在石油化工、冶金礦山等防爆場景中,機柜作為電氣設備載體,其內部溫度穩(wěn)定性直接影響設備壽命與運行安全。小型 EC 防爆風機憑借高效節(jié)能的 EC 電機技術與可靠的防爆性能,成為機柜散熱的設備。針對高負載機柜 24 小時不間斷運行需求,需構建 “選型、系統(tǒng)適配、智能調控、運維保障” 的全鏈條方案,實現持續(xù)運行與溫度控制的雙重目標。
一、設備選型:匹配場景需求的前提
選型的性是保障持續(xù)運行與溫度控制的基礎,需結合機柜負載、防爆等級與環(huán)境條件綜合考量。
功率與風量適配需遵循 “負載匹配法則”:對于安裝 PLC、變頻器等中高負載設備的機柜,按每 1kW 發(fā)熱功率匹配 80-100m3/h 風量計算,選用功率 50-80W 的小型 EC 防爆風機,確保散熱能力覆蓋發(fā)熱需求。例如某化工車間 PLC 機柜功率 8kW,配置 2 臺風量 400m3/h 的風機,可將機柜內溫度穩(wěn)定控制在 40℃以內。
防爆與防護等級選型需契合場景風險:在性氣體環(huán)境的 1 區(qū)、2 區(qū),選用 Ex d IIB T4 Ga 級防爆風機;粉塵防爆場景則適配 Ex tD A21 IP65 T135℃等級設備,同時確保風機 IP 防護等級不低于 IP54,抵御車間粉塵、油污對電機的侵蝕,為持續(xù)運行提供基礎保障。
二、系統(tǒng)方案:多維度保障運行穩(wěn)定性
科學的系統(tǒng)設計可規(guī)避單點故障,提升持續(xù)運行能力,同時優(yōu)化溫度控制精度。
冗余配置方案適用于關鍵機柜:采用 “主備雙風機” 設計,主風機持續(xù)運行,備風機處于待機狀態(tài),通過溫度傳感器聯動控制,當主風機故障或機柜內溫度超過設定閾值(如 45℃)時,備風機自動啟動,切換響應時間≤2 秒,避免溫度驟升影響設備運行。某數據中心防爆機柜采用該方案后,風機運行中斷時間降至 0.1 小時 / 年以下。
氣流組織優(yōu)化提升溫度控制效率:風機采用 “前側進風 + 頂部出風” 的對角安裝方式,配合機柜內部導流板,形成 “下進上出” 的氣流循環(huán),減少局部熱點。進風口加裝防塵濾網(建議每 2 周清潔一次),出風口設置防火閥,在保障散熱效率的同時,滿足防爆安全規(guī)范。
三、運行保障:全周期維護與狀態(tài)監(jiān)測
建立全生命周期運維機制,可延長風機持續(xù)運行時長,避免因設備損耗導致溫度失控。
定期維護體系需細化操作節(jié)點:每日通過巡檢確認風機運行噪音(正常應≤65dB)、振動值(≤2.8mm/s),每周清潔扇葉與濾網,每月檢查接線端子緊固性與防爆密封面完整性,每季度對 EC 電機軸承加注潤滑油,每半年進行絕緣電阻測試(阻值應≥100MΩ),從根源減少故障隱患。
狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)實現異常預警:在風機電機繞組內置溫度傳感器,實時監(jiān)測電機溫度(正常運行應≤80℃),當溫度超過 90℃或電流波動超過 ±10% 時,通過 PLC 系統(tǒng)觸發(fā)聲光報警,并將故障信息推送至運維終端。同時在機柜內部安裝鉑電阻溫度傳感器,精度達 ±0.5℃,為溫度控制提供數據支撐。
四、智能調控:控制與能效優(yōu)化
借助智能技術可動態(tài)適配負載變化,在保障溫度穩(wěn)定的同時降低能耗,實現高效運行。
變頻調速控制適配負載波動:通過 EC 電機的 PWM 調速功能,根據機柜內溫度動態(tài)調節(jié)風機轉速。當溫度低于 30℃時,轉速降至額定轉速的 60%;30-40℃區(qū)間保持額定轉速;超過 40℃則提升至 110% 額定轉速,相比定速風機可降低 20%-30% 能耗。某冶金企業(yè)應用后,年風機耗電量從 1200kWh 降至 850kWh。
遠程智能管理提升運維效率:將風機接入工業(yè)互聯網平臺,實現轉速調節(jié)、狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷的遠程操作。運維人員可通過手機端查看風機運行數據,設置溫度控制閾值,當出現異常時遠程下發(fā)維護指令,減少現場巡檢頻次,同時通過平臺數據分析優(yōu)化運行參數,進一步提升溫度控制精度。