行非电防爆保护，进而实现包括电气防爆和非电防爆在内的复合防爆。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种非电电气复合防爆保护方法，其特征在于，应用于非电电气复合鼓风机的控制装置，所述非电电气复合鼓风机包括风机本体、壳体、保护气管路和吹扫装置，所述风机本体设于所述壳体内，所述保护气管路的一端用于连接气源，另一端通过所述吹扫装置与所述壳体相连；

所述非电电气复合防爆保护方法包括：

2.根据权利要求1所述的非电电气复合防爆保护方法，其特征在于，所述监测所述气源、所述保护气管路、所述吹扫装置和所述壳体是否满足所述风机本体运行的条件，若是，则给出可以启动所述风机本体的信号，包括：

3.根据权利要求1所述的非电电气复合防爆保护方法，其特征在于，在给出可以启动所述风机本体的信号之前，还包括：

4.根据权利要求3所述的非电电气复合防爆保护方法，其特征在于，所述非电电气复合防爆保护方法还包括：

5.根据权利要求1所述的非电电气复合防爆保护方法，其特征在于，所述非电电气复合防爆保护方法还包括：

6.根据权利要求5所述的非电电气复合防爆保护方法，其特征在于，所述在所述风机本体启动后监测进气压力和壳内压力，若所述进气压力和/或所述壳内压力异常，则给出报警信号和/或控制所述风机本体停机，包括：

若所述进气压力小于第三预设压力，则给出报警信号；

7.根据权利要求6所述的非电电气复合防爆保护方法，其特征在于，所述在所述风机本体启动后监测进气压力和壳内压力，若所述进气压力和/或所述壳内压力异常，则给出报警信号和/或控制所述风机本体停机，还包括：

若所述壳内压力小于第六预设压力，则给出停机警告信号；

8.根据权利要求6所述的非电电气复合防爆保护方法，其特征在于，所述在所述风机本体启动后监测进气压力和壳内压力，若所述进气压力和/或所述壳内压力异常，则给出报警信号和/或控制所述风机本体停机，还包括：

9.一种非电电气复合鼓风机，其特征在于，包括风机本体、壳体、保护气管路、吹扫装置和控制装置；

所述风机本体设于所述壳体内，所述保护气管路的一端用于连接气源，另一端通过所述吹扫装置与所述壳体相连，所述控制装置用于执行如权利要求1-8中任一项所述的非电电气复合防爆保护方法。

10.根据权利要求9所述的非电电气复合鼓风机，其特征在于，所述非电电气复合鼓风机还包括旁通管路，所述旁通管路的一端与所述保护气管路相连，另一端与所述壳体相连。