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隔爆型氧化锆外壳的研制

隔爆型氧化锆外壳的研制

1概述

某厂国产LZRM型氧化锆变送器在市场销售过程中,得到用户反馈,目前国内市场对隔爆产品有一定要求。针对这种情况,决定开发隔爆型氧化锆。

2技术指标

防爆标志:ExdⅡBT4;环境温度:-10~-40℃;模拟输入信号:4~-20mA;氧含量测试范围:0~-2……50vol%02;重复性:满量程的±5%;精度:满量程的±5%;盲区:0~-0.3vol%02;继电器输出信号:3点,常开.250VAV2A;电源:AC220V±10%;隔爆外壳防护等级:IP54;隔爆密封引入装置:防爆合格证号为:TB00AEX1034U;电缆布线引入装置:NPT电缆接头,防爆合格证号:GYB01133U可使用在1区的危险场所。

3设计思路

爆炸性环境的防爆电器设备的通用要求:

①防爆外壳的材料可用抗拉强度不低于117.6N∕mm2。含镁量不大于0.5%的轻合金;②隔爆结合面须有防锈措施,如电镀,磷化,涂204-1防锈油即可;③螺纹隔爆面的精度不低于3级,螺距须不小于0.7mm,最小拧人深度为6mm;④平面隔爆面的长度在9-25mm之间,表面粗糙度值须不超过6.3μm。根据我厂工艺设备条件我们选择ZL104、ZL204作为防爆外壳材料,对螺纹隔爆面和平面隔爆面进行磷化后涂204-1防锈油。规定螺纹精度为6级,螺距为2mm,拧人深度为8mm。平面隔爆面长度在9-20mm之间,表面粗糙度值为1.6μm。经市场调研,咨询认为同类产品为1个腔体的设计不能满足我国用户的要求,并且1个腔体的结构对电缆引入装置的要求很高,实验项目繁琐,所以决定采用2个腔体的结构,Ⅰ腔为仪表腔,Ⅱ腔为端子腔。在选用Ⅰ、Ⅱ腔之间的隔爆密封引入装置时,为了节省空间,减少Ⅱ腔的体积以及不另设隔爆端子(不用考虑对隔爆端子的各项要求),选用了直接带接线端子的隔爆密封引入装置(已取得我国仪器仪表防爆所认可),既减少了Ⅱ腔的体积,降低了成本,也降低了隔爆试验检验的繁琐程序,提高了可靠性。

由于采用了2个腔体的设计结构,所以对外部电缆引入装置无特殊要求,采用了标准的NPT电缆引入装置,3个1/2NPT,1个3/4NPT,其中3/4NPT用于引入检测器到变送器的6根信号线,3个1/2NPT分别用于引入电源线,模拟输出线4~-20mA)。冗余备用(不用时用闷头堵住)。

在考虑隔爆外壳壁厚时,按照隔爆产品标准的要求将厚壁定为15mm,个别由于螺纹隔爆面啮合扣数的要求将壁厚定为15-20mm。

镀钛 由于该隔爆壳体外壳防护为IP54,故对盖一,盖二的密封措施有一定的要求,另外在作隔爆外壳静压测验时,对密封圈也有一定要求,水压试验中多次出现连续漏水的不合格现象,使我们对所采用的密封圈的材质,尺寸以及密封槽的尺寸提出疑问,经多次试验,改变壳体上密封圈槽的尺寸,将密封圈从φ5.7mm改到φ7mm,材质从丁晴橡胶改为硅橡胶,最终使问题解决。图)为产品的外观结构。

1.防爆外壳2.视窗盖3.1/2NPT电缆布线引入装置4.3/4NPT电缆布线引入装置5.端子盖6.铭牌7.警告牌8.氧化锆氧分析变送器

4问题及措施

总结课题设计,生产施工中的一些问题经验,在今后生产中还应注意以下几个问题:①砂铸件的材质必须是ZL104,对铸件的铸造质量有一定要求,不能有大量气孔,沙眼。为确保加工面上没有气孔沙眼,应要求铸造厂家不要在加工面附近设浇注口。②由于“盖一”是螺纹隔爆面,故对螺纹的加工精度要严格要求,有效啮合扣数不得少于6扣。③“盖二”平面隔爆面的表面粗糙度必须严格符合图样要求。④“盖一”及“盖二”的密封圈必须是硅橡胶。

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