ВЗРЫВОБЕЗОПАСНЫЙ СВЕТИЛЬНИК

Полезная модель относится к светотехнике, в частности, к взрывозащищенным светильникам с лампами накаливания или газоразрядными лампами, эксплуатируемым в помещениях, имеющих взрывоопасную атмосферу по смесям газов, паров или пыли.
В частности светильник предназначен для эксплуатации в открытом пространстве и на объектах или в помещениях с тяжелыми условиями работы, в том числе на нефтеперерабатывающих и химических заводах, нефте- и газодобывающих платформах автозаправочных станциях, цехах и участках со взрывоопасной атмосферой.
Известен взрывозащищенный светильник, состоящий из перекрытого защитным стеклом корпуса, на котором установлена распределительная коробка. Между корпусом и коробкой размещена уплотнительная муфта, предназначенная для повышения надежности работы светильника и его взрывобезопасности (а.с. SU 1158820, кл. F 21 V 25/12, 30.05.1985).
Цель в известном устройстве достигнута за счет улучшения теплообмена между корпусом и коробкой устройства путем облегчения теплового режима уплотнительной муфты, при этом соединение защитного стекла с корпусом не обеспечивает необходимой защиты и технологичности изделия.
Также недостатки аналога обусловлены сложностью конструкции светильника, связанной с необходимостью применения резиновой муфты и металлического пружинного кольцевого элемента для сопряжения распределительной коробки с корпусом, а также выполнения специальных вентиляционных каналов для охлаждения муфты. Светильник также имеет недостаточную надежность по взрывозащите из-за старения резиновой муфты при эксплуатации. Светильник обладает низкой эффективностью из-за недостаточной светоотдачи.
В качестве ближайшего аналога выбран взрывобезопасный электрический светильник, состоящий из корпуса, навернутой на него резьбовой крышки, несущего патрона для лампы и присоединенного к корпусу посредством штампованного кольца стеклянного колпака. Кольцо закреплено на корпусе методом завальцовки и выполнено с уступом для образования между корпусом и колпаком воздушной кольцевой камеры (а.с. SU 170013, кл. F 21 V 25/12, 08.05.1965).
Выполнение известного устройства с воздушной камерой предусматривает повышение его безопасности, однако, недостаток ближайшего аналога состоит в выполнении крепежного кольца материалоемким и имеющим сложную конфигурацию (не технологичным).
Кроме того, крепежное кольцо соединено с краевым участком фланца корпуса, что снижает надежность крепления колпака на корпусе светильника.
Также недостатки ближайшего аналога обусловлены отсутствием в светильнике распределительной коробки, что затрудняет монтаж светильника на объекте и снижает его электробезопасность и взрывозащищенность.
Технический результат полезной модели заключается в упрощении и повышении надежности сборки и безопасности (степени взрывозащиты) конструкции светильника, а также снижении его материалоемкости и трудоемкости сборки, с одновременным обеспечением при его изготовлении технологии механизированного производства.
Названный технический результат достигнут в предложении тем, что взрывобезопасный светильник содержит корпус, в нижней части которого выполнен кольцевой фланец и светопроницаемый колпак, край которого выполнен также с кольцевым фланцем. В соответствии с одним из вариантов решения корпус и колпак соединены друг с другом посредством фиксирующего профилированного металлического кольцевого элемента,
установленного на их фланцах с образованием зазора между фланцами для прохождения газа.
В зазоре между фланцами корпуса и колпака размещена кольцевая газопроницаемая, теплопоглощающая прокладка, выполненная, например, из асбеста, покрытого с обеих сторон фольгой.
Согласно указанному варианту выполнения светильника фиксирующий элемент в виде профилированного кольца, охватывает оба фланца, выполненных сопоставимыми по ширине с размещением верхнего края кольца по всей наружной поверхности фланца корпуса.
Согласно второму варианту выполнения светильника фиксирующее средство выполнено в виде винтов или болтов, размещенных на одинаковом расстоянии друг от друга в отверстиях, образованных во фланцах корпуса и колпака.
Светильник преимущественно выполнен с крышкой, соединенной с верхней частью корпуса посредством резьбового соединения.
Задача повышения безопасности (надежности) светильника обеспечена в предложенном решении намеренно негерметичным соединением некоторых деталей и узлов конструкции. Так, образование зазора между фланцами корпуса и колпака с установленной в нем газопроницаемой теплопоглощающей прокладкой способствует охлаждению газа, выделяемого в результате возможного взрыва лампы накаливания или газоразрядной лампы, во время его прохождения по зазору, что в свою очередь, препятствует взрыву в рабочем помещении, имеющем взрывоопасную атмосферу по смесям газов, паров и пыли.
Соединение корпуса с крышкой светильника посредством резьбы, а не герметично, также позволяет части скопившегося под колпаком газа при необходимости выйти в атмосферу.
Задача снижения материалоемкости конструкции и трудоемкости ее сборки с обеспечением технологии механизированного производства
решена в предложении за счет близких (сопоставимых) по ширине фланцев корпуса и колпака, края которых при монтаже конструкции устанавливают вровень один с другим и охватывают фиксирующим кольцом методом завальцовки роликами с размещением верхнего края кольца по всей наружной поверхности фланца корпуса.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид предпочтительного варианта исполнения взрывобезопасного светильника (с частичными разрезами); на фиг.2 - то же без отражателя и сетки (с частичным разрезом по оси); на фиг.3 - вид по стрелке А на фиг.2 на верхнюю часть светильника (частично с разрезом).
На фиг.1 чертежа словом «Взрыв» обозначены все взрывонепроницаемые соединения и места прилегания взрывозащитных уплотнений к деталям оболочки.
Светильник (фиг.1, 2) состоит из основных сборочных единиц: камеры с лампой накаливания и камеры ввода.
Камера с лампой накаливания состоит из крышки 1 и корпуса 2, изготовленных из алюминиевого сплава, фиксирующего, крепежного кольца 3 из листового алюминия или стали, патрона 4, взрывозащищенной оболочки, образованной оптически прозрачным защитным элементом в виде колпака 5, изготовленного из прочного термостойкого стекла, защитной сетки 6 и отражателя 7. В зазоре между фланцами корпуса и колпака, обозначенными соответственно позициями 8 и 9, установлена прокладка 10, выполненная из асбеста, покрытого с двух сторон фольгой.
Корпус со стеклянным колпаком и прокладкой закатывается посредством роликов кольцом, составляя вместе неразъемное соединение.
Алюминиевое кольцо 3 изготавливается штамповкой по форме фланца 9 колпака 5. Зазор между корпусом и колпаком выполняют соответствующим требованиям по взрывобезопасности.
Так, например, защитный колпак 5 имеет фланец 9 с длиной щели от 25 до 30 мм, при этом внутренний размер (диаметр) колпака составляет
126 мм, а его высота 180-190 мм. Таким образом, высота и максимальный диаметр оптически прозрачного защитного колпака соотносятся примерно как 1:1.
Введение резьбового соединения 11 между корпусом 2 и крышкой 1 (фиг.1), а также алюминированной асбестовой прокладки 10 позволит увеличить длину щели в сопряжении частей оболочки светильника, что положительным образом отразится на надежности работы светильника, обеспечив необходимый уровень и вид взрывозащиты.
Кольцо 3 опоясывает фланцы колпака и корпуса, при этом загнутый верхний край кольца размещается после проведения операции закатки снаружи всей поверхности фланца 8 корпуса 1, что позволяет повысить надежность крепления и упростить конструкцию светильника, сократив количество его деталей и снизить металлоемкость за счет уменьшения габаритных размеров фланца 8.
При этом упрощается технология механизированного производства за счет уменьшения количества знаков оснастки.
Камера ввода состоит из корпуса 12, крышки 13, муфты 14, изготовленных из алюминиевого сплава и клеммной колодки 15. Камера ввода и камера с лампой накаливания при сборке стопорятся винтом 16.
Ввод - уплотненный, рассчитан на наружный монтаж кабелем или проводом при трубной прокладке.
Электрический монтаж в светильнике выполнен проводом 5 марки ПРКА-0,75-380.
При монтаже резиновая прокладка во вводе должна устанавливаться в зависимости от вида проводки:
- с кольцевыми надрезами диаметром 8, 13, 16 мм под кабель;
- с тремя отверстиями под провод. Возможны другие варианты выполнения светильника. Пользуются светильником следующим образом.
В зависимости от диаметра применяемого кабеля вырезают в прокладке камеры ввода по имеющимся надрезам отверстия, обеспечивающие плотный ввод кабеля. Надевают на кабель муфту 14 и прокладку.
Протягивают кабель через отверстия в камере ввода и подсоединяют его к контактам колодки и шпильки заземления.
Устанавливают и затягивают муфту так, чтобы обеспечить уплотнение прокладки и кабеля.
По окончании монтажных работ крышку 13 завертывают в корпус 12 с помощью специального ключа.
Для установки и замены лампы ослабляют болт специальный 17, освобождают скобу 18 и вывертывают корпус 2.
Затем ввертывают лампу 19 в патрон.
В качестве источника света может быть использована вместо лампы накаливания газоразрядная лампа, например, натриевая лампа высокого давления или металлогалогенная лампа с керамической горелкой. В качестве элементов подключения источника света к промышленной сети использован электронный пускорегулирующий аппарат, установленный внутри взрывобезопасной распределительной коробки 20, взрывобезопасность которой обеспечена образованием между крышкой 13 и корпусом распределительной коробки резьбового взрыв-канала. Средства крепления 21 светильника на объекте (потолке или стене помещения) выполнены на распределительной коробке 20, что повышает удобство при его установке (фиг.3).
Как уже упоминалось, корпус 2 светильника сопряжен по резьбе 11, формирующей взрыв-канал, с крышкой 1, несущей патрон с лампой 19. На горловине крышки установлена взрывобезопасная распределительная коробка 20 с токоведущими проводами и элементами подключения источника света к промышленной сети, а также средствами крепления 21 светильника на объекте. В указанной горловине коаксиально по резьбе
через уплотнение установлен штуцер 22 (фиг.2), сопряженный с отверстием на боковой поверхности распределительной коробки 20, являющийся ее неотъемлемой частью, т.е. жестко соединенный с ней, в штуцере расположены токоведущие провода.
Предложенный светильник предназначен для освещения взрывоопасных зон в соответствии с маркировкой по взрывозащите, уровень и вид взрывозащиты 1Exd11BT4. Климатическое исполнение и категория размещения У2, Т2 по ГОСТ 15150-69.
Технические характеристики светильника сведены в таблицу.
Наименование изделия
Тип лампы
Тип патрона
Мощность Вт, не более
Напряжение сети, В
КПД, % не менее
Масса, кг, не более
Светильник ВЗГ-200 АМС: С отражателем с сеткой
Г 125-135-200 или Г-220-230-200
Е27ЦКБ-06
200
127 или 220*
53
7,8
С отражателем без сетки
63
6,5
Без отражателя с сеткой
68
6,6
Без отражателя без сетки
78
5,8
* при поставке на экспорт не более 250 В
Светильник выполнен устойчивым к воздействию климатических факторов: верхнего значения температуры окружающей среды 40°С для исполнения У2; 50°С для исполнения Т2; нижнего значения температуры окружающей среды минус 45°С для исполнения У2, минус 10°С для исполнения Т2; влажности 80% при температуре 15°С для исполнения У2; 80% при температуре 27°С для исполнения Т2.
Светильник также устойчив к воздействию вибрационных нагрузок.
Максимальная температура наиболее нагретых наружных поверхностей светильника в рабочем состоянии не должна превышать 135°С.
Взрывозащита предложенного устройства обеспечена следующими средствами.
- Плотное соединение сопрягаемых деталей. Зазор в местах соединения плоскостей не превышает 0,2 мм, а по диаметру 0,15 мм. В случае взрыва внутри оболочки светильника температура выходящих во внешнюю среду газов снижается до величины меньшей, чем температура воспламенения газов внешней среды.
- Оболочка светильника, способная выдерживать внутреннее избыточное давление взрыва.
- Тепловой режим, при котором температура нагрева наружных частей светильника не превышает величин, допустимых действующими стандартами.
- Средства от самоотвинчивания (пружинные шайбы), охранные кольца для головок наружных крепежных болтов.
- Маркировка взрывозащиты и предупредительных надписей «Открывать, отключив от сети».
- Уплотнение кабеля в кабельном вводе специальной резиновой прокладкой.