Взрывозащищённый чиллер: зоны, маркировка Ex и исполнение

Взрывозащищённый чиллер — чиллер, у которого всё электрооборудование выполнено так, чтобы не воспламенить горючие газы, пары или пыль вокруг: двигатели компрессоров, вентиляторов и насоса, шкаф управления и датчики. Такое оборудование имеет маркировку Ex и сертификат по ТР ТС 012/2011 под класс взрывоопасной зоны, группу газа и температурный класс. Взрывозащищённый чиллер всегда подбирают индивидуально, и часто проще поставить обычный чиллер вне зоны, а во взрывоопасную зону подать только воду или гликоль по трубам.

Где нужен взрывозащищённый чиллер

Он нужен там, где в воздухе может появиться горючая смесь: нефтегазовые и химические производства, фармацевтика и лаборатории с растворителями, лакокрасочные и окрасочные участки, спиртовые производства, склады топлива, а для пыли — мукомольные и зерновые производства. Охлаждают там реакторы, конденсаторы паров растворителей, масло компрессоров и насосов.

Класс зоны определяет не поставщик чиллера, а проект производства: по Федеральному закону № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» и ГОСТ IEC 60079-10-1 для газов. В старых проектах встречаются классы по Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) — В-I, В-Iа и другие; их переводят в новые зоны при подборе. Нагрузку для реактора считают в задаче о химическом реакторе, для лаборатории — в задаче о лабораторном чиллере.

Зоны и уровень взрывозащиты

Чем чаще во взрывоопасной зоне бывает горючая смесь, тем выше должен быть уровень защиты оборудования (EPL). Для газов и паров зоны 0, 1 и 2, для пыли — 20, 21 и 22.

Оборудование более высокого уровня допускается и в зоне ниже: 1Ex Gb годится для зоны 2. Чиллеры ставят в зонах 1 и 2. В зону 0 холодильное оборудование не ставят: там находятся только ёмкости и аппараты с продуктом.

Как читать маркировку Ex

Пример маркировки двигателя — 1Ex d IIB T4 Gb:

• 1Ex — взрывобезопасное оборудование, годится для зоны 1 и 2.
• d — вид взрывозащиты: взрывонепроницаемая оболочка. Ещё бывают e — повышенная надёжность, p — продувка оболочки воздухом под избыточным давлением, i — искробезопасная цепь, m — заливка компаундом.
• IIB — подгруппа газа: IIA, например пропан; IIB — этилен; IIC — водород и ацетилен. Оборудование IIC годится и для IIB, и для IIA.
• T4 — температурный класс: поверхность нагревается не выше 135 °C. Она должна быть ниже температуры самовоспламенения самой опасной смеси в зоне.
• Gb — уровень защиты оборудования для зоны 1.

Что защищают в чиллере

• Двигатели компрессоров, вентиляторов конденсатора и насоса — во взрывозащищённом исполнении или внутри оболочки с продувкой.
• Шкаф управления — во взрывонепроницаемой оболочке, под продувкой или вне зоны, в соседнем безопасном помещении.
• Датчики температуры, давления и протока — в искробезопасном исполнении, подключённые через барьеры искрозащиты.
• Кабели и кабельные вводы — сертифицированные для зоны, с заземлением и выравниванием потенциалов.
• Хладагент — как правило, негорючий, чтобы утечка не добавила в зону ещё один горючий газ.

Сертификат или декларация по ТР ТС 012/2011 нужны на чиллер целиком, а не только на отдельные двигатели: собрать взрывозащищённый чиллер из обычного, заменив моторы, нельзя.

Чиллер вне взрывоопасной зоны

Часто проще поставить обычный промышленный чиллер в безопасной зоне — на улице за пределами зоны или в отдельном помещении, — а в зону подать воду или гликоль по трубам. Во взрывоопасной зоне тогда остаются только трубы, краны и теплообменник аппарата, а электрические приводы клапанов там должны быть во взрывозащищённом исполнении.

Если продукт может попасть в воду через неплотность теплообменника аппарата, обратка принесёт горючий газ к чиллеру. Тогда между аппаратом и чиллером ставят промежуточный теплообменник — схемы в справочнике о теплообменниках чиллера. Трубы на улице зимой заполняют гликолем, его концентрацию считают в расчёте концентрации гликоля.

Что из этого следует для подбора

• Сначала решают, где стоит чиллер: вне зоны — обычный промышленный чиллер плюс взрывозащищённые приводы и датчики на трубах; в зоне — взрывозащищённый чиллер.
• Для чиллера в зоне в задании указывают класс зоны, подгруппу газа, температурный класс, климатическое исполнение и требование к сертификату по ТР ТС 012/2011.
• Нагрузку, температуры и гидравлику задают так же, как для обычного чиллера, — по опросному листу из справочника о подборе чиллера.