正压防爆控制柜及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及防爆控制柜领域，具体的，涉及一种正压防爆控制柜及其控制方法。
【背景技术】
[0002]随着我国工业的不断发展和生产规模的日益扩大，如在石油、化工、冶金、油田、煤炭和塑料喷涂等危险产业的现场，正压型防爆机柜越来越广泛的被用于具有爆炸性危险气体或蒸汽的一区(在正常运行时，可能出现爆炸性气体环境的场所)和二区(在正常运行时，不可能出现爆炸性气体环境的场所；如果出现也是偶尔发生并且仅是短时间存在的场所)危险场所，特别是对处在爆炸性危险区域内的各种电力控制系统和自动控制系统机柜。由于机柜内正压的存在可以很好地克服恶劣环境条件对柜内器件和仪表等的不良影响，从而使整个系统具有防爆、防尘、防潮和防腐的性能，极大地提高了机柜的环境适应性。
[0003]目前，现有的正压防爆机柜有通风式和补偿式两种，二者都能解决机柜的电气防爆问题。在实际使用中，通风式正压防爆机柜可把正压外壳内发热元器件或大功率发热部件的热量带走，从而有效地解决机柜散热的问题，极大地提高柜内各器件、仪表的工作寿命和可靠性，但其耗气量是补偿式的几十倍甚至几百倍。而对于补偿式正压防爆机柜，其工作方式本身的要求决定了外壳必然具有比通风式正压防爆机柜更好的密封结构，从而使机柜的散热条件更加恶化，加速了元器件的老化，特别是对具有发热元器件或大功率发热部件的机柜和采取密集安装方式的机柜，散热是必须考虑的技术问题。通常情况下，人们可以考虑采用热管散热技术来解决机柜的散热问题，但由于热管技术的应用势必大大提高产品的成本，这种总体设计思想在经济上不可取。
[0004]因此，有必要对现有的正压防爆机柜进行进一步开发，以避免上述缺陷。
【发明内容】
[0005]为了解决上述现有的正压防爆机柜存在不能同时实现散热和经济节能的技术问题，本发明提供一种正压防爆控制柜及其控制方法，不仅供气稳定、安全性高，而且能有效解决正压防爆控制柜散热的问题，从而达到节能、环保的效果及提高正压防爆控制柜运行的可靠性和稳定性。
[0006]本发明提供一种正压防爆控制柜，所述正压防爆控制柜包括供气模块、泄压模块、控制模块、异常报警模块及电源切换模块，所述供气模块与所述泄压模块配合以维持正压防爆控制柜正压腔内的正压，所述控制模块分别与所述供气模块、所述泄压模块、所述异常报警模块及所述电源切换模块电连接，所述异常报警模块用于对所述正压防爆控制柜的异常运行进行报警，所述电源切换模块用于控制所述正压防爆控制柜正压腔内的用户电气系统的电源，其中，
[0007]所述供气模块包括气源制备单元和输送单元，所述气源制备单元包括依次通过管道连接的空气压缩机、冷干机、过滤装置及储气罐，所述输送单元包括开关阀、减压阀、流量调节阀、供气管路、分配组件及多个喷射装置，所述开关阀、所述减压阀及所述流量调节阀顺序设于所述供气管路，所述供气管路的两端分别与所述储气罐和所述分配组件连通，所述分配组件的另一端设有多个分流接口，多个所述分流接口与多个所述喷射装置一一对应连通。
[0008]在本发明提供的所述正压防爆控制柜的一较佳实施例中，所述泄压模块包括排气口和泄压口，且所述排气口包括设于其内部的防爆开关阀，所述泄压口包括设于其内部的火花捕捉器和防爆泄压阀。在本发明提供的所述正压防爆控制柜的一较佳实施例中，所述控制模块包括检测器和可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器分别与所述检测器、所述供气模块、所述泄压模块、所述异常报警模块及所述电源切换模块电连接。
[0009]在本发明提供的所述正压防爆控制柜的一较佳实施例中，所述检测器包括第一压力检测器、第二压力检测器、第三压力检测器、温度检测器及气体流速检测器，且所述第一压力检测器设于所述储气罐内，所述第二压力检测器设于所述减压阀和所述流量调节阀之间的所述供气管路内，所述第三压力检测器和所述温度检测器设于所述正压防爆控制柜正压腔内，所述气体流速检测器设于所述流量调节阀远离所述减压阀的一侧的所述供气管路内。
[0010]在本发明提供的所述正压防爆控制柜的一较佳实施例中，所述异常报警模块包括与其电连接的异常报警器。
[0011]本发明还提供一种所述正压防爆控制柜的控制方法，其包括以下步骤:
[0012]步骤一、气源制备:提供空气压缩机、冷干机、过滤装置、储气罐、第一压力检测器及可编程逻辑控制器，所述空气压缩机的压缩空气经所述冷干机的降温处理和所述过滤装置的过滤处理后储存于所述储气罐，所述可编程逻辑控制器根据所述第一压力检测器检测到所述储气罐内的气压信号控制所述空气压缩机和所述冷干机是否工作；
[0013]步骤二、向正压防爆控制柜的正压腔内供气:提供开关阀、减压阀、流量调节阀、供气管路、分配组件、喷射装置、排气口、泄压口、第二压力检测器、第三压力检测器、温度检测器及气体流速检测器，所述可编程逻辑控制器通过控制所述开关阀控制所述储气罐是否提供保护气体，所述可编程逻辑控制器根据所述第二压力检测器、所述第三压力检测器、所述温度检测器及所述气体流速检测器的信号控制所述减压阀和所述流量调节阀，以调节所述储气罐的供气压力和供气速度，所述储气罐通过所述供气管路、所述分配组件及所述喷射装置向所述正压防爆控制柜的正压腔内充气，所述排气口和所述泄压口排出所述正压防爆控制柜的正压腔内的气体；
[0014]步骤三、异常报警:提供异常报警器和电源切换模块，当检测到所述正压防爆控制柜运行异常时，所述可编程逻辑控制器根据检测到的异常运行信号控制所述异常报警器进行报警提示，并通过控制所述电源切换模块切断用户电气系统的电源。
[0015]在本发明提供的所述正压防爆控制柜的控制方法的一较佳实施例中，所述步骤二包括:
[0016]长时吹扫模式，用于将流量大的保护气体导入所述正压防爆控制柜的正压腔内，以清除其内部的危险气体；
[0017]泄露补偿模式，用于在所述长时吹扫模式完成后用小流量的保护气体补偿由于泄露引起的所述正压防爆控制柜正压腔内压力降低；及
[0018]间歇吹扫模式，用于所述泄露补偿模式工作一段时间后或/和在所述泄露补偿模式下所述正压防爆控制柜正压腔内温度升高或/和压力过低时，用流量大的保护气体导入所述正压防爆控制柜的正压腔内；
[0019]在所述长时吹扫模式完成后，所述泄露补偿模式和所述间歇吹扫模式交替运行。
[0020]相较于现有技术，本发明提供的所述正压防爆控制柜及其控制方法具有以下有益效果:
[0021]—、本发明通过所述控制模块控制所述正压防爆控制柜的运行，不仅操作简便，而且安全性高，也便于所述正压防爆控制柜系统化的管理，从而避免了人力资源的浪费。
[0022]二、本发明通过所述可编程逻辑控制器根据所述第一压力检测器检测的所述储气罐内的压力信息控制所述空气压缩机和所述冷干机，且所述空气压缩机的压缩空气经所述冷干机的降温处理和所述过滤装置的过滤处理后储存于所述储气罐作为气源，不仅能为所述正压防爆控制柜提供洁净的保护气体，而且供气稳定，安全性高。
[0023]三、本发明的所述储气罐通过所述供气管路、所述分配组件及所述喷射装置向所述正压防爆控制柜供气，并由所述减压阀控制充气压力及所述流量调节阀控制充气速度，不仅能有效解决所述正压防爆控制柜散热的问题，而且经济节能。
[0024]四、本发明通过在所述泄压口内设置所述火花捕捉器和所述防爆泄压阀，不仅能避免火花或炙热颗粒逸出，而且能避免所述正压防爆控制柜内正压过高。
[0025]五、通过所述异常报警模块对所述正压防爆控制柜的异常运行进行报警，实现了故障的及时发现和排除。
【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中:
[0027]图1是本发明提供的正压防爆控制柜的结构示意图；
[0028]图2是本发明提供的正压防爆控制柜的控制方法的步骤流程图；
[0029]图3是图2所示正压防爆控制柜的控制方法中步骤二的步骤流程图。
【具体实施方式】
[0030]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0031]请参阅图1，是本发明提供的正压防爆控制柜的结构示意图。所述正压防爆控制柜1包括供气模块11、泄压模块13、控制模块15、异常报警模块17及电源切换模块19，所述供气模块11与所述泄压模块13配合以维持所述正压防爆控制柜1正压腔内的正压，所述控制模块15分别与所述供气模块11、所