Guia para Ventiladores à Prova de Explosão: Seleção, Aplicação e Normas de Segurança

Ventilador à prova de explosãos

Quando o ventilador transporta gases e poeiras inflamáveis e explosivos, a eletricidade estática e as faíscas são factores extremamente perigosos, que podem causar explosões e outros acidentes de segurança se não forem tomadas medidas especiais de manuseamento.

1 Como confirmar os ventiladores à prova de explosão?

Para confirmar exatamente se o ventilador é à prova de explosão, pode avaliar através da seguinte série de métodos: primeiro, verificar se o invólucro do ventilador à prova de explosão ou a caixa de controlo elétrico tem uma marca à prova de explosão. Este símbolo inclui pormenores sobre a classe de proteção contra explosões, o tipo de gás ou poeira a que se aplica, o tipo de proteção contra explosões, etc. Na China, estas normas são estabelecidas pela AQSIQ. Na China, estas normas são estabelecidas e promulgadas pela AQSIQ.
     Em segundo lugar, é importante ter um conhecimento profundo das classificações de proteção contra explosões. Normalmente, as classificações à prova de explosão são expressas em duas normas, IP e EX. A norma IP diz respeito principalmente ao nível de proteção, enquanto a norma EX se destina especificamente a equipamento à prova de explosão. Na norma EX, os dois dígitos seguintes representam o nível de proteção contra explosões, por exemplo, em EXdIICT6, “d” representa o invólucro à prova de explosão, “II” representa o tipo de gás ou poeira aplicável, “CT6” representa o limite de aumento de temperatura. O “CT6” indica o limite de aumento de temperatura.
    Para além disso, é importante reconhecer a marcação à prova de explosão do ventilador e a certificação correspondente. A marcação à prova de explosão é geralmente dividida em Ex e D. A marcação Ex é uma marcação à prova de explosão comum a nível europeu e internacional, enquanto a marcação D é específica da Alemanha. Além disso, os ventiladores à prova de explosão também precisam de passar a certificação à prova de explosão correspondente, como a certificação ATEX da União Europeia e a certificação CCC da China.
     Ao mesmo tempo, é importante compreender plenamente o ambiente e os requisitos de aplicação dos ventiladores com proteção contra explosões. Os ventiladores à prova de explosão são utilizados principalmente em ambientes inflamáveis e explosivos, tais como fábricas de produtos químicos, petroquímicos, minas de carvão e assim por diante. Ao escolher um ventilador à prova de explosão, é necessário conhecer em pormenor as condições ambientais, incluindo o grau de gás, líquido, poeira, etc., a temperatura, a humidade e outros factores.
     Por fim, é necessário determinar o grau de proteção contra explosões adequado (por exemplo, Exd, Exe), bem como o grau de proteção (por exemplo, IP54, IP65) de acordo com as condições ambientais específicas e os requisitos de trabalho. Além disso, considere também os materiais utilizados para o ventilador, tais como liga de alumínio, aço inoxidável, etc., bem como a resistência à corrosão e a resistência a altas temperaturas destes materiais.

2 Ventiladores à prova de explosão para que locais

Os ventiladores anti-explosão são amplamente utilizados em muitas áreas industriais onde é necessário evitar explosões causadas por faíscas ou altas temperaturas. Seguem-se algumas áreas de aplicação comuns para ventiladores à prova de explosão:

Fábricas de produtos químicos: Existem muitas substâncias inflamáveis e explosivas na indústria química. Os ventiladores à prova de explosão são utilizados para garantir que não são geradas faíscas ou temperaturas elevadas durante o manuseamento, mistura ou transporte de produtos químicos, reduzindo o risco de incêndio ou explosão.

Indústria do petróleo e do gás: Os ventiladores à prova de explosão são utilizados para manusear e transportar petróleo e gás em refinarias, plataformas de perfuração de petróleo e gás, parques de tanques, etc., para garantir um funcionamento seguro em ambientes de gás inflamável.

Exploração mineira: Nas operações mineiras, devido à presença de gases ou poeiras inflamáveis, são utilizados ventiladores à prova de explosão para ventilar, descarregar os gases de escape e assegurar que não são geradas faíscas que provoquem uma explosão na mina.

Fabrico de produtos farmacêuticos: Na indústria farmacêutica, os ventiladores anti-deflagrantes são utilizados para manipular medicamentos, pós ou soluções e para garantir que não haja explosões acidentais durante o processo de produção.

Indústria de tintas e vernizes: Os ventiladores anti-explosão são utilizados nas linhas de produção de tintas e vernizes para evitar incêndios ou explosões provocados pela acumulação de vapores de solventes ou de partículas.

Processamento de alimentos: Os ventiladores à prova de explosão são utilizados para garantir a segurança durante a produção de alimentos na indústria alimentar, especialmente em ambientes onde é necessário manusear poeiras ou gases inflamáveis.

Em geral, os ventiladores à prova de explosão desempenham um papel importante em vários sectores industriais e são utilizados para garantir um funcionamento e uma produção seguros em ambientes inflamáveis e explosivos.

3 Qual é o princípio do ventilador à prova de explosão?

O princípio de proteção contra explosões do ventilador à prova de explosão é o seguinte capacidade de evitar possíveis faíscas, arcos voltaicos e temperaturas perigosas durante o seu funcionamento ou trabalho, garantindo assim que o seu funcionamento não possa inflamar o ambiente explosivo circundante.

O motor de acionamento do ventilador à prova de explosão adopta o motor à prova de explosão, e o material do impulsor e do invólucro adopta o material emparelhado que cumpre os requisitos da prova de explosão. A montagem do invólucro e do impulsor do ventilador à prova de explosão, a proteção da entrada e saída de ar, a influência da carga no aumento da temperatura do motor e o dispositivo de ligação à terra de proteção, etc., também devem cumprir os requisitos da norma à prova de explosão.

Existem muitos tipos de ventiladores à prova de explosão, tais como ventiladores axiais à prova de explosão, ventiladores centrífugos à prova de explosão, ventiladores de parede lateral à prova de explosão, ventiladores de teto à prova de explosão, etc.

4 Requisitos gerais para ventiladores à prova de explosão

I. Requisitos de desempenho do ventilador à prova de explosão

1. Na velocidade nominal e na gama de caudais especificada, o desvio entre o desempenho pneumático medido do ventilador e o desempenho pneumático especificado deve cumprir as seguintes disposições:

a) Com o caudal especificado, o valor da pressão do número de máquina inferior ou igual ao ventilador n.º 10 não excede -8 %~+ 5% do valor especificado; o valor da pressão do número de máquina superior ao ventilador n.º 10 não excede -5%~+5% do valor especificado.

b) A eficiência do ventilador não deve ser inferior a 8% da sua eficiência pontual correspondente.

2. O ruído do ventilador na melhor eficiência do ponto de trabalho do que o nível de som A O valor Las deve ser consistente com as disposições do JB / T 8690.

3. O aumento da temperatura da chumaceira e a velocidade de vibração do suporte do ventilador devem cumprir as seguintes disposições:

a) A temperatura da chumaceira medida na superfície da chumaceira não deve ser superior à temperatura ambiente em mais de 40 ℃.

b) O valor efetivo da velocidade de vibração não deve exceder 4,6 mm/s para as chumaceiras rígidas e 7,1 mm/s para as chumaceiras flexíveis

II. Requisitos estruturais　　

1. Requisitos básicos de conceção

a) Nas condições de trabalho especificadas, o ventilador e o equipamento auxiliar devem ser concebidos para uma vida útil de, pelo menos, 10a (exceto as peças de desgaste) e um tempo de funcionamento seguro não inferior a 18.000 h antes da primeira revisão.

b) A velocidade crítica do veio rígido do ventilador deve ser 1,3 vezes superior à velocidade máxima de funcionamento.

c) O tipo básico, os parâmetros de dimensão e a curva de desempenho do ventilador devem ser compatíveis com as disposições da norma GB/T 3235.

d) Ventilador na estrutura, os requisitos das peças rotativas e das peças estáticas adjacentes para evitar a fricção, a fim de impedir a geração de faíscas. Outros aspectos, como a estrutura, o tipo, a resistência, a rigidez, etc., devem ser cumpridos: o ventilador de fluxo axial deve estar em conformidade com as disposições pertinentes da norma JB/T 10562, o ventilador centrífugo deve estar em conformidade com as disposições pertinentes da norma JB/T 10563 e os outros ventiladores devem estar em conformidade com as disposições das normas pertinentes.

2. Impulsor

a) O impulsor do ventilador deve ser submetido a um ensaio de excesso de velocidade e deve funcionar a uma velocidade não inferior a 110 % da velocidade máxima de funcionamento durante um período não inferior a 2 minutos, em conformidade com as disposições da norma JB/T 6445.

b) O impulsor deve ser equilibrado e corrigido, e o nível de qualidade do equilíbrio deve estar em conformidade com as disposições do JB/T 9101.

c) peças rebitadas do impulsor rebites com diâmetro de furo passante de acordo com as disposições relevantes, os requisitos de qualidade de rebitagem devem estar em conformidade com as disposições do JB / T 10214.

III. Partes principais

a) Quando o impulsor do ventilador é feito de liga de alumínio, a câmara de entrada de ar e o invólucro devem ser feitos de aço carbono.

b) impulsor do ventilador com materiais de aço, anel de boca da câmara de entrada do ventilador centrífugo e rebites devem ser utilizados em latão ou alumínio; a caixa de aço do ventilador de fluxo axial correspondente ao impulsor deve ser utilizada nas partes do anel de latão ou alumínio e nos rebites correspondentes.  

c) A utilização de outros materiais, deve ser usada para rodar e as partes estáticas do material não produzem faíscas, os requisitos técnicos devem ser consistentes com as disposições do JB / T 10562 e JB / T 10563.

IV.

a) Requisitos de fundição A qualidade da fundição deve estar em conformidade com as disposições adequadas.

b) Requisitos para peças rebitadas A qualidade da soldadura, o fabrico de peças rebitadas e outros requisitos de soldadura devem estar em conformidade com as disposições adequadas.

V. Requisitos de montagem

a) o anel da boca da câmara de entrada do ventilador centrífugo e a folga radial da entrada do impulsor ao longo da circunferência devem ser uniformes, o número da máquina deve ser inferior ou igual a №.10 folga unilateral radial do ventilador para 2,5 mm ~ 4 mm, número da máquina superior a No. 10 folga unilateral radial do ventilador para (0.15% ~ 0.4%) D diâmetro do impulsor, mas a folga unilateral radial mínima não deve ser inferior a 2,5 mm, comprimento de sobreposição axial de (0.8% ~ 1.2%) D diâmetro do impulsor. ~1,2 % ) diâmetro do impulsor D.

b) A caixa do ventilador de fluxo axial e a folga radial do impulsor devem ser uniformes, o número da máquina é inferior ou igual ao n.º 10 da folga unilateral radial do ventilador de 2,5 mm ~ 4 mm, o número da máquina é superior ao n.º 10 da folga unilateral radial do ventilador (0,15% ~ 0,35%) D diâmetro do impulsor, mas a folga unilateral radial mínima não deve ser inferior a 2,5 mm.

VI. Requisitos de segurança　　

a) Os motores antideflagrantes e os acessórios eléctricos de apoio utilizados nos ventiladores devem estar em conformidade com os regulamentos correspondentes.

b) A superfície do invólucro do ventilador e a superfície do conjunto de acionamento devem ter um dispositivo de ligação à terra que cumpra os requisitos de proteção contra explosões e um símbolo de ligação à terra permanente no local adequado.

c) a câmara de entrada de ar do ventilador está diretamente aberta para a atmosfera, a câmara de entrada de ar deve ser instalada com uma grelha de proteção fixa (ou rede) para evitar que objectos estranhos sejam sugados para dentro do ventilador. A conceção da estrutura da grelha de proteção (rede), para além de considerar o tamanho do número de ventiladores, o ambiente de trabalho e outros factores, também deve ser considerada para adicionar a grelha de proteção (rede) causada pela resistência do fluxo de ar é minimizada.

d) O grupo de transmissão, o acoplamento, as polias, as correias e outras peças rotativas (de transmissão) devem ser protegidos por um dispositivo de segurança, em conformidade com as disposições da norma GB/T 19074. A estrutura da cobertura deve ser sólida e evitar o contacto com as peças rotativas. A fim de evitar a acumulação de eletricidade estática na cobertura para produzir faíscas, o invólucro da cobertura deve ser isolado com um dispositivo de ligação à terra fiável.

e) As partes rotativas do ventilador devem estar firmemente fixadas e devem existir medidas para evitar que se soltem (o impulsor e o eixo estão bloqueados; o assento do rolamento, a caixa do rolamento e o motor e o suporte têm medidas de posicionamento).

f) ventilador quando o eixo do impulsor passa através do invólucro, o invólucro de aço do furo do eixo e o eixo através da peça devem ser instalados com um anel de isolamento de vedação de alumínio de paragem; furo do anel de isolamento de vedação e eixo com a folga unilateral de 0,5 mm.

5. Guia de seleção e dimensionamento

A escolha do ventilador à prova de explosão correto requer uma análise cuidadosa da sua aplicação específica. Utilize a seguinte lista de verificação:

• Classificação de áreas perigosas: Determinar a zona (0, 1, 2 para os gases; 20, 21, 22 para as poeiras) e o grupo de gases (IIC para o hidrogénio, IIB para o etileno, etc.).
• Classe de temperatura (classificação T): Selecionar um ventilador com uma classificação T (por exemplo, T4 = temperatura máxima da superfície 135°C) inferior à temperatura de ignição dos gases/poeiras circundantes.
• Requisitos de caudal de ar e pressão: Calcule os Metros Cúbicos por Hora (CMH) ou Pés Cúbicos por Minuto (CFM) necessários e a perda de pressão do sistema para selecionar o tamanho e tipo de ventilador corretos (axial para caudal elevado/baixa pressão, centrífugo para pressão mais elevada).
• Compatibilidade de materiais: Para ambientes corrosivos (por exemplo, costeiros, químicos), especificar aço inoxidável (SS316) ou acabamentos revestidos.
• Proteção contra a entrada (Classificação IP): Para ambientes exteriores ou húmidos, especifique uma classificação IP mais elevada (por exemplo, IP65 para proteção contra poeiras e jactos de água).

6. instalação e manutenção

A instalação correta é fundamental para a segurança:

1. Localização: Instalar numa área bem ventilada e acessível para manutenção, respeitando as distâncias mínimas de segurança em relação à fonte de perigo.
2. Cablagem: Todas as ligações eléctricas devem ser efectuadas por um eletricista qualificado, utilizando condutas, vedantes e caixas de junção certificados à prova de explosão.
3. Ligação à terra: Verifique se a ligação permanente à terra é segura e tem baixa resistência, de acordo com as normas NEC ou IEC.
4. Alinhamento e fixação: Certifique-se de que a ventoinha está bem montada e alinhada para evitar vibrações excessivas.

Programa de manutenção de rotina:

• Semanalmente: Inspeção visual para detetar danos, ruídos ou vibrações invulgares. Verificar se os protectores estão seguros.
• Mensal: Inspecionar e limpar o resguardo de entrada/rede de proteção. Verificar o aperto das ligações eléctricas.
• Anualmente: Efetuar uma inspeção completa do encerramento. Isto inclui:
  • Verificar e limpar o impulsor quanto à acumulação de pó ou corrosão.
  • Inspeção dos rolamentos quanto ao desgaste e lubrificação, se necessário.
  • Verificar a integridade do isolamento do motor.
  • Verificar se todos os parafusos e elementos de fixação estão apertados de acordo com as especificações.
  • Importante: Qualquer reparação ou manutenção que exija a abertura do invólucro só deve ser efectuada com a alimentação BLOQUEADO E ETIQUETADO (LOTO).

7. problemas comuns de resolução de problemas

9. Tendências e inovações do sector

A indústria de ventiladores à prova de explosão está a evoluir com foco em eficiência energética, monitorização inteligente e materiais avançados. Os variadores de frequência (VFD) com caixas à prova de explosão estão a tornar-se comuns para um controlo preciso da velocidade e poupanças de energia significativas. Os sensores IoT integrados permitem a monitorização remota da vibração, da temperatura e do desempenho, permitindo a manutenção preditiva e evitando períodos de inatividade não programados. Além disso, os novos materiais compósitos e os revestimentos avançados estão a aumentar a resistência à corrosão e a vida útil dos produtos, especialmente em aplicações offshore e de processamento químico exigentes.

10.FAQs

P: Um ventilador industrial normal pode ser utilizado numa área perigosa se for colocado no exterior e ligado por condutas?
A: Não. Todo o percurso do ar e qualquer componente elétrico em contacto com a atmosfera perigosa devem ser classificados para esse ambiente. As faíscas provenientes de um motor de ventilador não classificado ou do interior da conduta podem ser transportadas para a área perigosa.

Q: Com que frequência devem os ventiladores à prova de explosão ser inspeccionados profissionalmente?
R: Embora as verificações diárias e mensais sejam efectuadas internamente, deve ser realizada uma inspeção detalhada e uma certificação por uma pessoa competente, pelo menos anualmente, ou conforme estipulado pelos regulamentos de segurança locais e pelas companhias de seguros.

Q: Qual é a diferença entre os tipos de proteção Exd (à prova de fogo) e Exe (segurança aumentada) para ventiladores?
A: Exd (à prova de fogo): O invólucro pode resistir a uma explosão interna e impedir que esta incendeie a atmosfera exterior. Exe (Segurança acrescida): Os componentes são concebidos para evitar temperaturas excessivas, faíscas ou arcos sob condições normais ou de falha especificadas. A seleção do ventilador depende da zona e do tipo de proteção necessária.

Q: O aço inoxidável é sempre melhor do que o alumínio para ventiladores à prova de explosão?
R: Nem sempre. O alumínio é mais leve, oferece uma boa resistência à corrosão para muitas aplicações e tem uma excelente dissipação de calor. O aço inoxidável é escolhido para uma resistência superior à corrosão em ambientes químicos ou marítimos agressivos, mas é mais pesado e mais caro. A escolha depende dos agentes corrosivos específicos presentes.

Q: Posso substituir um motor normal por um motor à prova de explosão num ventilador existente?
R: Trata-se de fortemente desencorajado e provavelmente não conforme. Todo o conjunto (caixa, impulsor, rolamentos, vedantes do veio, aletas de arrefecimento) é certificado como uma unidade completa. A troca apenas do motor anula a certificação e pode criar condições de insegurança devido a diferenças na gestão térmica ou na compatibilidade de materiais.

Consultar sempre as instruções específicas do fabricante, as normas nacionais e internacionais pertinentes (ATEX, IECEx, NEC) e regulamentos de segurança locais para a seleção, instalação e manutenção de equipamento à prova de explosão. A segurança em áreas perigosas é fundamental.