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LED必将取代传统照明成大势 LED防爆燈三大优点

編輯:佛山市富士邦電器有限公司時間:2018-11-13

 LED業者對于照明替換潮通常只把思維局限于家居、路燈、軌道交通等一般照明,殊不知還有很多特殊的照明應用等待替換,比如防爆照明。

  全球青青草资源测试认证的领导机构UL(Underwriters Laboratories)上个月发出大中华地区首张防爆LED灯具认证给台湾久鑫科技,其光源技术合作伙伴南亚光电亦同时获得多重列名认证,这表示台湾业者将可快速切入北美防爆青青草资源市场,其商机利润相当可观。据ElectroniCast Consultant调查报告指出,全球防爆青青草资源市场成长迅速,需求不断攀升,2014年全球防爆LED灯具的消费量是1亿6010万美元,预估2021年全球产值将扩大到2亿7340万美元。

  由于一般LED照明市场毛利低,部分台湾厂商已转型发展可提升获利的特殊应用,如防爆燈具。当前一波台湾石化产业前进美国的潮流,为台湾带来强劲的订单。台湾久鑫科技和南亚光电跳脱传统业者仅着眼于国内市场需求的框架,抢得北美市场门票,为台湾防爆照明走向国际市场开启了新页。

  在石油化工工程建設或檢修期間受限空間作業內照明一直困擾著作業人員工作效益。受限空間內使用的照明安全要求高,必須防爆並且電壓要安全。然而在空間較大的反應器、塔及罐容器內由于使用安全電壓白熾燈光照度達不到,導致整個受限空間內作業效率低下,並且人員工作危險性也急劇增加。

  LED(Light Emitting Diode)作为第四代新光源,属于固态冷光源,具有电光转换效率高、发热量小、工作电压属安全低电压、安全可靠性强、使用寿命长、节能、环保无污染、耐振动、抗冲击等优良特性。相信在石油化工受限空间作业中使用LED防爆燈将会是一个必然趋势。

  1、受限空間作業照明的不足

  長久以來,在石油化工工程建設及檢修中,由于所處作業環境危險性較大,一般環境中作業都存在有毒有害或者存在易燃易爆物質,並且受限空間內光線差,甚至無光線,內部環境複雜,內部構造及其不規整,凹陷凸起地方較多,坑洞較多,使進入的作業人員在作業期間各種操作及行動不方便。所以受限空間內安全充足的照明是保證作業人員安全的一個基本保障條件。

  石油化工裝置中大型設備內件安裝、清理、檢修均涉及到多道工序,作業時間長,精度及清潔度要求較高,在之前的作業期間經常采用的是安全電壓的防爆白熾燈作爲照明,但其光照度太低,作業環境光線不足,導致人員工作效率低下,工期延長,人員處于危險環境中時間增長,導致風險增加。

  光線不足更影響作業人員行動及工作心情,進一步增加了作業風險。由于光照度不足,有些時候作業期間爲了補充照明,不斷的加設照明燈泡導致受限空間內電線增加,也進一步增加了風險。並且白熾燈發熱量較大,在存在易燃易爆物質的場所內也進一步增加了風險。受限空間作業程序雖然已經很完善,但是改善照明是保證人員在受限空間內安全作業的首要之事。

2、LED 燈的光效優勢

  白熾燈其光效爲10流明/瓦左右,大部分的耗電變成熱量損耗。對白光LED目前白光LED的光效已達120流明/瓦,而且其光的單色性好、光譜窄,無需過濾可直接發出有色可見光。

  現以80萬噸/年乙烯裂解裝置區內丙烯塔爲例計算其達到理論所需平均照度時需使用多少燈具,其塔體內部直徑達5.6M,在安裝塔內件時,一層塔盤大概需要2000余套螺絲,最小螺絲爲M10。作業環境視爲機械加工粗加工的作業條件下照度:200lx。根據照明灯一般悬挂高度为3米,空间利用系数(CU)在0.6-0.75之间,维护系数K取0.7,白炽灯光通量为12lm,单颗LED光通量为100lm。平均照度(Eav)= 单个灯具光通量Φ×灯具数量(N)×空间利用系数(CU)×维护系数(K)÷作业面积

  200=12*N1*0.7*0.7÷24.6 N1=837

  200=100*N2*0.7*0.7÷24.6 N2=100

  需要白熾燈大概837W,需要34個3W的LED貼片,然而34個LED白燈貼片只需要組裝成一盞LED燈就能達到理論需求光照度。100W的防爆白熾燈需要安裝9盞,一盞防爆白熾燈外景尺寸大概是Φ150*260,然而一盞LED貼片組裝燈外徑尺寸200*150*210(mm)。白熾燈9盞需要9根單獨電纜進行供電,産生了9個接頭,增加了風險,LED燈只需一盞即可。

  3、LED 防爆燈防爆性能

  LED防爆燈的基本原理同其他防爆燈相同,其原理根据欧洲标准EN13463-1:2002《爆炸性环境用非电气设备第1部分:基本方法与要求》的防爆概念和防火类型,隔爆型是采取措施允许内部爆炸并阻止火焰传爆的一种防爆型式,是最常用的一种防爆类型。而且,许多增安型防爆燈具部件,如驱动电源、灯座、联锁开关等,也是采用隔爆型结构。具有隔爆外壳的电气设备称为隔爆型电气设备。如果爆炸性气体混合物进入隔爆外壳并被点燃,隔爆外壳能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力,并阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物传播。这是一种间隙防爆原理,即利用金属间隙能阻止爆炸火焰的传播和冷却爆炸产物的温度,达到火焰熄灭和降温,抑制爆炸的扩展的原理设计的一种构造。

  除此之外,LED防爆燈所需要的驱动电源输出的是直流低电压,一般根本产生不了电火花。LED灯的发光原理是直接把电能转换成光能的过程,这种发光不存在像白炽灯那样先将电能转换成热能,继而使物体温度升高而发光的现象。

  白炽灯96%的电能都发热发掉的,白炽灯发出的光中有大量红外线,70-80%的电能是以热辐射(红外线)的形式散出去的,有5-10%是以热传导方式传递到灯泡外壳上的,所以灯芯温度高达2500度,而外表温度高达200余度。LED灯发出的光极少含有红外线,所以没有热辐射,芯片温度最高200余度,而外表温度基本感触不到。在100w白炽灯20CM处,你能感觉很明显的热感,而LED灯可以拿手触摸,你几乎感觉不到热量。从而也被称为“固冷光源”,不会引爆可燃气体,所以LED是本安型的防爆燈。隔爆型加本安型,LED防爆燈比其他防爆燈更安全。