防爆电梯防爆控制柜关键技术研究【字数：9125】
摘 要在防爆电梯中，电气设备和元器件放置于一个或多个具有防爆性能的电气控制柜中，防止元器件在工作过程中产生的火花或火花产生的爆炸能量传递到控制柜外。因此，控制柜壳体的防爆性能至关重要。本文重点讨论了一种防爆控制柜，箱体以模铸（柜体在大批量生产时采用铸造方式制作毛坯，再机加工的方式；单件小批量生产时采用焊接方式制作毛坯，再机加工的方式。）方式生产而成。该控制柜分为三个腔体，不仅将各不同种类的元器件隔开，还有效加强了壳体的强度。课题讨论的关键技术主要包括控制柜的结构设计和壳体强度校核制柜的结构设计要符合标准规范，壳体强度要能承受最大爆炸压力而不失效。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 防爆控制柜研究背景 1
1.2 防爆控制柜的现状和发展趋势 1
1.2.1 防爆控制柜发展现状 1
1.2.2 防爆控制柜发展趋势 2
1.3 论文的主要内容和意义 3
1.3.1 论文研究的主要内容 3
1.3.2 论文研究的意义 4
第二章 防爆控制柜概论 4
2.1 防爆控制柜的工作原理 4
2.2 防爆控制柜适用环境 5
第三章 控制柜设计及其他元件布置 5
3.1 防爆控制柜的设计 5
3.1.1 控制柜尺寸和结构设计 5
3.1.2 控制柜外壳强度计算 6
3.2 其他元件 12
3.2.1 紧固件 12
3.2.2 粘接材料 13
3.2.3 连接件 13
3.2.4 附加件 13
第四章 基于Solidworks的三维建模 14
4.1 Solidworks软件 14
4.2 防爆控制柜箱体及组件 15
4.3 三维建模 15
第五章 防爆控制柜的有限元分析 16
5.1 有限元简介 16
5.2 Simulation简介 16
5.3 仿真分析 17
5.3.1 材料设置 17
5.3.2 固定位置的选择 18
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/> 5.3.3 压力值的施加及网格的确定 19
5.3.4 结果分析 19
5.4 优化设计 21
第六章 结论和期望 22
6.1 结论 22
6.2 期望 23
参考文献 24
致谢...................................................................................................................................25
第一章 绪论
1.1 防爆控制柜研究背景
目前许多油漆厂、石化厂等化工厂内都安装有许多电梯，但这类制造厂特别是安装在生产厂房内的电梯都处于易燃、易爆的环境下，因此电梯的电气控制部件、曳引机部件、限速器部件、安全钳等部件都需要进行特殊的防爆处理。电梯的控制元器件继电器、PLC、接触器等都放置于电梯的控制柜内，像继电器、接触器等这些控制部件在工作过程中皆容易产生火花的元器件，因此防爆电梯的控制柜需要具备不让火花传递到控制柜之外，且应火花在控制柜内产生爆炸也不会将能量传递到控制柜之外的功能。
1.2 防爆控制柜的现状和发展趋势
1.2.1 防爆控制柜发展现状
在改革开放的三四十年以来，我们国家的防爆电气行业得到了长足的发展，不管是防爆电器的种类，还是防爆的关键技术都有很大的进步[]。但是，当前在国内，从事防爆电气研发并制造的企业不到一百家，而且，这些厂家所在的地方、制造的产品类型分布的都不太合理。当前,我国绝大多数的防爆电气都出自于民营企业和乡镇的个体企业，其中部分实力强劲的防爆电气生产企业生产的防爆电气产品的性能、种类都比较全面，产品质量也比较好，但是，产品的出售范围仅限于国内，只有相当小的一部分出口。除去这部分实力雄厚的企业，还有部分中小型企业的规模较小、技术、设备不太先进，致使他们生产的防爆电气产品质量得不到保障。虽然，我国在防爆电气相关的法律法规方面一直在向国际标准方面接轨，在防爆电气技术的应用方面也有了一定的提高，但与国际标准还是有差距的[]。在国内，大部分民众安全意识比较薄弱，防爆电气企业的施工人员专业的防爆技术水平又不太高，防爆企业的防爆电气设备的实际应用中还有着一些安全问题亟需改善。随着全球化进程的加快，我国的各行各业都逐渐地与国际接轨，这就导致了国外的防爆电气设备不可避免的进入国内市场。由于我国的防爆电气不可能各种设备都优于国外设备，所以就会出现一套防爆设备中使用不同国家的防爆设备，然而各个国家的防爆体系还没有完全统一，使安装的工作人员对安装标准没有清晰的认知，导致防爆设备在安装时不符合防爆设备安装要求。这就会增加防爆设备的安全隐患。
现在，还有部分技术不能直接用于实际的生产需求，还有一些技术需要突破，我国对于防爆行业掌握的关键核心技术还不够多。但是，我们已经拥有了一套完备的防爆标准，建立健全了防爆工业体系，为我国的石油、化工等行业做出了巨大的贡献。拥有防爆性能的电气控制柜仍然是现今防爆电气行业中特别受欢迎的电气设备中的一种，它的最主要原因就是防爆电气控制柜的防爆性能优秀，可以广泛应用于各种危险工作环境中。对防爆控制柜来讲，它只是众多防爆电气设备种类中的一类。随着电梯的兴起，各大企业厂房、车间都安装了电梯，对石化厂、油漆厂等化工厂而言，他们需要的不仅仅是普通电梯，而是更加安全的防爆电梯。因此，防爆控制柜在防爆电气行业中必不可少。现在市面上也有不少防爆控制柜，尤其以正压型和隔爆型这两类防爆控制柜居多。虽然已经有防爆控制柜投入使用，但还有部分关键技术有待突破，比如说：防爆控制柜壳体材料的选用，接线口的防爆密封设计等。
因此，我们需要一些措施来改进防爆电气的发展。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 防爆控制柜研究背景 1
1.2 防爆控制柜的现状和发展趋势 1
1.2.1 防爆控制柜发展现状 1
1.2.2 防爆控制柜发展趋势 2
1.3 论文的主要内容和意义 3
1.3.1 论文研究的主要内容 3
1.3.2 论文研究的意义 4
第二章 防爆控制柜概论 4
2.1 防爆控制柜的工作原理 4
2.2 防爆控制柜适用环境 5
第三章 控制柜设计及其他元件布置 5
3.1 防爆控制柜的设计 5
3.1.1 控制柜尺寸和结构设计 5
3.1.2 控制柜外壳强度计算 6
3.2 其他元件 12
3.2.1 紧固件 12
3.2.2 粘接材料 13
3.2.3 连接件 13
3.2.4 附加件 13
第四章 基于Solidworks的三维建模 14
4.1 Solidworks软件 14
4.2 防爆控制柜箱体及组件 15
4.3 三维建模 15
第五章 防爆控制柜的有限元分析 16
5.1 有限元简介 16
5.2 Simulation简介 16
5.3 仿真分析 17
5.3.1 材料设置 17
5.3.2 固定位置的选择 18
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/> 5.3.3 压力值的施加及网格的确定 19
5.3.4 结果分析 19
5.4 优化设计 21
第六章 结论和期望 22
6.1 结论 22
6.2 期望 23
参考文献 24
致谢...................................................................................................................................25
第一章 绪论
1.1 防爆控制柜研究背景
目前许多油漆厂、石化厂等化工厂内都安装有许多电梯，但这类制造厂特别是安装在生产厂房内的电梯都处于易燃、易爆的环境下，因此电梯的电气控制部件、曳引机部件、限速器部件、安全钳等部件都需要进行特殊的防爆处理。电梯的控制元器件继电器、PLC、接触器等都放置于电梯的控制柜内，像继电器、接触器等这些控制部件在工作过程中皆容易产生火花的元器件，因此防爆电梯的控制柜需要具备不让火花传递到控制柜之外，且应火花在控制柜内产生爆炸也不会将能量传递到控制柜之外的功能。
1.2 防爆控制柜的现状和发展趋势
1.2.1 防爆控制柜发展现状
在改革开放的三四十年以来，我们国家的防爆电气行业得到了长足的发展，不管是防爆电器的种类，还是防爆的关键技术都有很大的进步[]。但是，当前在国内，从事防爆电气研发并制造的企业不到一百家，而且，这些厂家所在的地方、制造的产品类型分布的都不太合理。当前,我国绝大多数的防爆电气都出自于民营企业和乡镇的个体企业，其中部分实力强劲的防爆电气生产企业生产的防爆电气产品的性能、种类都比较全面，产品质量也比较好，但是，产品的出售范围仅限于国内，只有相当小的一部分出口。除去这部分实力雄厚的企业，还有部分中小型企业的规模较小、技术、设备不太先进，致使他们生产的防爆电气产品质量得不到保障。虽然，我国在防爆电气相关的法律法规方面一直在向国际标准方面接轨，在防爆电气技术的应用方面也有了一定的提高，但与国际标准还是有差距的[]。在国内，大部分民众安全意识比较薄弱，防爆电气企业的施工人员专业的防爆技术水平又不太高，防爆企业的防爆电气设备的实际应用中还有着一些安全问题亟需改善。随着全球化进程的加快，我国的各行各业都逐渐地与国际接轨，这就导致了国外的防爆电气设备不可避免的进入国内市场。由于我国的防爆电气不可能各种设备都优于国外设备，所以就会出现一套防爆设备中使用不同国家的防爆设备，然而各个国家的防爆体系还没有完全统一，使安装的工作人员对安装标准没有清晰的认知，导致防爆设备在安装时不符合防爆设备安装要求。这就会增加防爆设备的安全隐患。
现在，还有部分技术不能直接用于实际的生产需求，还有一些技术需要突破，我国对于防爆行业掌握的关键核心技术还不够多。但是，我们已经拥有了一套完备的防爆标准，建立健全了防爆工业体系，为我国的石油、化工等行业做出了巨大的贡献。拥有防爆性能的电气控制柜仍然是现今防爆电气行业中特别受欢迎的电气设备中的一种，它的最主要原因就是防爆电气控制柜的防爆性能优秀，可以广泛应用于各种危险工作环境中。对防爆控制柜来讲，它只是众多防爆电气设备种类中的一类。随着电梯的兴起，各大企业厂房、车间都安装了电梯，对石化厂、油漆厂等化工厂而言，他们需要的不仅仅是普通电梯，而是更加安全的防爆电梯。因此，防爆控制柜在防爆电气行业中必不可少。现在市面上也有不少防爆控制柜，尤其以正压型和隔爆型这两类防爆控制柜居多。虽然已经有防爆控制柜投入使用，但还有部分关键技术有待突破，比如说：防爆控制柜壳体材料的选用，接线口的防爆密封设计等。
因此，我们需要一些措施来改进防爆电气的发展。
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