Sprogimui atsparus{0}}LED vamzdis: dizainas, medžiagos, našumas ir pavojingos aplinkos programos

Didėjant pramonės saugos reikalavimams, sprogimui{0}}atsparus LED vamzdis tapo pagrindiniu apšvietimo sprendimu didelės-rizikos aplinkoje, derinant energijos vartojimo efektyvumą, ilgą tarnavimo laiką ir apsaugą nuo sprogimo. Skirtingai nuo įprastų fluorescencinių lempų, jo dydis yra toks pat kaip IEC T8, todėl jį galima lengvai pakeisti. Plačiai naudojamas naftos gavyboje, naftos chemijos gamyklose, jūrų platformose ir kariniuose objektuose, šis gaminys patenkina svarbiausius saugos poreikius 1/2 zonos pavojingose ​​zonose su IIA, IIB ir IIC sprogstamųjų dujų klasifikacija. Šiame straipsnyje laikomasi EEAT principo, įtraukiant patikimus bandymų duomenis, sertifikavimo standartus ir techninio projektavimo įžvalgas, siekiant ištirti sprogimui atsparių LED vamzdžių konstrukcijos dizainą, medžiagų pasirinkimą, veikimo patvirtinimą ir taikymo pranašumus. Jis veikia kaip išsamus saugos inžinierių, patalpų vadovų ir pirkimo specialistų šaltinis, įskaitant informaciją apie korozijai -atsparius sprogimui{10}}LED lemputes, didelio-sprogimo{12}}šviesumo{12}}šviestuvus ir kitus specialius tipus.

Kokie yra pagrindiniai sprogimui{0}}atsparių LED vamzdžių konstrukcijų ir medžiagų projektavimo reikalavimai?

Atsparumo sprogimui{0}}saugumas ir patikimumasLED lempospriklauso nuo griežto konstrukcinio dizaino ir didelio{0}}našumo medžiagų pasirinkimo, atitinkančio pasaulinius atsparumo sprogimui{1}}standartus (GB/T 3836.1-2021, GB/T 3836.2-2021, GB/T 3836.3-2021).

Sudėtinė sprogimo{0}}neapsaugota konstrukcija

Produktas priima anEx d eb II C Gb kompozicinė sprogimui{0}}neapsaugota konstrukcija, integruojantis ugniai atsparus (Ex d) ir padidinto saugumo (Ex e) dizainas:

Ugniai atspari kamera:LED šviesašaltinio ertmė suprojektuota kaip atspari ugniai, su tiksliai{0}}sukonstruotomis jungtimis ir gaubteliu, kad būtų išvengta vidinių sprogimų. Visi tarpai yra sumažinti iki minimumo, kad liepsna neplistų į išorines sprogias atmosferas.

Padidinti saugos terminalai: Lempos kaiščiai ir laidų jungtys priskiriamos padidintos saugos kategorijai, pašalina lanko ir kibirkščių susidarymo riziką normalios eksploatacijos metu.

Sandarinimas ir kapsuliavimas: Silikoninės tarpinės užtikrina sandarų sandarumą tarp vamzdžio korpuso ir jungčių, o klijavimo ilgis didesnis nei 10 mm. Epoksidinės dervos kapsulė (ilgis didesnis nei 20 mm) dedama ant laidų skylių ir varžtų lizdų, kad būtų padidintas atsparumas sprogimui.

Sprogimui atsparų{0}}LED vamzdį sudaro pagrindiniai komponentai: vamzdžio korpusas, jungtys, LED pagrindas, aliumininis aušintuvas, nuolatinės srovės tvarkyklė, tarpikliai ir lempos kaiščiai. Integruotas aliuminio profilis vamzdyje yra pagrindinė šilumos išsklaidymo terpė, sprendžianti šilumos valdymo iššūkį sandariose sprogimui{2}}atsparios konstrukcijose.

Didelis{0}}našumo medžiagų pasirinkimas

Renkantis medžiagą pirmenybė teikiama apsaugai nuo sprogimo, ilgaamžiškumui ir optinėms savybėms:

1 lentelė. Medžiagos pasirinkimas ir našumo metrika

PC medžiaga pirmenybė teikiama vamzdžio korpusui dėl išskirtinių savybių: jis atlaiko 2 MPa vandens slėgį daugiau nei 10 s be nuotėkio ar deformacijos, trapi temperatūra yra -100 laipsnių ir pašalina 80% vidinio įtempio. Jo atsparumas smūgiams yra 250-300 kartų didesnis nei įprasto stiklo ir 2–20 kartų didesnis nei grūdinto stiklo, o sudegęs jis yra perpus mažesnis ir netoksiškas – labai svarbus pavojingos aplinkos saugai.

LED šviesos šaltinio ir tvarkyklės dizainas

LED šviesos šaltinis: Parenkami aukštos-kokybės lustai (pvz., Hongli, CREE, Lumileds), kurių veikimo galia yra mažesnė arba lygi 70 % vardinės lusto galios, kad būtų užtikrintas ilgaamžiškumas. Pagrindiniai parametrai apima spalvų temperatūrą 5700K±300K (pritaikoma 3500K-6500K), sankryžos temperatūrą (Tj) Didesnę arba lygi 120 laipsnių , spalvų perteikimo indeksą (Ra) Didesnį arba lygų 80, šviesos efektyvumą Didesnį arba lygų 120 lm/W ir antistatinį pajėgumą 2 arba 0 V. Siekiant pagerinti šilumos perdavimą, aliuminio pagrindo šilumos laidumas yra didesnis nei 1,5 W/(m·K).

Nuolatinės srovės vairuotojas: Pagrindiniai reikalavimai yra tokie, kad išėjimo įtampa išliktų stabili ±10% įvesties įtampos ribose, konversijos efektyvumas būtų ne mažesnis kaip 85%, o įrenginys atitiktų UL 1310 (2 klasė), UL 60950 ir UL 1012 standartus. Jame yra 2,5 kV L-N viršįtampių apsauga, viršsrovių / trumpojo{9}}grandinės / atviros{10}}grandinės / perkaitimo apsauga ir minkštas paleidimas / minkštas išjungimas, kad būtų išvengta šviesos diodų pažeidimų dėl įsijungimo srovės. Bendras harmoninis iškraipymas (THD) Mažesnis arba lygus 15 % užtikrina suderinamumą su tinkleliu.

Kaip užtikrinti sprogimui atsparių LED vamzdžių šiluminį valdymą ir našumo patvirtinimą?

Šiluminis valdymas yra labai svarbus sprogimui{0}}atspariems LED lempoms, nes per didelis karštis gali pakenkti saugai ir trukdyti eksploatavimo trukmei. Griežtas veikimo patikrinimas užtikrina atitiktį pramonės standartams.

Šilumos valdymo sistema

Uždaruose sprogimui{0}}atspariuose korpusuose šiluma daugiausia perduodama laidumo būdu. Šilumos valdymo sistema turi tris pagrindinius kelius:

Šilumos generavimas: LED lustai veikimo metu gamina šilumą, kuri laidumo būdu perduodama į aliuminio pagrindą.

Šilumos išsklaidymo: Aliuminio substratas perduoda šilumą į vamzdyje integruotą aliuminio profilį, o po to į išorinę aplinką natūralios konvekcijos būdu.

Optimizavimo priemonės: dizaineriai sumažina radialinį ilgį tarp LED pagrindo ir aliuminio profilio, padidina skerspjūvio plotą -šilumos srauto kryptimi ir pasirenka didelio-šilumai-laidumo medžiagas, kad sumažintų šiluminę varžą.

Temperatūros bandymai buvo atlikti su 12 sprogimui atsparių LED vamzdžių (6 šviestuvai, 2 × 18 W vienam šviestuvui) su 253 V įvestimi 6 valandas (temperatūros pokytis Mažiau arba lygus 1K/h). Rezultatai patvirtina, kad visi komponentai veikia žemiau maksimalių vardinių temperatūrų (pvz., nuolatinės srovės vairuotojas Tc Mažiau arba lygus 85 laipsniams), net esant 45 laipsnių aplinkos temperatūrai.

2 lentelėje pateikti temperatūros kilimo bandymo duomenys:

2 lentelė. Temperatūros kilimo bandymo rezultatai

Išsamus našumo patvirtinimas

Dešimt 18 W prototipų sprogimui{1}}atsparių LED lempų buvo kruopščiai išbandyta siekiant patikrinti jų patikimumą. Visi rezultatai atitinka standartus:

3 lentelė. Veiklos patvirtinimo rezultatai

Kokie yra taikymo pranašumai ir{0}} energijos taupymasSprogimui atsparūs{0}}LED vamzdžiai?

Sprogimui{0}}atsparios LED lempos turi ryškių pranašumų, palyginti su tradicinėmis liuminescencinėmis lempomis, ypač energijos vartojimo efektyvumo ir gyvavimo ciklo sąnaudų atžvilgiu.

Tiesioginis modernizavimas ir universalus pritaikymas

Gaminys atitinka standartinių T8 fluorescencinių lempų dydį, todėl jį galima pakeisti įprastomis fluorescencinėmis lempomis nekeičiant esamos armatūros ar nepridedant balastinių įtaisų. Jis veikia su sprogimui{2}}saugiais žibintais (pvz., HRY91-Q visiškai plastikiniais LED šviestuvais), turinčiais saugos jungiklius (kurie išjungia maitinimą atidarius dangtį) ir ventiliacijos angas, kad išlygintų slėgį viduje ir išorėje, neleidžiant kauptis drėgmei. Tinka 1/2 zonos pavojingoms zonoms, plačiai naudojamas naftos perdirbimo gamyklose, naftos chemijos gamyklose, jūrų platformose, kariniuose objektuose ir kuro sandėliuose.

Energijos-taupymas ir ilgo{1}}tarnavimo privalumai

Sprogimui{0}}atsparių LED lempų ir tradicinių T8 liuminescencinių lempų našumo palyginimas patvirtina, kad sutaupoma daug energijos:

4 lentelė. Energijos-taupymo palyginimas

Esant panašiam šviesos srautui, sprogimui atsparus{0}}LED vamzdis sumažina energijos sąnaudas 50 % ir sutaupo 55 % energijos. Jo 50 000 -valandžių eksploatavimo trukmė (5 kartus didesnė nei fluorescencinių lempų) sumažina techninės priežiūros dažnumą ir lemia išlaidas pavojingose ​​aplinkose, kur sunku pasiekti įrangą.

Bendros pramonės problemos ir sprendimaiSprogimui atsparūs{0}}LED vamzdžiai

Dažnos problemos

Netinkamas sandarinimas arba kapsuliavimas gali sumažinti LED lempų atsparumą sprogimui{0}}.

Perkaitimas dėl blokuoto šilumos išsklaidymo arba netinkamos šiluminės konstrukcijos.

Viršįtampio įtampa arba įsijungimo srovė gali sukelti šviesos diodo gedimą.

Gali kilti nesuderinamumo problemų su pavojingų zonų klasifikacijomis arba dujų grupėmis.

Sprendimai

Norėdami užtikrinti tinkamą sandarinimą, naudokite pakankamai suspaustas silikonines tarpines ir patikrinkite klijų/kapsuliavimo ilgį (didesnis arba lygus 10 mm/20 mm); kas ketvirtį tikrinti, ar sandarikliai nesusidėvėję. Jei norite perkaisti, laikykite švarius šilumą išsklaidžiusius paviršius, nemontuokite uždarose erdvėse ir įsitikinkite, kad aliuminio pagrindas yra tvirtai sujungtas su šilumos kriaukle. Apsaugokite nuo viršįtampių pasirinkdami tvarkykles su 2,5 kV+ apsauga nuo viršįtampių ir įrengdami papildomus viršįtampių ribotuvus nestabiliuose elektros tinkluose. Užkirskite kelią įsijungimo srovės pažeidimams, patvirtindami, kad tvarkyklės turi minkšto paleidimo funkciją. Kad išvengtumėte nesuderinamumo, patikrinkite sprogimo -apsaugos ženklą (Ex d eb II C Gb) ir įsitikinkite, kad jie atitinka tikslinės zonos (1/2) ir dujų grupės (IIA/IIB/IIC) reikalavimus. Visada naudokite sertifikuotus gaminius su galiojančiais atsparumo sprogimui sertifikatais ir laikykitės nurodymų, kad dangtis neatidaromas veikiant elektros energijai. Korozijai jautrioje{14}}aplinkoje pasirinkite aliuminio jungtis su antikorozine danga ir chemikalams atsparias PC medžiagas.

Autoritetingos nuorodos

Kinijos Liaudies Respublikos standartizacijos administracija paskelbė šį standartą 2021 m.GB/T 3836.1-2021: Sprogios atmosferos. 1 dalyje aprašomi bendrieji įrangos reikalavimai. https://openstd.samr.gov.cn/bzgk/gb/newGbInfo?hcno=5072E6644446540225644456E656E496E666F

Kinijos Liaudies Respublikos standartizacijos administracija. (2021).GB/T 3836.2-2021: Sprogios atmosferos. 2 dalis. Įranga, apsaugota ugniai atspariais gaubtais "d."https://openstd.samr.gov.cn/bzgk/gb/newGbInfo?hcno=5072E6644446540225644456E656E496E666F

Šį dokumentą 2021 m. paskelbė Kinijos Liaudies Respublikos standartizacijos administracija.GB/T 3836.3-2021: Sprogios atmosferos. 3 dalis. Įranga, apsaugota padidinta sauga "e."https://openstd.samr.gov.cn/bzgk/gb/newGbInfo?hcno=5072E6644446540225644456E656E496E666F

Underwriters Laboratories (UL). (2022).UL 1310: maitinimo blokų saugos standartas, išskyrus 8 klasę. https://standardscatalog.ul.com/standards/en/standard_1310_0

Underwriters Laboratories (UL). (2021).UL 60950-1: Informacinių technologijų įrangos saugos standartas. https://standardscatalog.ul.com/standards/en/standard_60950_1_0

Wang, L. (2012). Polikarbonato rinkos analizė.Chemijos pramonė, 30(8), 33-37.

Li, P. (2008). LED šviestuvų šiluminė analizė ir šilumos išsklaidymo projektavimas.Kinijos apšvietimo elektros prietaisai, 12, 17-19.

Pastabos

Sprogimui atsparus{0}}LED vamzdis: Apšvietimo įtaisas, sukurtas pavojingai aplinkai, kad būtų išvengta degių dujų, dulkių ar garų užsiliepsnojimo naudojant specialias konstrukcijas ir medžiagas.

Kompozitinė sprogimui{0}}neapsaugota konstrukcija (Ex d eb II C Gb) sujungia dviejų tipų saugos funkcijas – atsparią ugniai (Ex d) ir padidintą saugą (Ex e), todėl ji tinka vietoms, kuriose

PC (polikarbonatas): didelio{0}}našumo polimeras, pasižymintis puikiu atsparumu smūgiams, terminiu stabilumu ir optinėmis savybėmis, plačiai naudojamas sprogimui{1}}atspariuose apšvietimo korpusuose.

Pastovios srovės tvarkyklė: elektroninis komponentas, palaikantis stabilią šviesos diodų srovę, kuri yra labai svarbi nuosekliam veikimui ir eksploatavimo trukmei atšiaurioje aplinkoje.

Šilumos laidumas: Medžiagos savybė, matuojanti šilumos perdavimo efektyvumą, su didesnėmis vertėmis (pvz., didesnė arba lygi 1,5 W/(m·K) aliuminio substratams), didinanti šilumos išsklaidymą.

THD (bendras harmoninis iškraipymas): srovės bangos formos iškraipymo matas, kai mažesnis arba lygus 15 % užtikrina suderinamumą su elektros tinklais ir minimalius trukdžius.

Zonos klasifikacija: apibrėžia sprogios aplinkos buvimo dažnį (1 zona: nuolatinis / dažnas; 2 zona: retkarčiais) pagal IEC/GB standartus.

Ar norėtumėte, kad sukurčiau apavojingos zonos{0}}konkretaus produkto pasirinkimo kontrolinis sąrašassprogimui{0}}atspariems LED lempoms arba sukurti a10 metų gyvavimo ciklo sąnaudų analizėlyginant jas su tradicinėmis sprogimui{0}}atspariomis liuminescencinėmis lempomis?

Shenzhen Benwei Lighting Technology Co., Ltd.

El. paštas:bwzm15@benweilighting.com

Tinklalapis:www.benweilight.com