防爆混合机的的选型

一、第一步：明确危险环境与物料爆炸风险（核心前提）

1. 生产环境的防爆区域划分

• 气体爆炸环境：分为 0 区（连续存在爆炸性气体）、1 区（可能偶尔存在）、2 区（短暂存在）；
• 粉尘爆炸环境：分为 20 区（连续存在粉尘云）、21 区（可能偶尔存在）、22 区（短暂存在）。
  例：处理溶剂型涂料（含甲苯，闪点≤28℃）的车间属于 1 区；处理聚乙烯粉尘（爆炸极限 20-50g/m³）的车间属于 21 区。

2. 物料的爆炸特性参数

• 气体 / 液体物料：闪点、爆炸极限（下限 LEL - 上限 UEL）、引燃温度；
• 粉尘物料：粉尘云最小点火能（MIE）、粉尘层最低着火温度（LIT）、爆炸压力（Pmax）；
• 是否导电：非导电物料（如塑料粉）易积累静电，需强化防静电设计。

二、第二步：匹配防爆等级与防爆形式（安全核心）

1. 防爆等级的匹配原则

• 气体环境：1 区需选 Ex d（隔爆型）、Ex e（增安型）+Ex ib（本安型）组合；2 区可选用 Ex nA（无火花型）、Ex tD（粉尘防爆延伸至气体）；
• 粉尘环境：21 区需选 Ex tD A21（粉尘隔爆型，适应 21 区）；22 区可选 Ex tD A22；
• 温度组别：需满足设备表面温度＜物料引燃温度，如物料引燃温度 300℃，电机温度组别需≥T1（450℃）→ 实际选 T2（300℃）更安全。
  例：处理乙醇（引燃温度 363℃）的 1 区环境，电机需达到 Ex d II B T2（II B 类气体，T2 组）。

2. 核心部件的防爆设计

• 电机：必须选用防爆电机（如隔爆型 YB3 系列、粉尘防爆型 YFB3 系列），功率匹配混合负载（避免过载产生高温）；
• 电器控制系统：按钮、仪表、PLC 需采用本安型（Ex ia）或隔爆型（Ex d），安装在防爆控制柜内（防护等级 IP65 及以上）；
• 传动与搅拌部件：
  • 避免金属摩擦火花：与物料接触部件选用铜合金（如黄铜）或不锈钢（304/316L），搅拌桨与筒壁间隙≥5mm（防止卡涩摩擦）；
  • 防静电：设备整体需接地（接地电阻≤4Ω），非金属部件（如搅拌桨涂层）需导电（表面电阻≤10⁹Ω）。

三、第三步：适配混合工艺与物料特性（功能核心）

1. 混合机型式选择

• 粉体 / 颗粒（含粉尘爆炸风险）：优先选防爆型锥形混合机（密闭性好，减少粉尘泄漏）或防爆型 V 型混合机（无死角，适合低剪切混合）；
• 膏体 / 含溶剂物料（气体爆炸风险）：选防爆型双行星混合机（强剪切，带刮壁，适配高粘度）或防爆型卧式螺带混合机（批量大，可加夹套控温）；
• 连续化生产：选防爆型连续式双螺杆混合机（需在进料口、出料口增设防爆阀，防止爆炸传播）。

2. 附加功能的防爆适配

• 加热：禁用明火加热，优先选夹套蒸汽加热（蒸汽压力≤0.6MPa，避免过热）或防爆电加热管（功率密度≤2W/cm²，防止局部高温）；
• 真空 / 压力：密封件需选用耐溶剂的氟橡胶（避免溶胀泄漏），真空表 / 压力表需为防爆型（Ex d）；
• 喷液混合（如添加溶剂）：喷头需防静电，管路加装阻火器（防止回火）。

四、第四步：验证设备安全与合规性（底线核心）

1. 防爆认证

2. 结构安全细节

• 防爆间隙：隔爆外壳的接合面间隙≤0.2mm（气体环境）或 0.5mm（粉尘环境），长度≥25mm（防止火焰传播）；
• 过压保护：筒体内需装防爆片（爆破压力≤0.15MPa）或安全阀，避免混合过程中压力骤升引发爆炸；
• 紧急停车：配备防爆急停按钮（Ex d），响应时间≤0.5s，确保异常时快速停机。

3. 行业特殊规范

• 化工行业：符合 GB 50475《石油化工粉尘防爆设计标准》，粉尘收集系统需与混合机联动防爆；
• 制药行业：防爆同时需满足 GMP，与物料接触部件抛光（Ra≤0.4μm）、无死角，支持在线清洗（CIP）；
• 新能源行业（如锂电池材料）：除防爆外，需避免金属杂质（搅拌桨无碳钢，采用陶瓷或钛合金）。

五、选型示例

• 机型：防爆型锥形双螺旋混合机（密闭性好，减少粉尘泄漏）；
• 防爆等级：Ex tD A21 T2（适配 21 区粉尘，表面温度≤300℃）；
• 核心配置：316L 不锈钢接触部件（防腐蚀）、防爆电机（YB3-112M-4，Ex tD A21）、夹套热水加热（无电加热风险）、接地系统（电阻≤4Ω）、防爆急停按钮；
• 认证：具备 CQST 防爆合格证，符合 GB 50058 及 GB 50475。