Способ определения электризуемости веществ в технологических аппаратах

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕКТРИЗУЕМОСТИ ВЕЩЕСТВ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ АППАРАТАХ(57) Использование: в способах определения электризуемости веществ в технологических аппаратах. Способ позволяетзначительно сократить трудозатраты на определение электризуемости веществ в технологических аппаратах. Он учитывает Изобретение относится к технике защиты от вредных проявлений статического электричества. Оно может найти применение в химической, горнодобывающей, пищевой и других отраслях промышленности, где происходит образование зарядов статического электричества (ЗСЗ) в процессе получения, переработки, транспортирования дисперсных веществ, Обьективные данные об электризуемости веществ, находятся в технологических аппаратах, необходимы при оценке электростатической безопасности оборудования и ,разработке мероприятий по ее обеспечению. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ С влажность воздуха, при которой выполняется технологический процесс, и состояние вещества, в котором оно находится - пристенный слой, аэровзвесь, сплошной поток. Сущность изобретения: способ реализуется следующим образом: в лабораторных условиях получают зависимости электризуемости вещества от влажности воздуха в диапазоне 20 - 90 0/,; изме ря ют влажность воздуха, при которой выполняется технологический процесс, и по имеющимся зависимостям находят соответствующие значения электризуемости, на основании которь 1 х с учетом относительного содержания вещества каждого состояния. определяется электризуемость вещества в аппарате, Применяя данный способ возможно.по имеющимся зависимостям злектризуемости от влажности определять электростатический заряд в любом технологическом аппарате,Целью изобретения является сокращение трудозатрат и расширение функциональных возможностей способа определения электризуемости различных веществ.Реализацйя предложенного способа осуществляется следующим образом,При разных значениях влажности воздуха определяется электризуемость каждого состояния вещества: пристенного слоя г)1, аэровзвеси ц 2, сплошного потока оз. Определение Ц 1, )2, цз может быть выполнено в соответствии со способом, изложенным в прототипе, Влажность, при которой проводится определение электризуемости, изменяется в диапазоне 20% - 900 с интервалом10 О(у и поддерживается при экспериментах Ьдним из известных способов (кондиционе.ром, увлажнением полов, селикагелем), Выбранный диапазон изменения влажности определяется его практической целесообразностью, В заданном диапазоне получается следующий ряд значений электризуемости: при влажности 20 - ц 1, (у цз, при влажности 30% - ц 1 , цгзо, цз игот.д. На основании полученных значений строятся гра ики по которым возможно определить ц 1, цг, цз 1 у при любой влажности ф имеющей место в технологическом аппарате, Таким образом для каждого вещества имеем три зависимости, полученные в лабораторных условиях, которые позволяют определять электризуемость. веществ в условиях производственного процесса. Как показали эксперименты, наиболее сильно влияет влажность в диапазоне 40 - 55%.В технологическом аппарате одновременно мокет образовываться пристенный слой, аэровзвесь и сплошной поток, Так при загрузке бункеров присутствует слой оседающего вещества, непосредственно контактирующий со стенкой бункера, (пристенный слой), пылевое облако, заполняющее свободное пространство в бункере, (аэровзвесь), поток ссыпаемого вещества и осевший продукт (сплошной поток), Влияние каждого состояния вещестпа на полный ЭСЗ в аппарате, от которого зависит его электростатическая безопасность, пропорционально количеству вещества, находящемуся в этом состоянии. Количественно оно может быть выражено в относительных ве-. личинах, то есть равно отношению массы вещества определенного состояния ко всей массе вещества: М: если масса пристенного слоя М 1, его относительное содержание в 1 = М 1/М; аэровзвеси п 12 = М 2/М, сплошного потока Мз - п 1 з = Мз/М;. ЭСЗ прямо пропорционален электризуемости, поэтому на основании теоремы Остроградского-Гаусса есектризурчссть еерастра е аппарате ц = ц 1 гп 1+ цг" п 1 г+ цзп 1 з, По электриэу 1,Уемости возможно решить и обратную задачу, то есть определить ЭСЗ в аппарате как произведение ц на М. Такой путь определения ЭСЗ удобен, так как масса вещества М в аппарате может меняться (например при его заполнении), а электризуемость с учетом характера тех процесса, то есть наличия того или иного состояния, оставаться постоянной, В некоторых аппаратах отдельные состояния вещества могут отсутствовать: при сушке в кипящем слое, в трубопроводах при пневмотранспортированииотсутствует сплошной поток. Таким образом, используя предложенный способ, имея только зависимости для каждого состояния электризуемости от влажности и его относительное содержание в аппарате, возможно определить ЭСЗ в любом технологическом аппарате.Экспериментальная проверка способабыла выполнена на мелкодисперсном веще 10 стве с размером частиц порядка 150 мкм,При влажности 70%, которая поддерживалась при выполнении операции вибропросейки этого вещества, были найденызначения электризуемости для разнь 1 х со 15 стояний; ц 1= 1,30 мк Кл/кг цг = 0,72 мкКл/кг,цз = 0,31 мкКл/кг, Процесс вибропросейкине отличается стабильностью, поэтому гп 1 ==0,05 - 0,12, п 12 = 0,05-0,08, вз = 0,8 - 0,9, Врезультате расчета по предложенной фор 20 муле получены значения электризуемости ц== 0,38.0,46 мкКл/кг. Непосредственные измерения на натурном оборудовании привибропросеивании исследуемого веществадали значения электризуемости 0,43 .ф. 0,2625 мкКл/кг, Аналогичным путем может бытьпроведено определение электризуемостидля любого технологического аппарата,Отличаясь универсальностью, простотой реализации и экономической целесооб 30 разностью, предложенный способ найдетширокое применение в различных отрасляхпромышленности при решении вопросовобеспечения электростатической безопасности технологических процессов,Формула изобретения .Способ определения электризуемостивеществ в технологических аппаратах путемконтактной электризации ссыпаемых веществ в виде пристенного слоя, аэровзвеси40 . и сплошного потока и определения электризуемости этих состояний, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшения трудоемкости и повышения точности для диапазонаотносительной влажности воздуха 20-90,45 после раздельного определения электриэуемусти пристенного слоя ц,1 у, аэровзвесицг и сплошного потока цзу, соответствующих влажности ф в технологическом аппа 50рате, определяют относительное содержание массы вещества, находящейся в видепристенного слоя п 11, аэровзвеси п 12, сплошного потока п 1 з, а определение результирующей зле ктризуемости веществапроизводят согласно следующему выраже 55нию: Ц Ц 1 П 11+ Ц 2 П 12 + ЦЗ П 13.