在油气、化工、制药、军工等易燃易爆场所,普通空调产生的电火花或高温表面足以点燃危险介质,因此必须选用经过专门防爆处理的空调系统。本文按结构形式、功能与功率等级三条主线,归纳目前工程现场最常见的几类防爆空调,并给出选型要点与技术细节。
一、按结构形式分类
1. 防爆挂壁式(Split Wall-mounted)
• 典型制冷量:2.6 kW、3.5 kW、5.0 kW(1 ~ 2 HP)
• 特征:室内机挂墙安装,不占地;室外机与普通分体机一致,但全部电气部件置于隔爆箱或增安箱内。
• 适用场景:小型控制室、值班室、分析小屋等≤25 m²空间。
• 技术要点:
– 室内-外机连接需使用铠装电缆或金属护套铜管,穿越墙体处加防爆密封接头。
– 常见防爆标志:Ex d ib mb IIB T4 Gb。
2. 防爆立柜式(Floor-standing)
• 典型制冷量:12 kW、14 kW、28 kW(5 ~ 10 HP)
• 特征:一体立柜或分体柜机,大风量、高静压,可直接接风管实现远距离送风。
• 适用场景:大型配电间、压缩机厂房、仓库等50 ~ 120 m²区域。
• 技术要点:
– 蒸发器、冷凝风机电机均用隔爆型或增安型;
– 柜体采用304不锈钢或喷塑碳钢,IP54以上防护;
– 可集成电加热实现冷暖双功能。
3. 防爆窗式(Window-type)
• 典型制冷量:1.5 ~ 3.5 kW
• 特征:整机嵌入墙孔,无室外机,安装简单,但噪声相对较大。
• 适用场景:临时工地、海上平台生活模块等需要快速部署的场所。
• 技术要点:
– 整机取得Ex d e IIC T6认证,外壳可承受内部爆炸压力;
– 自带冷凝水蒸发装置,解决无排水管路问题。
4. 防爆恒温恒湿机(Precision HVAC)
• 典型制冷量:5 ~ 50 kW,湿度控制精度±3 %RH
• 特征:在防爆空调基础上集成加湿、除湿、再热及PID控制算法,全年维持设定温湿度。
• 适用场景:制药洁净车间、锂电池注液间、喷漆房等工艺环境。
• 技术要点:
– 采用防爆电极式加湿器与PTC再热器;
– 传感器、控制器采用本安回路(Ex ia IIC T4),实现“0区”可用。
5. 组合式屋顶机(Rooftop Package Unit)
• 典型制冷量:30 ~ 142 kW
• 特征:制冷、加热、新风、过滤功能一体化,整机吊装于屋顶,现场仅需做风管与电源连接。
• 适用场景:油气田联合站、化工厂中央控制楼大空间一次解决空调需求。
• 技术要点:
– 机组框架为铸铝或不锈钢,防腐蚀等级C5-M;
– 采用正压通风+隔爆复合型防爆方式,确保箱体内可燃气体无法积聚。
二、按防爆技术路线区分
1. 隔爆型(Ex d)
把可能产生火花、电弧的部件置于耐压≥1.5 MPa的金属外壳内,即使发生内部爆炸,也能阻止火焰外逸。适用于IIB、IIC类气体环境。
2. 增安型(Ex e)
通过加强绝缘、降低温升、增大电气间隙等手段消除点火源,通常用于接线盒、风机电机。
3. 本质安全型(Ex i)
限制电路能量,使短路或开断时的电火花不足以引燃爆炸混合物,适合传感器、控制面板。
4. 正压型(Ex p)
向机组内部持续通入洁净空气或惰性气体,维持50 ~ 100 Pa正压,防止危险气体侵入;大功率变频驱动柜、PLC控制柜多采用此方式。
三、关键选型参数
1. 危险区域划分:
– 0区:必须选Ex ia或Ex d+正压;
– 1区:Ex d、Ex e组合即可;
– 2区:Ex nA 亦可接受。
2. 温度组别:
根据现场介质点燃温度选用T1~T6;汽油、酒精环境通常要求T4。
3. 腐蚀环境:
海边、化工大气建议选用316L不锈钢外壳+C5-M涂层,冷凝器做亲水铝箔+环氧涂层防腐。
4. 电源制式:
海上平台常用440 V/60 Hz,陆地石化项目多为380 V/50 Hz;需确认压缩机、风机电机宽电压设计。
5. 冗余与维护:
重要场合可选双压缩机、双风机结构,任意一套故障仍可维持≥50 %制冷量;预留检修窗或可拆面板,方便更换滤网与电器件。
结语
防爆空调并非简单地在普通空调外壳上加防爆铭牌,而是一个涵盖结构、电气、材料、控制的系统工程。设计人员需结合现场危险区域等级、介质特性、负荷需求及维护条件,综合选择隔爆、增安、本安或正压等技术路线,并关注防爆认证、防护等级、防腐涂层等细节,才能真正实现“安全与舒适并重”。
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