韩国永力YB2系列面粉厂粉尘爆炸驱动指南

面粉厂和粮食加工用防爆电机:
粉尘爆炸区域 21/22 指南

面粉粉尘、谷物粉尘和淀粉被归类为可燃粉尘,其最小点火能量低于 30 mJ,低于许多易燃溶剂。当面粉粉尘浓度超过最小爆炸浓度 (MEC) 约 50 g/m³ 时,电机表面温度超过 190°C、换向器电刷产生的火花或静电放电都可能引燃粉尘云。面粉厂碾磨区、辊磨间和筛分间的标准电机存在爆炸风险。本指南涵盖 21 区和 22 区粉尘分类、IIIB 类认证以及韩国 Ever-Power YB2 Ex d 防爆电机在面粉厂和谷物加工厂的应用。

Ex t IIIB T135 或 Ex d
21区和22区
T135°C 表面极限
IP65 最低防尘等级
0.55–200千瓦

IIIB
粉尘类别:非导电
T135°C
最高表面温度
21区
运行过程中存在粉尘
IP65
最低防尘等级
50 克/立方米
面粉粉 MEC

防爆型电动面粉机谷物加工设备 YB2 ATEX 防尘等级 21 区 22 区 韩国 Ever-Power 磨粉机

韩国永力YB2防爆电机——IP55防护等级铸铁外壳,并通过ATEX认证。在面粉厂的碾磨车间、辊道车间和粮食处理区,标准的IP54电机随着时间的推移,内部会积聚面粉粉尘;这些粉尘会隔绝绕组与机架,导致绕组温度升高,从而造成表面温度升高引发爆炸的危险,并降低电气绝缘性能。YB2电机采用防尘结构,有效防止粉尘积聚。

1. 面粉粉尘爆炸危险

根据 EN 60079-10-2 和 NFPA 61 标准,面粉粉尘、小麦粉尘、玉米淀粉和其他谷物衍生的细粉被归类为可燃粉尘。当这些粉尘悬浮在空气中且浓度高于最低爆炸浓度 (MEC) 时,它们会形成爆炸性云,任何具有足够能量的点火源(包括高于粉尘层最低着火温度 (MIT) 的电机表面温度)都可以将其点燃。

小麦粉
MEC(云) 50–100 克/立方米
麻省理工学院云 380°C
MIT层(5毫米) 190°C
中部 10–50 毫焦耳
克斯特 56–180 巴·米/秒
尘埃类 第一街
玉米淀粉
MEC(云) 40–60 克/立方米
麻省理工学院云 390°C
MIT层(5毫米) 260°C
中部 30–80 毫焦耳
克斯特 148–202 巴·米/秒
尘埃类 第一街至第二街
谷物粉尘(混合)
MEC(云) 60–125 克/立方米
麻省理工学院云 430°C
MIT层(5毫米) 220°C
中部 15–100毫焦耳
克斯特 43–112 巴·米/秒
尘埃类 第一街

粉尘层临界温度 (MIT) 是电机选型的关键指标。在磨粉车间,普通电机机架表面会随着时间的推移积聚面粉粉尘,如果电机表面温度超过该区域特定面粉粉尘的临界温度,则该粉尘层可能被点燃。对于小麦粉而言,粉尘层的临界温度约为 190°C。在温暖的磨粉车间内,普通电机满负荷运行时,机架温度可达到 120 至 150°C 而不会发生故障,其安全裕度仅为 40 至 70°C。而通过 T135°C 认证的防爆电机,其安全裕度比小麦粉粉尘层的临界温度低 55°C。

2. 20、21 和 22 区:粉尘危害分类

IEC 60079-10-2 标准根据爆炸性粉尘云出现的频率和持续时间,将含有可燃性粉尘的区域划分为三个区域。对于面粉厂,厂内每个区域的划分必须由合格人员确定,并记录在粉尘爆炸防护文件中(ATEX 指令 1999/92/EC,第 7 条)。

20区
爆炸性粉尘云持续存在

粉尘处理设备内部——包括斗式提升机、气力输送系统、旋风分离器内部、袋式除尘器内部以及粮仓。按照正常设计规范,20区设备内部不安装电机。如果必须在20区设备中集成电机(例如粮仓内的搅拌器或输送机驱动装置),则该电机必须通过Ex ia IIIB T135或同等认证——标准的YB2 Ex d IIB T4燃气电机不适用于20区粉尘环境。

21区
正常运行期间可能产生爆炸性粉尘云

除尘设备周围区域——包括斗式提升机底部和头部附近区域、筛分机出料口附近区域、辊磨机进料区以及正常运行期间任何粉尘源1米范围内的区域。这是磨粉车间的主要防尘区域。21区内的电机必须通过Ex t IIIB T135认证(防尘电机,防护等级IP6X,表面防护等级T135)或Ex d IIB T4认证(防爆电机,符合IEC 60079第31部分规定的防尘区域要求)。

22区
爆炸性粉尘云的可能性不大,但并非不可能。

一般的磨粉车间和粮仓区域,通常粉尘浓度不会达到爆炸性水平,但由于设备故障、维护作业或异常运行情况,粉尘释放可能引发爆炸。在维护良好的工厂中,大部分辊磨机车间和筛分车间都位于22区。22区要求使用经Ex t IIIB T135认证或同等防尘等级的电机——即使在22区,标准的IP54电机也不适用。

3. 粉尘组 IIIA、IIIB、IIIC:哪些适用于面粉厂?

团体 粉尘类型 食品和谷物实例 YB2 合适吗?
IIIA 飞絮(粗糙的纤维状物质) 木屑、粗麻布纤维、粒径大于 500 微米的作物残茬 是的(IIIB涵盖IIIA)
IIIB ★ 非导电粉尘 小麦粉、玉米淀粉、谷物粉尘、糖粉、奶粉、可可粉——食品加工粉尘区的标准成分 是的——YB2 评级为 IIIB
IIIC 导电粉尘(电阻率 < 10⁴ Ω·m) 铝粉、镁粉、炭黑——这些在面粉厂并不常见。 否(需要 IIIC 电机)

面粉、淀粉、谷物粉尘、糖、奶粉和可可粉均属于 IIIB 类(非导电)粉尘。韩国 Ever-Power YB2 系列电机拥有 Ex t IIIB T135 或 Ex d IIB T4 认证,适用于所有标准面粉厂和谷物加工粉尘区域的电机应用。在选择电机型号之前,请务必查阅特定设施的粉尘分类文件,确认该区域不处理 IIIC 类粉尘(铝粉或镁粉)。

4. T135°C:面粉粉尘的表面温度极限

T135°C表面温度等级将电机外壳表面温度限制在所有运行条件下(包括最高环境温度和连续满载运行)最高不超过135°C。这在低于小麦粉层MIT(190°C,5毫米粉尘层深度)时提供了至少55°C的安全系数,在低于云层点燃温度(380°C)时则提供了更大的安全系数。

为什么铣削车间的标准电机表面温度是不可接受的
标准IP54电机满载状态:
额定绕组温度:F级 → 155°C
机架温度:额定负载下为 80–110°C
面粉尘层积聚在电机框架上
中等过载时的机架温度:120–150°C
小麦粉MIT在5毫米深度处的温度:190°C
安全裕度:仅 40–70°C——不足
YB2认证T135°C在同一房间内:
最高表面温度:任何负载下均为 135°C
面粉层MIT:190°C
安全裕度:55°C
过载保护:PTC热敏电阻会在电机温度达到135°C之前切断电源。
防尘等级:IP55 防止灰尘进入电机内部
符合 IEC 60079-31 和 EN ATEX 标准要求

5. 面粉粉尘区域的电机认证选项

Ex t IIIB T135 — 防尘电机

Ex t(防尘外壳)是粉尘环境下电机的标准认证类型。Ex t 电机采用 IP6X 防护等级(防尘)外壳,可防止灰尘进入电机内部,并经过测试和认证,将其最高表面温度限制在规定的 T 等级(面粉厂应用为 T135)。Ex t 方案比 Ex d 防爆方案更简单、更轻便,是面粉厂新电机安装中最常见的规格。由于电机内部没有可燃气体,因此无需具备防爆性能——危险完全来自外部灰尘,而 IP6X 防护等级和 T135 表面温度限制是消除点火风险的两项控制措施。

Ex d IIB T4(防爆型)适用于粉尘区域

根据IEC 60079-14标准,符合Ex d IIB T4标准的燃气防爆电机也可用于21区和22区粉尘环境,前提是T4表面温度限制(135°C)满足特定粉尘的要求(例如,小麦粉的MIT温度为190°C,并留有55°C的裕量)。Ex d电机具有IP55或IP65防护等级,可有效防止粉尘进入,其T4表面温度限制与粉尘的T135限制相同。这种双重认证意味着,在同时处理可燃气体和可燃粉尘的设施中——例如,集粮仓和溶剂萃取厂于一体的场所——单一型号的电机(Ex d IIB T4)即可满足1/2区燃气防爆和21/22区粉尘环境的要求。韩国Ever-Power YB2 Ex d IIB T4电机已被批准用于21区和22区粉尘环境以及1区和2区燃气防爆。

6. 韩国永力YB2型面粉厂应用

韩国Ever-Power YB2 Ex d IIB T4电机是面粉厂辊道室、筛分室和谷物进料区(根据IEC 60079-10-2标准划分为21区或22区)的理想电机规格。其IP55铸铁外壳可防止面粉粉尘积聚在电机内部(从而避免内部绝缘性能下降),Ex d T4认证将外部表面温度限制在135°C以内(低于小麦粉层MIT的最低55°C安全系数)。YB2电机已通过ATEX和IECEx双重认证,并获得欧盟、英国、澳大利亚以及全球出口市场的粉尘防爆主管机构的认可。YB2全系列产品均有现货供应。 防爆电机产品部.

YB2 — 面粉厂规格
认证 ATEX + IECEx:Ex d IIB T4
粉尘区适用性 21区和22区
表面温度极限 T4 ≡ T135°C 最大值
尘埃组 IIIA 和 IIIB(不包括 IIIC)
围栏 IP55铸铁
功率范围 0.55–200千瓦
面粉尘 MIT 安全 低于MIT层55°C
热保护 PTC热敏电阻(推荐)

7. 面粉厂和谷物加工应用领域

辊磨机驱动装置(21区)

小麦粒辊磨机驱动电机位于磨机进出料口1米范围内,属于21区。电机型号为YB2,4极,功率范围11至55千瓦,防护等级IP55,Ex d IIB T4。带载启动时需要较高的启动扭矩。建议功率超过22千瓦的磨机使用软启动器,以限制启动电流和皮带张力瞬态变化。

筛分机驱动装置(21区)

筛分室内的平面筛机架驱动电机和筛分输送机驱动电机。YB2 4极电机,功率0.75至5.5千瓦。筛机架在运行过程中会产生振动——电机安装必须使用减震器,以防止筛机架的持续振动载荷导致电机紧固件疲劳。

斗式提升机驱动(21/22区)

用于谷物和面粉垂直输送的斗式提升机驱动头电机。斗式提升机的底部(基座)内部为20区;其周围区域为21区。电机通常安装在21区或22区的顶部(头部)。YB2 4极电机,功率3.0至30千瓦。提升机驱动装置必须配备防回转装置。

螺旋输送机驱动装置(22区)

水平螺旋输送机用于在磨粉机各部分之间输送面粉和中粉。整个磨粉车间区域属于22区。YB2型4极1.5至15千瓦电机,可与NMRV或直列式螺旋齿轮箱配套使用。YB2型Ex d T4规格符合22区粉尘要求。

防爆型面粉厂谷物提升机输送机驱动装置 21区 YB2

粮食处理

韩国 Ever-Power YB2 防爆外壳精密

Ex d 外壳

韩国 Ever-Power ATEX IECEx 面粉粉尘认证

ATEX认证

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8. 常见问题

如果我定期清理电机上的面粉粉尘,我可以在面粉机中使用标准的IP55电机吗?

否。根据ATEX用户指令(1999/92/EC),安装在防爆区域的设备必须按照该区域的分类进行选择和维护——手动清理标准电机上的面粉粉尘并不符合此要求,而且两次清理周期之间粉尘的积聚会造成爆炸风险。无论清理频率如何,标准的IP55电机均未获得21区或22区防爆区域的安装认证。风险不仅来自电机表面的粉尘,还来自通过IP55(并非完全防尘)外壳进入电机内部并积聚在绕组上的粉尘,这些粉尘会导致绕组温度升高。只有经过ATEX认证、具有IP6X防尘外壳和T135表面温度限制的电机才能为面粉厂的21区和22区安装提供合规的保护。

我们面粉厂的办公室、包装区和装卸区都与磨粉车间在同一栋楼里。所有区域都需要21区或22区的电机吗?

不。区域划分仅适用于可能出现爆炸性粉尘浓度的区域,并非自动适用于整栋建筑物。磨粉车间、筛分室以及面粉处理设备周围区域通常为21区或22区。包装区、成品仓库以及在正常或可预见的异常情况下面粉粉尘浓度不会达到爆炸浓度的办公室通常不进行区域划分(“安全区”)。但是,防爆文件中必须仔细检查磨粉车间与办公室或包装区之间的边界——如果面粉粉尘可以通过敞开的门口或未密封的隔断从磨粉车间扩散到包装区,则包装区可能需要划分为22区。散装面粉罐车装货区的罐车入口连接处通常为21区,而装货区本身则通常为22区。在确定电机类型之前,请务必请一位合格的专业人员(具备资质的粉尘爆炸专家)根据您具体的设施布局编制区域划分文件。

糖果厂中的糖粉与面粉粉在电机规格方面的处理方式是否相同?

是的——糖粉(蔗糖)也被归类为 IIIB 类非导电可燃粉尘,其最低着火温度约为 360°C(云状)和 320°C(5 毫米厚层)。糖果厂糖处理区域的区域划分和电机认证要求与面粉厂的要求相同:粉尘源周围为 21 区,一般生产区域为 22 区,所有划分区域的电机必须为 Ex t IIIB T135 或同等规格(例如 YB2 Ex d IIB T4)。可可粉、奶粉和其他具有类似爆炸特性的食品粉尘也需要相同的电机规格。请参考危险区域划分文件,确认您工厂中每种粉尘的具体参数。

 

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您的面粉厂或粮食加工厂需要经过认证的电机吗?

韩国 Ever-Power YB2:ATEX + IECEx Ex d IIB T4,表面温度极限 T135°C,IP55,功率 0.55–200 kW。适用于 21 区和 22 区粉尘环境,例如面粉、谷物、淀粉和糖粉尘。

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由 Cxm 编辑