来自： 发布时间：2025-10-25 10:00:22
防爆控制柜的散热设计需兼顾防爆安全性与散热效率，以下是
综合多种技术方案的解决方案：
一、主流散热技术
- 自然散热+扩展壁散热器
- 适用于功率小于500 W的小型柜体，通过加大外
- 壳表面积（如铝挤压型材、波浪板）直接导热至
- 空气。关键设计包括散热器与发热元件间使用导
- 热硅脂压接，减少界面热阻。
- 热管-散热片耦合系统
- 中功率场景首选，热管导热系数可达
- 10,000 W/(m·K)，远高于铝材。通过铜基板将热
- 量传导至外部铝翅片，布置时需将IGBT等发热元
- 件安装在柜体后壁，外侧焊接槽形散热器，热管
- 贯穿壁板传递热量。例如，6根直径6～8 mm的
- 热管可带走1 kW热量。
- 强制风冷系统
- 采用防爆认证风扇（Ex d IIC T4）和密封风道，
- 遵循“下进上出”原则避免热短路。需配备耐高温
- （250℃）、阻燃等级UL94 V-0的过滤棉，适用
- 功率0.5～3 kW，噪声控制在65 dB(A)以。
- 液体冷却（水冷/油冷）
- 适用于高功率场景，通过冷却液（如50%乙二醇
- 溶液）循环带走热量。例如，需带走2.3 kW热量
- 时，流量需达220 L/h（ΔT=10 K）。系统需配置
- 双层密封格兰（DN25～DN40）防止渗漏。
- 防爆空调/正压通风
- 适用于功率超过3 kW或高温环境。正压型通过持
- 续注入洁净空气并配阻火器降温；防爆空调
- （Ex db eb mb IIC T4 Gb）可联锁PLC，温度
- ≥55℃启动制冷，节能25%。
二、设计流程与维护要点
- 设计流程：热负荷计算→散热方式选择→布局仿
- 真（如FloTHERM）→样机温升试验→定型认
- 证。仿真时需将隔爆壳体设为“无通风”边界，热
- 管/水冷作为等效热阻输入。
- 维护措施：定期清理散热翅片积尘（0.3 MPa压
- 缩空气吹扫），热管弯曲角度不超过45°。安装
- PT100温度探头监控温差（>15 K报警），并接
- 入SCADA系统实现预测性维护。
三、特殊场景解决方案
- 正压控制柜：结合正压通风循环（防爆风机+多
- 层滤网）与铝制板翅式热交换器，高温环境可选
- 循环水冷系统。元件布局需隔离热源，并采用铝
- 合金散热鳍片和导热硅胶垫优化传导。
- 粉尘环境：通过通风管道连接箱体进出气孔，实
- 现空气流通散热，同时防止危险气体侵入。
四、选型与故障预防
- 功率匹配：小功率优先热管+散热片；中功率选
- 风冷或水冷；高功率/高温环境用正压通风或防爆
- 空调。
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