0 引言

磨煤机广泛应用于钢厂、火电厂、水泥厂等需要煤粉设备的行业中，而拖动磨煤机的电动机均采用普通型高压三相异步电动机。磨煤机在工作过程中不可避免的会产生少量煤粉的泄露。煤粉属于可燃性粉尘，当其达到一定浓度时，遇到火花、高温等会产生燃烧、爆炸，给用户的财产和人身安全都造成了重大危害。因此，鉴于安全考虑，现在使用磨煤机的部分钢厂开始委托有改造资质的电机维修单位对磨煤机用电动机进行防爆改造，使其达到粉尘防爆电机的要求。这样即保证使用场所的安全，同时也大大降低了更换粉尘防爆电机的成本。

实验法。实验于2018～2019学年第一学期在篮球选项课中进行，共8周。实验班采用拓展训练教学法如图1所示；对照班使用传统教学法(讲解-示范-练习-个别指导和纠正错误-练习)。

飞溅的铜渣和铜液、脱落的耐火材料、断裂的原料材料或来自堵塞出铜口的铜液倒灌等，会导致烧嘴部分或完全堵塞。若出铜口保持加热和打开，部分烧嘴堵塞或关闭，炉子仍可正常运行时，可根据烧嘴堵塞程度确定必要的补救措施，即烧嘴堵塞较轻时，可利用烧嘴上的“气密切断”手动蝶阀消除；烧嘴严重堵塞时，应关闭部分烧嘴蝶阀，以改变火焰的特征和长度，熔化部分堵塞物；关闭烧嘴蝶阀、烧嘴，拆卸烧嘴管路上的窥视镜，用棍子敲下堵塞物；拆卸烧嘴管道，作烧氧枪处理，熔化掉堵塞物；保持下面一排烧嘴的出口压力≥35 cm水柱[注]1 cm水柱=98.066 5Pa。

1 防爆原理

粉尘防爆电机主要通过阻止粉尘进入电机内部，并且与粉尘接触的外壳表面任何部位的最高表面温度不超过粉尘的最低点燃温度来达到防爆目的。因此，电机改造要从上述两点来着手进行。

2 技术改造

本文以一台YMPS 500 10kV，防护等级为IP54的磨煤机用三相异步电动机为例论述防爆技术改造要点。

2.1 外壳防护结构改造

2.2.2 端盖与机座之间密封

2.2.3 电机轴贯通处密封

电机两端轴承室轴贯通处原有骨架密封圈不能满足IP65的要求，需要改为双唇骨架密封圈。这样可以保证轴贯通部位的密封性，使改造后电机防护等级满足IP65的要求，如图3所示。

原电机冷却器与机座之间一般都有橡胶密封垫，但密封垫已经老化，冷却器与机座之间固定只有4个紧固螺栓，其结构不能满足6级防尘要求，因此，需更换冷却器与机座之间的密封垫，可采用自粘式弹性好、耐老化的橡胶密封垫，密封垫的连续运行温度(COT)下限值应低于或等于电机最低工作环境温度，上限值至少比电机最高工作温度高20K。增加冷却器与机座之间的紧固螺栓，由4个增加为8个，这样才能保证冷却器与机座之间的有效密封，使改造后电机防护等级满足IP65的要求，如图1所示。

图1 冷却器与机座之间密封及增加紧固件

粉尘防爆电机外壳防护等级一般为IP65，因此，改造的重点是加强外壳各接合面之间的密封，提高外壳的防护等级。另外还要保证改造后电机外壳各个部位的最高表面温度不能超过煤粉的最低点燃温度。

各换热器间的热力计算都是通过先假定换热器温度，然后进行计算，最终通过换热器吸热量与烟气对流传热量之间差是否不超过吸热量的±2%进行校核，若满足则计算结果有效。

采用SAR双通道对消技术对两通道信号进行处理，可得散射波干扰对消结果如图6所示.图6(a)是采用自动相位搜索算法进行相位估计的补偿对消成像，从图中可以看出虚假散射场景被完全对消，传统散射波干扰失效.但由于对消后真实目标回波信号受调制项影响，区域成像沿方位向产生对消暗条纹.图6(b)为对消结果的幅度等值线图，在图中很难辨别出虚假散射场景的等幅值线，同时在方位向上靠近干扰机的真实目标幅度极弱，形成了十分明显的幅值低谷，进一步验证了双通道对消效果和真实目标信息损失造成的影响.由式(5)计算可得暗条纹周期约为725m，因此在图中只能显示与干扰机同方位向的一条暗条纹.以上仿真结果均与理论分析一致.

图2 端盖与机座密封图

2.2.1 冷却器与机座之间密封

根据上述对机制专业毕业生的就业岗位、相关职业资格、所需技能与职业素养、典型工作任务与职业能力的统计及分析，三峡职院将机制专业的培养目标定位为：

图3 骨架密封圈更换为双唇骨架密封圈

2.2.4 接线盒及电缆引入装置改造

电机原有1个电源接线盒，1个加热器接线盒，1个定子测温接线盒，防护等级均为IP54，3个接线盒所用的电缆引入装置均不能满足粉尘防爆标准的要求。因此，对原有电源接线盒进行更换，接线盒座与机座配合面增加橡胶密封垫，密封垫一面用胶粘到机座上，接线盒盖与接线盒座之间增加橡胶密封垫，密封垫一面用胶粘到接线盒盖上，以防止电机维修时丢失、损坏、或错误安装。电缆引入装置按防爆标准重新设计制造，结构为压盘式，保证能够夹紧电缆和密封电缆引入部位，如图4所示。

图4 更换后的电源接线盒

更换定子测温接线盒座与机座、接线盒盖与接线盒座之间密封垫；加热器接线盒座与机座、接线盒盖与接线盒座之间密封垫；密封垫一面用胶粘到机座和接线盒盖上，电缆引入装置更换为取得防爆认证的粉尘防爆电缆引入装置。

2.2.5 通风系统

电机前、后端盖与机座之间增加密封措施，在端盖止口根部处增加一个宽3.6mm，深2.2mm的沟槽，将Φ3的“O”型密封圈安装在沟槽内；轴承外盖增加一个宽3.6mm，深2.2mm的沟槽，将Φ3的“O”型密封圈安装在沟槽内。这样可以保证端盖与机座之间、轴承外盖与端盖之间的密封性，使改造后电机防护等级满足IP65的要求，如图2所示。

图5 更换后的电缆引入装置

更换后的电源接线盒和改造后的加热器接线盒、定子测温接线盒防护等级满足IP65的要求，如图5所示。

原电机安装有外风扇和风扇罩，按照粉尘防爆标准规定，防爆电机的外风扇通风孔的防护等级至少应为：进风端：IP20；出风端：IP10。在正常工作状态下，外风扇、风扇罩、通风孔挡板和它们的紧固件相互间的距离最小为风扇最大直径的1/100，且不小于1mm，但不必超过5mm。

经检测原有电机满足上述要求，可不必进行改造。

3 改造后的电机试验

改造后的电机经有关检验机构检验，电机外壳防护等级满足IP65的要求，温升试验测得电机外壳最高表面温度小于135℃，远低于煤粉的最低点燃温度。改造后电机满足GB 12476.1—2013《可燃性粉尘用电气设备 第1部分：通用要求》、GB 12476.5—2013《可燃性粉尘用电气设备 第5部分：外壳保护型“tD”》的规定，防爆标志为Ex tD A22 IP65 T135℃，可以使用在含有煤粉的22区粉尘爆炸危险场所。

4 结语

普通高压三相异步电动机经过一些技术改造，提高其外壳防护等级，并保证电机外壳各部位的最高表面温度不超过使用场所的粉尘最低点燃温度，改造后的电机就可以满足粉尘防爆场所的安全要求，同时也可以大大降低更换粉尘防爆电机的成本。由于改造后的电机各接合面处均安装有橡胶密封垫或“O”型密封圈，用户有责任对电机定期维保或临时停机检修时，应检查并更换老化的密封件，一般密封件的使用寿命不得超过24个月，以保证电机外壳防护的完好性，从而保证电机的防爆性能。

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参考文献

[1] GB 12476.1—2013可燃性粉尘用电气设备 第1部分：通用要求.

[2] GB 12476.5—2013可燃性粉尘用电气设备 第5部分：外壳保护型“tD”.

[3] 王新华,梁峻,蒋漳河,等.爆炸危险场所防爆电气设备危险性分析.防爆电机，2016.1.

[4] 许实章.电机学[M].第3版.北京:机械工业出版社,2011.

[5] 陈世坤.电机设计(第2版).北京:机械工业出版社,1982.