CN212324624U - 一种正压防爆控制柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种正压防爆控制柜，包括保护气气源、电源模块、柜体以及设置在所述柜体上的泄压阀和第一防爆电磁阀：所述保护气气源与一过滤减压阀的进口端连接，所述过滤减压阀的出口端分别通过补偿气路和快速气路与所述柜体连接，所述补偿气路上设有针阀，所述快速气路上设有球阀和第二防爆电磁阀；所述柜体内还设有压力传感器、温度传感器以及控制模块，所述控制模块分别与所述电源模块、压力传感器、温度传感器、第一防爆电磁阀和第二防爆电磁阀电连接。本实用新型设有两路保护气气路，并设有两个排气阀，保证控制柜正常运行时合理的正压值且大大减少了柜体内的吹扫时间，降低保护气的消耗量。

Description

一种正压防爆控制柜

技术领域

本实用新型涉及防爆控制柜领域，特别涉及一种正压防爆控制柜。

背景技术

随着我国在石油、化工、医药等行业的不断发展，企业生产规模的不断扩大，伴随着企业安全生产意识不断提高，正压防爆控制柜被广泛用于处在爆炸性危险区域内的现场分析监测系统柜、电力控制系统柜、自动化控制系统柜等。目前在这些行业的危险场所，使用正压防爆控制柜可以很好保护控制柜内电器设备正常运行，有效解决现场环境对电气设备运行带来的影响，同时也隔断了一些电气设备运行时对现场环境的影响，不但延长了电气设备的使用寿命，也给企业安全生产带来了巨大的保障。

正压防爆控制柜通过保持柜内保护气的压力高于其外部大气压力，阻止外部爆炸性气体进入柜内的原理达到防爆要求，目前应用较多的是通风型和补偿型两种控制柜：通风型正压控制柜可以把柜内电器件、仪器仪表产生的热量快速带走，避免柜内温度对电气设备的影响，但这种控制柜的保护气消耗量非常的大，无法有效节能；补偿型正压控制柜保护气消耗量比较少，但是因柜体密封性比较好，无法快速将柜内电气设备产生的热量带走，影响电气设备的使用寿命和稳定性，这种正压控制柜因排气速度缓慢，导致柜内气体置换时间过长，使现场操作非常不方便。因现有正压防爆控制柜的缺陷，需要对正压防爆控制柜进行改进完善。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种正压防爆控制柜，包括保护气气源、电源模块、柜体以及设置在所述柜体上的泄压阀和第一防爆电磁阀：

所述保护气气源与一过滤减压阀的进口端连接，所述过滤减压阀的出口端分别通过补偿气路和快速气路与所述柜体连接，所述补偿气路上设有针阀，所述快速气路上设有球阀和第二防爆电磁阀；

所述柜体内还设有压力传感器、温度传感器以及控制模块，所述控制模块分别与所述电源模块、压力传感器、温度传感器、第一防爆电磁阀和第二防爆电磁阀电连接。

较佳的，所述过滤减压阀的出口端通过一三通接头分别与所述补偿气路和快速气路连接。

较佳的，所述球阀设置在所述过滤减压阀与所述第二防爆电磁阀之间。

较佳的，所述柜体的顶部设置第一排气孔和第二排气孔，所述泄压阀设置在所述第一排气孔上，所述第一防爆电磁阀设置在所述第二排气孔上。

与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果：

1、本实用新型设有两路保护气气路(补偿气路和快速气路)，并设有两个排气阀(泄压阀和第一防爆电磁阀)，保证控制柜正常运行时合理的正压值且大大减少了柜体内的吹扫时间，降低保护气的消耗量；

2、通过控制柜内压力传感器和温度传感器有效保持柜体内正压和温度，并通过设置压力值和温度值的上下限，有效保护柜体内的电器件和仪器仪表等安全稳定的运行。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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的附图。附图中：

图1为本实用新型的优选实施例提供的一种正压防爆控制柜的结构示意图；

图2为本实用新型的优选实施例提供的一种正压防爆控制柜的控制结构示意图；

图3为本实用新型的优选实施例提供的一种正压防爆控制柜的控制方法的流程图。

具体实施方式

以下将结合图1至图3对本实用新型提供的一种正压防爆控制柜进行详细的描述，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例，本领域技术人员在不改变本实用新型精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。

请参考图1至图2，一种正压防爆控制柜，包括柜体5，其作为正压防爆控制柜的主体部分，用于在内部安装各种电气设备，有很好的密封性、抗压性，柜体5内部充满微正压保护气，对电气设备起隔离保护作用。所述柜体5的顶部设有第一排气孔和第二排气孔，所述第一排气孔上设有泄压阀7，所述第二排气孔上设有第一防爆电磁阀10；

所述柜体5的侧面设有第一进气孔和第二进气孔。

所述控制柜还包括保护气气源1，保护气气源1为用于向柜体5内供气并使其保持正压的气源，保护气气源1位于柜体5的外侧，与一过滤减压阀2的进口端连接，所述过滤减压阀2的出口端通过一三通接头分别与所述补偿气路3和快速气路4连接，即三通接头的一进口端与过滤减压阀2的出口端连接，三通接头的两出口端分别与补偿气路3和快速气路4的一端连接，补偿气路3和快速气路4的另一端分别通过第一进气孔和第二进气孔与柜体5连通。所述补偿气路3上设有针阀301，所述快速气路4上设有球阀401和第二防爆电磁阀402。

所述柜体5内还设有压力传感器9、温度传感器8以及控制模块6，所述控制模块6带有显示及报警功能，控制模块6为柜体5内置换气、维持柜体5内正压、异常报警的核心控制模块6，其分别与电源模块11、压力传感器9、温度传感器8、第一防爆电磁阀10和第二防爆电磁阀402电连接。

本实用新型对电源模块11设置在哪里不做具体限制，可以设置在柜体5的外部，也可以设置在柜体5上，在本实施例中，电源模块11固定设置在柜体5的外侧面。电源模块11通过电连接控制模块6及柜体5内的电气设备，并通过逻辑控制模块6控制柜内电气设备上下电。

本实施例优选控制模块6为可编程控制器，其作为核心控制模块6安装在柜体5内，控制模块6内嵌核心控制程序，设定柜体5内压力、温度的上下限值，通过电连接接收压力传感器9、温度传感器8的信号，通过电连接控制第一防爆电磁阀10和第二防爆电磁阀402的开关，通过逻辑控制程序完成柜体5内吹扫工作、维持柜体5内正压、异常报警等工作。

在本实用新型中，过滤减压阀2用于对保护气气源1进行过滤、除水和气压调节。

本实用新型对球阀401和第二防爆电磁阀402在快速气路4上的安装顺序不做具体限定，在本实施例中，球阀401设置在三通接头和第二防爆电磁阀402之间，即球阀401的进口端通过管道与三通接头的出口端连接，球阀401的出口端通过管道与第二防爆电磁阀402的进口端连接，第二防爆电磁阀402的出口端通过管道与柜体5连通。在本实施例中，在快速气路4中，球阀401的作用在于调节保护气压力，防止第二防爆电磁阀402打开时因保护气压力太大导致进气和排气无法平衡，柜内压力提升破坏柜体5和电气设备。

针阀301的进口端与三通接头的其中一个出口端连通，出口端与柜体5连通，用于调节维持柜体5内气体的正压补偿。在本实施例中，在补偿气路3中，根据针阀301微调的特性，作为控制柜补偿气路的调节阀，在防爆控制柜正常运行时，不间断提供保护气，补偿因柜体5内保护气泄露导致控制柜内压力不足。

泄压阀7在正压防爆柜正常运行时作为排气孔使用，同时也作为安全阀使用。泄压阀7直接与柜体5连通，防止柜体5压力过高，导致柜体5内的电气设备损坏以及柜体5被破坏。

压力传感器9用于检测柜体5内正压保护气的压力，其作为柜体5内正压的检测器，保证柜体5内压力维持在正常值，并通过将其检测到的压力值上传至控制模块6，由控制模块6做出判断并进行逻辑控制等一些列动作。

温度传感器8用于检测控制柜内的温度，并将检测到的温度值通过电信号传输给可编程控制模块6，由控制模块6做出判断并进行逻辑控制等一些列动作。

在本实用新型中，压力传感器9和温度传感器8可分别通过压力开关代替控制柜内压力和温度的检测。

第一防爆电磁阀10和第二防爆电磁阀402分别受控与控制模块6，第一防爆电磁阀10的进口端与柜体5连通，出口端与大气连通，用于柜体5的排气。第二防爆电磁阀402用于柜体5的进气。在本实施例中，第一防爆电磁阀10作为快速排气口，控制柜进行柜内吹扫时，可以快速将柜体5内的气体排出，大大减少吹扫时间；也可以作为快速散热口，当柜体5内温度达到温度上限时，同时打开第一防爆电磁阀10和第二电磁阀，对柜体5内进行吹扫散热。

请参考图3，本实用新型还提供一种正压防爆控制柜的控制方法，包括以下步骤：

(P1)控制模块上电

通过电源模块11给所述控制模块6上电；

(P2)设置正压防爆控制参数

为使正压防爆控制柜能自动上电，通过所述控制模块6的显示屏设置控制参数，所述参数包括控制柜上电前的柜体5内置换气的吹扫时间、柜体5内的正压上下限以及上上限、柜体5内的温度上下限以及上上限，其中，设定的柜体5内的温度上上限大于柜体5内的温度上限值，设定的柜体5内的温度上上限大于柜体5内的温度上限值；

在此步骤中，控制参数可设，根据不同大小的控制柜，可调节吹扫时间，根据不同的保护气气压调节传感器压力上下限来作为正压防爆，根据柜体5内的电器件、仪器仪表等耐温不同，调节温度上下限；

(P3)通气

所述保护气气源1通过所述过滤减压阀2过滤、除水并将气压调节至合适压力后，同时向所述补偿气路和快速气路提供保护气；

在此步骤中，保证保护气干燥、洁净且压力合适，设计中提供两路保护气(补偿气路和快速气路)分别通入控制柜，这种通气的方式既保证控制柜快速吹扫，也保证正常运行时维持合理的控制柜正压；

(P4)柜内吹扫

所述第一防爆电磁阀10和第二防爆电磁阀402通过所述控制模块6同时打开，并将所述球阀401打开一定的开度，根据吹扫时间设置值进行所述柜体5内的吹扫；

在本步骤中，控制模块6同时打开第一防爆电磁阀10和第二防爆电磁阀402，当吹扫时间达到吹扫时间设置值时，控制模块6首先关闭第一防爆电磁阀10，再根据压力传感器9的压力值(当压力值达到设定的上限时)关闭第二防爆电磁阀402；

由于本实用新型是用于防爆领域的，因此，本实施例为了尽量减少自动化控制阀的使用，优选球阀401和针阀301都是通过手动操作。在本步骤中，将球阀401全开，通过快速气路4对柜体5内进行快速吹扫。当柜体5内吹扫时的压力过大，可以将球阀401关小一些。

在本步骤中，也可以将针阀301打开，可以将其开度开小一些，保护气通过快速气路4和补偿气路3同时向柜体5内供气，大大减少了柜体5内的吹扫时间。由于补偿气路3的主要作用是对向所述柜体5内进行气体补充的，因此，也可以在本步骤中不打开针阀301，在步骤P6中打开针阀。本实施例优选在本步骤中将针阀301打开至较小的开度。

(P5)控制柜上电

柜内吹扫结束后，通过所述控制模块6关闭第一防爆电磁阀10，所述柜体5内压力达到上限时，关闭所述第二防爆电磁阀402，此时，所述电源模块11通过所述控制模块6给控制柜通电(即给柜体5内的电器件、电器仪表等通电)；

(P6)控制柜正压补偿

调节针阀301打开一定开度，保护气通过所述补偿气路3向所述柜体5内进行气体补充，维持柜体5内的正压；

在本实施例中，调节补偿气路的针阀301的开度，平衡保护气进气和第一防爆电磁阀10排气，使正压防爆控制柜在正常运行时，保持控制柜合理的正压值，如当柜体5内的压力值小于80至100Pa时，调节针阀301，使其开度大一些；当柜体5内的压力值大于300至400Pa时，调节针阀301，使其开度小一些，目的是使柜体5内的正压值维持在200Pa左右；

(P7)控制柜降温

随着柜体5内的电器件、仪器仪表等产生的热量，使柜体5内的温度上升，当柜体5内温度达到上限设置值时，通过控制模块6同时打开所述第一防爆电磁阀10和第二防爆电磁阀402，通过保护气的流通带走控制柜内的热量，直到柜体5内的温度达到下限值时，通过控制模块6关闭所述第一防爆电磁阀10和第二防爆电磁阀402；

(P8)控制柜泄压

控制柜在正常运行时，由于保护气通过所述补偿气路向所述柜体5内充气，为防止因柜体5内气体压力过大导致柜体5内的电器件、仪器仪表等损坏，当柜内压力达到泄压阀7阈值时，泄压阀7全开对控制柜进行降压；当压力恢复后，泄压阀7关闭；

泄压阀7作用在于防止因柜体5内保护气压力太高无法快速排气，在压力达到泄压阀7阈值时可以瞬间打开泄压，防止控制柜因内部压力过高出现变形；

(P9)异常报警

在本实施例中，所述控制模块具有报警功能，当控制模块6接收到压力传感器9、温度传感器8的信号值，并根据这些信号值判断是否需要报警：

当所述柜体5内温度达到设置的上限值时，所述控制模块6的报警器报警；

当柜体5内的压力达到设定的上上限值时，所述控制模块6的报警器报警，并延迟一段时间后，控制框与电源模块11断开，待技术员查明报警原因并确认无误后，需要重新吹扫控制柜才能再上电；

当柜体内的温度达到上上限值时，控制框与电源模块11断开，待技术员查明原因并确认无误后，需要重新吹扫控制柜才能再上电。

Claims (4)

1.一种正压防爆控制柜，其特征在于，包括保护气气源、电源模块、柜体以及设置在所述柜体上的泄压阀和第一防爆电磁阀：

所述保护气气源与一过滤减压阀的进口端连接，所述过滤减压阀的出口端分别通过补偿气路和快速气路与所述柜体连接，所述补偿气路上设有针阀，所述快速气路上设有球阀和第二防爆电磁阀；

所述柜体内还设有压力传感器、温度传感器以及控制模块，所述控制模块分别与所述电源模块、压力传感器、温度传感器、第一防爆电磁阀和第二防爆电磁阀电连接。

2.如权利要求1所述的一种正压防爆控制柜，其特征在于，所述过滤减压阀的出口端通过一三通接头分别与所述补偿气路和快速气路连接。

3.如权利要求1所述的一种正压防爆控制柜，其特征在于，所述球阀设置在所述过滤减压阀与所述第二防爆电磁阀之间。

4.如权利要求1所述的一种正压防爆控制柜，其特征在于，所述柜体的顶部设置第一排气孔和第二排气孔，所述泄压阀设置在所述第一排气孔上，所述第一防爆电磁阀设置在所述第二排气孔上。

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