Im Bereich der industriellen Temperaturmessung, insbesondere in explosionsgefährdeten Umgebungen, in denen brennbare Gase, Dämpfe oder Staub vorhanden sind, ist die Auswahl von Thermoelementen von größter Bedeutung. Zwei häufig verwendete Arten von explosionsgeschützten Thermoelementen sind eigensichere Thermoelemente und druckfeste explosionsgeschützte Thermoelemente. Als zuverlässiger Lieferant von explosionsgeschützten Thermoelementen [/thermoelement/thermoelements/explosion - beweis - thermoelement.html] werde ich mich mit den Unterschieden zwischen diesen beiden Typen befassen, um Ihnen dabei zu helfen, eine fundierte Entscheidung zu treffen.
1. Grundkonzepte
Eigensichere Thermoelemente
Eigensicherheit ist eine Schutztechnik, bei der die Energie im Stromkreis auf ein Niveau begrenzt wird, das nicht ausreicht, um eine Zündung einer gefährlichen Atmosphäre zu verursachen. Ein eigensicheres Thermoelement soll verhindern, dass genügend Energie freigesetzt wird, um ein brennbares Gemisch zu entzünden. Dies wird durch den Einsatz spezieller Barrieren und die Begrenzung der elektrischen Energie im Stromkreis erreicht. Diese Barrieren werden normalerweise in einem sicheren Bereich installiert und begrenzen die Strom- und Spannungsmenge, die das Thermoelement im Gefahrenbereich erreichen kann.
Druckfeste, explosionsgeschützte Thermoelemente
Druckfeste, explosionsgeschützte Thermoelemente sind auf ein robustes Gehäuse angewiesen, um mögliche Explosionen im Inneren des Thermoelements einzudämmen. Das Gehäuse ist so konstruiert, dass es dem Druck einer internen Explosion standhält, ohne dass Flammen oder heiße Gase entweichen und die umgebende gefährliche Atmosphäre entzünden können. Das Gehäuse besteht normalerweise aus dickwandigem Metall oder anderen geeigneten Materialien und verfügt über präzise Abmessungen und Konstruktion, um seine Wirksamkeit sicherzustellen.
2. Design und Konstruktion
Eigensichere Thermoelemente
Bei der Konstruktion eigensicherer Thermoelemente liegt der Schwerpunkt auf der Energiebegrenzung. Sie werden oft in Kombination mit eigensicheren Barrieren verwendet, die in einem ungefährlichen Bereich installiert werden. Das Thermoelement selbst ist relativ einfach aufgebaut, der zugehörige Stromkreis ist jedoch sorgfältig konstruiert, um die Leistung zu begrenzen. Auch die für eigensichere Thermoelemente verwendeten Kabel sind darauf ausgelegt, die Energieübertragung zu minimieren. Beispielsweise können sie niedrige Kapazitäts- und Induktivitätswerte aufweisen, um die im Stromkreis gespeicherte Energie zu reduzieren.
Druckfeste, explosionsgeschützte Thermoelemente
Druckfeste Thermoelemente haben einen komplexeren mechanischen Aufbau. Das Gehäuse ist die Schlüsselkomponente. Es muss dem Druck standhalten, der durch eine interne Explosion entsteht. Das Gehäuse besteht normalerweise aus Gusseisen, Edelstahl oder anderen starken Materialien. Die Verbindungen und Verbindungen im Gehäuse sind sorgfältig konstruiert, um den Durchgang von Flammen zu verhindern. Darüber hinaus sind die Thermoelementelemente im Inneren des Gehäuses vor der rauen Umgebung und potenziellen Explosionsereignissen geschützt.
3. Sicherheitsmechanismen
Eigensichere Thermoelemente
Der Sicherheitsmechanismus eigensicherer Thermoelemente basiert auf der Energiebegrenzung. Durch die Begrenzung der elektrischen Energie im Stromkreis wird die Entzündungsgefahr minimiert. Selbst bei einem Kurzschluss oder einem anderen elektrischen Fehler im Thermoelement reicht die freigesetzte Energie nicht aus, um die umgebende brennbare Atmosphäre zu entzünden. Dadurch eignen sich eigensichere Thermoelemente für Anwendungen, bei denen die Explosionsgefahr relativ hoch ist und strenge Sicherheitsstandards eingehalten werden müssen.
Druckfeste, explosionsgeschützte Thermoelemente
Druckfeste Thermoelemente sind auf die physikalische Eindämmung einer Explosion angewiesen. Sollte es innerhalb des Gehäuses zu einer Explosion kommen, verhindert das Gehäuse, dass Flammen und heiße Gase entweichen können. Das Gehäuse ist so konstruiert, dass es dem Explosionsdruck standhält und die heißen Gase abkühlt, bevor sie in die Außenumgebung gelangen können. Dadurch wird sichergestellt, dass die umgebende gefährliche Atmosphäre nicht entzündet wird.
4. Installation und Wartung
Eigensichere Thermoelemente
Bei der Installation eigensicherer Thermoelemente ist eine sorgfältige Beachtung des Stromkreises erforderlich. Die eigensicheren Barrieren müssen in einem ungefährlichen Bereich installiert werden und die Verkabelung zwischen dem Thermoelement und der Barriere muss ordnungsgemäß konfiguriert sein. Die Wartung ist relativ einfach, da das Thermoelement selbst ein einfaches Gerät ist. Allerdings müssen die Eigensicherheitsbarrieren regelmäßig überprüft werden, um ihre ordnungsgemäße Funktion sicherzustellen.
Druckfeste, explosionsgeschützte Thermoelemente
Die Installation von druckfesten Thermoelementen setzt die ordnungsgemäße Installation des Gehäuses voraus. Um seine Wirksamkeit zu gewährleisten, muss das Gehäuse ordnungsgemäß montiert und abgedichtet sein. Die Wartung druckfester Thermoelemente ist komplexer. Das Gehäuse muss regelmäßig auf Anzeichen von Beschädigung oder Abnutzung überprüft werden. Auch die Thermoelementelemente im Inneren des Gehäuses müssen auf ordnungsgemäße Funktion überprüft werden.
5. Bewerbungen
Eigensichere Thermoelemente
Eigensichere Thermoelemente werden häufig in Anwendungen eingesetzt, in denen der Gefahrenbereich groß ist und es schwierig ist, ein druckfestes Gehäuse zu installieren. Sie eignen sich auch für Anwendungen mit hoher Explosionsgefahr, beispielsweise in der chemischen und petrochemischen Industrie. Beispielsweise können in einer Chemieanlage, in der brennbare Gase vorhanden sind, eigensichere Thermoelemente zur Messung der Temperatur verschiedener Prozesse eingesetzt werden, ohne dass ein großes und sperriges druckfestes Gehäuse erforderlich ist.
Druckfeste, explosionsgeschützte Thermoelemente
Druckfeste explosionsgeschützte Thermoelemente werden häufig in Anwendungen eingesetzt, in denen der Gefahrenbereich relativ klein ist und in denen ein robustes Gehäuse problemlos installiert werden kann. Sie werden häufig in Branchen wie dem Bergbau, der Öl- und Gasindustrie sowie der Energieerzeugung eingesetzt. Beispielsweise können in einem Kohlebergwerk, in dem die Gefahr einer Methanexplosion besteht, druckfeste Thermoelemente zur Überwachung der Temperatur von Geräten und Prozessen eingesetzt werden.
6. Kostenüberlegungen
Eigensichere Thermoelemente
Die Kosten für eigensichere Thermoelemente umfassen die Kosten für das Thermoelement selbst und die zugehörigen eigensicheren Barrieren. Insbesondere bei Hochleistungsmodellen können die Barrieren relativ teuer sein. Bei Anwendungen, bei denen eine große Anzahl von Thermoelementen erforderlich ist, können die Gesamtkosten jedoch niedriger sein, da die Installations- und Wartungskosten relativ niedrig sind.
Druckfeste, explosionsgeschützte Thermoelemente
Druckfeste, explosionsgeschützte Thermoelemente sind aufgrund der Kosten des robusten Gehäuses im Allgemeinen teurer. Auch die Installations- und Wartungskosten sind höher, da das Gehäuse regelmäßig überprüft und gewartet werden muss. Bei Anwendungen, bei denen ein hohes Maß an Schutz erforderlich ist, können die Kosten jedoch gerechtfertigt sein.
7. Kompatibilität mit anderen Geräten
Eigensichere Thermoelemente
Eigensichere Thermoelemente werden häufig in Verbindung mit anderen eigensicheren Geräten verwendet. Sie sind mit einer Vielzahl von Steuerungssystemen und Überwachungsgeräten kompatibel, sofern das Gesamtsystem so ausgelegt ist, dass es den Anforderungen der Eigensicherheit entspricht. Sie können beispielsweise problemlos in Datenlogger und Bedienfelder in einer gefährlichen Umgebung integriert werden.
Druckfeste, explosionsgeschützte Thermoelemente
Druckfeste Thermoelemente können mit einer Vielzahl von Geräten verwendet werden, die Installation kann jedoch aufgrund der Notwendigkeit einer druckfesten Kapselung komplexer sein. Sie sind mit den meisten industriellen Steuerungssystemen kompatibel, das Gehäuse muss jedoch möglicherweise geändert werden, um den Anschluss anderer Geräte zu ermöglichen.
8. Umweltaspekte
Eigensichere Thermoelemente
Eigensichere Thermoelemente eignen sich für eine Vielzahl von Umgebungsbedingungen. Sie können in Bereichen mit hoher Luftfeuchtigkeit, Staub und korrosiven Substanzen eingesetzt werden. Allerdings müssen die Eigensicherheitsbarrieren vor der Umgebung geschützt werden, um ihre ordnungsgemäße Funktion sicherzustellen.
Druckfeste, explosionsgeschützte Thermoelemente
Druckfeste Thermoelemente sind für raue Umgebungsbedingungen ausgelegt. Das Gehäuse bietet Schutz vor Staub, Feuchtigkeit und mechanischen Beschädigungen. Sie eignen sich für den Einsatz im Freien und in Industrieumgebungen, in denen das Thermoelement verschiedenen Elementen ausgesetzt sein kann.
Abschluss
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sowohl eigensichere als auch explosionsgeschützte Thermoelemente ihre eigenen Vor- und Nachteile haben. Die Wahl zwischen beiden hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie z. B. der Art der gefährlichen Umgebung, den Anwendungsanforderungen, Kostenüberlegungen sowie Installations- und Wartungsanforderungen. Als Anbieter von explosionsgeschützten Thermoelementen [/thermoelement/thermoelements/explosionsgeschützt - thermoelement.html] können wir Ihnen detaillierte Informationen und Anleitungen zur Verfügung stellen, die Ihnen bei der Auswahl des am besten geeigneten Thermoelements für Ihre spezifischen Anforderungen helfen.
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Referenzen
- Perry, RH, & Green, DW (1997). Perrys Handbuch für Chemieingenieure. McGraw - Hill.
- ANSI/ISA – 12.06.01 – 2015, Explosionsgeschützte elektrische Geräte zur Verwendung in explosionsgefährdeten (klassifizierten) Bereichen der Klasse I, Division 1.
- IEC 60079 – 11:2011, Explosionsfähige Atmosphären – Teil 11: Geräteschutz durch Eigensicherheit „i“.
