低速离心机哪些型号具备防爆功能？
一、引言
在化工、制药、石油、环保等行业，离心机处理的样品常含有可燃、易爆气体或蒸气，如溶剂、油雾、挥发性有机物（VOCs）等。在普通离心机高速旋转过程中，若气体浓度达到爆炸极限并遇到热源或火花，就可能引发爆炸事故。因而，具备防爆功能的低速离心机（通常指转速在1 000–6 000 rpm范围内）在这些危险场所显得尤为重要。本文将从防爆离心机的设计标准、关键技术、主流厂商及型号、选型要点、维护规范、典型应用案例和未来发展趋势等方面，详细阐述低速离心机的防爆解决方案。
二、防爆离心机的设计标准与原理
防爆认证与标准
ATEX（EU）：欧洲针对危险环境设备的指令，包括分类Zone 1/2（气体）和Zone 21/22（粉尘）。
IECEx：国际电工委员会发布的防爆认证体系，与ATEX类似，适用范围更广。
GB 3836：中国国家标准，分为Ex d（隔爆型）、Ex p（正压型）、Ex e（增安型）等多种防爆形式。
隔爆（Ex d）与增安（Ex e）
隔爆型（Explosion‐proof/Flameproof）：将所有可能产生火花或高温的部件包封在能承受内部爆炸并阻止火焰外传播的壳体内；适用于Zone 1/21。
增安型（Increased Safety）：通过提高零部件间间隙、避免接触火花及过热，实现防爆；一般用于Zone 2/22。
核心技术要求
无火花电机：采用防爆电机，内部无刷或采用环氧覆膜绕组；
温度限制：严格控制绕组与轴承等部件最高表面温度低于T4（135 ℃）或更低；
风冷与密封：风冷系统与隔爆壳体分离，避免气流将可燃气体吸入电机；
防静电措施：配备接地端子、导电底座及静电消散涂层，降低摩擦与积累的静电风险；
密封与排压：腔体与电机壳体接口处需采用密封垫圈，并设置安全排压孔；
三、主流厂商与防爆型号推荐
以下列举市场上常见、具备低速防爆功能的离心机型号，供选型参考。
| 厂商 | 系列/型号 | 转速范围 | 容量 | 防爆等级 | 适用区域 |
|---|---|---|---|---|---|
| Eppendorf | 5702 EX | 6 000 rpm | 18×1.5 ml | Ex d IIB T4 | Zone 1/2 |
| Thermo Fisher | Sorvall Legend X1R EX | 6 000 rpm | 4×750 ml | Ex d IIB+H2 T4 | Zone 1/2 |
| Beckman Coulter | Allegra X‐15R EX | 4 400 rpm | 6×250 ml | Ex d IIB T3 | Zone 1/2 |
| Hettich | Rotanta 460 R EX | 5 000 rpm | 最大6 × 100 ml | Ex d IIC T4 | Zone 1/2 |
| Sigma (Sartorius) | 2–16 P EX | 4 000 rpm | 6×250 ml | Ex d IIB T4 | Zone 1/2 |
| MSE | Mistral 6000 R EX | 6 000 rpm | 4×250 ml | Ex d IIB+H2 T4 | Zone 1/2 |
| Benchmark | BKC-X1R EX | 6 000 rpm | 4×250 ml | Ex e IIB T4 | Zone 2/22 |
| Labnet | Prism EX | 5 000 rpm | 12×15 ml | Ex d IIB T4 | Zone 1/2 |
| BIOLAN | XJY-EX系列 | 5 000 rpm | 24×1.5 ml | Ex d IIB T4 | Zone 1/2 |
| Yarong | HGL-16EX | 4 000 rpm | 6×50 ml | Ex e IIC T3 | Zone 2/22 |
注： 上表仅为市场上代表性产品，具体型号与参数请以厂家最新技术资料为准。
四、防爆离心机的选型要点
风险区域判定
根据现场可燃气体种类、浓度及释放频率，判断设备应符合Zone 1/21还是Zone 2/22；
若存在氢气、乙炔等更高危险性气体，应优选IIC级别隔爆电机。
转速与离心力
确保所选型号转速满足实验或生产所需相对离心力（RCF）；
一般低速防爆机多在4 000–6 000 rpm，应根据样本密度与分离要求谨慎匹配。
容量与管架兼容性
样本量与试管规格决定腔容量及转子种类，需兼顾多样化转子（角转子、水平转子、PCR转子等）；
某些防爆型号因密封与隔爆结构限制，只支持固定转子接口。
温控与加速减速程序
若样本对温度敏感，优选具备制冷或温控选项的防爆机型；
加速/减速程序应可调，以减少样本溅落或气溶胶释放风险。
维护与认证文档
设备需具有完善的防爆合格证书（ATEX/IECEx/GB）及出厂检测报告；
选购时应确认防爆部件（电机、控制柜、接线盒）是否可快速更换与校验。
五、防爆离心机的安装与维护规范
基础与接地
安装前应确认地面平整、承重能力及防静电处理；
必须执行专用接地线连接，且接地电阻应≤4 Ω。
环境与通风
保持周围环境清洁，禁止明火及高温源；
防爆区内应设置强制通风，避免可燃气体、粉尘累积。
定期检验
按标准要求（国标GB 3836或相关ATEX文件）每年进行一次防爆性能复验，包括电机绕组、壳体密封、温度传感器及紧固件；
对隔爆接口及密封圈进行目视检查和气密试验；
日常维护
清洁时禁止使用易挥发有机溶剂；
定期润滑轴承及加注防爆级润滑脂，避免跑偏或摩擦产生热源；
发现异常震动、过温或报警，需立即停机检查并联系厂家售后。
六、典型应用案例
石油化工实验室
某炼化厂质检中心使用Thermo Sorvall Legend X1R EX进行含烃样本前处理，避免了普通离心机在高浓度石油醚中产生火花的风险，安全运行两年以上零事故。制药GMP车间
某生物制药企业在线检测区引入Eppendorf 5702 EX，处理含乙醇、丙酮的发酵液，结合区内通风柜与氮气置换系统，实现全封闭操作和实时监控。油漆涂料研发
一家涂料企业研发部门选用Hettich Rotanta 460 R EX，离心分离溶剂型涂料样本中微粒，防爆机型确保了测试过程的绝对安全。环境监测站
某环保局使用Sigma 2–16 P EX处理挥发性有机物样本，结合现场数据采集系统，可远程监控转速、温度及防爆状态，提升了应急响应能力。
七、发展趋势与展望
智能化与互联
防爆离心机将与工厂物联网（IIoT）和分布式控制系统（DCS）深度集成，实现状态在线监测、故障预警与远程诊断。模块化设计
未来防爆腔体、电机、控制单元将走向可插拔式模块，维护更换更快捷，同时满足多种防爆等级需求。能源与环保
采用高效变频电机与无刷设计，降低能耗；壳体与密封材料向更环保、更可回收方向演进。更高安全等级
随着氢能源和更易燃新材料的应用，IIC级别隔爆电机与更严格的温度等级（T3/T2）需求将普及。
八、结论
低速防爆离心机在处理含易燃易爆介质的化工、制药、环保、涂料等行业中具有不可替代的重要性。选择合适的防爆等级、满足转速与温控需求、配备完善的维护与检验制度，才能保证设备长期安全稳定运行。随着智能化、模块化和环保需求的提升，未来防爆离心机将进一步向高效、节能、绿色和互联方向发展，为危险环境下的样品分离提供更可靠的技术支撑。
