Трубопровод для работ с дисперсными материалами

(550322 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К ьВтОРСКОМЮ СВИДЕТЕЛЬТВУ Ссж т Сов.тонии СОциссяистиескмх) 2174100 2) Заявлено 22.09.7 1) М. Кл е В 656 53,/520Н 05 Р 3/04 присоединением заявкиГосударствениыи комитет Совете Йиииотров СССР оо делам изооретеиий и открытий, А. Бочарни В. Н. Шихов, В. П. Ситников, Н, В, Еремина,и Э. М, РаковУральский ордена Трудового Красного Знамениинститут им. С, М. Кирова политехнический 1) Заявител ДЛЯ РАБОТЫ С ДИСПЕРСНЫМИМАТЕРИАЛАМИ 54) ТРУБО П РО Изобретение относится к оборудованию по переработке дисперсных порошкообразных материалов, в частности при транспсртировке электризующихся, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.Известны устройства, снижающие вероятность искрового разряда и электризацию транспортируемого материала, в которых размещают системы электродов и .путем подачи высокого цанряжеция снижают напряженность поля 1, 2.Известны устройства, в которых снижают интенсивность процессов электризации путем подбора пар трения 13.Общим недостатком известных устройств является сложность конструкции и эксплуатации.Кроме того, известен трубопровод для работы с дисперсными материалами, стенка которого выполнена из токоцроводящего материала и представляет в поперечном сечении замкнутый контур 4,Недостатком этого трубопровода является возможность искрового электростатического разряда и воспламенение материала.С целью снижения энергии искрового электростатического разряда с дисперсного материала до величины, не вызывающей воспламенение последнего, на нижней внутренней поверхности стенки предлагаемого трубопровода установлены отдельно стоящие электроды, высота которых не меньше высоты слоя осевшего материала, а установлешые ца его внутренней поверхности стенки электроды выпол цены в виде конуса с закругленной вершиной,ра.шцряющейся в сторону стенки, и расположены Однц Отцосцтелы 0 другого так, 1 тс две пары смежных электродов образуот прямоугольник, цроизведепие диагоналей а ц в ко- О торого удовлетворяет неравенств".ав см.На фцг, 1 показан предлагаемый трубопровод с установленными в цем электродами; па фиг. 2 - расположение электродов в тру бопроводе; ца фиг. 3 - установка электродовв трубопроводе с расширяощейся частью.Степка 1 трубопровода выполнена цз токопроводящего материала, На ее внутренне поверхности, преюущественцо в местах возможного оседания материала (например, циз и боковые части стенки трубопровода) установлены электроды 2, выполненные в,виде конуса с закругленной вершиной, расширяющейся в сторону стенки и высота которых не меньше высоты слоя 3 осевшего материала. Электроды 2 установлены друг относительно другого так, что диагонали а и в четырехугольника, проведенного через центры любых соседних электродов, не лежащих на одной пряж мой, связаны соотношением: ав 41000, 5503223Трубопровод работает следующим образом.В местах снижения скорости, в нижней части и на наклонных участках трубопровода (т. е. в тех местах, где установлены электроды), оседает транспортируемый электризующийся материал. На осевшем слое,накапливаются заряды статического электричества. После увеличения заряда до определенной величины произойдет электростатический разряд с поверхностен материала на электрод 2, установленный на внутренней поверхности стенки 1,Для того, чтобы вызвать воспламенение или взрыв смеси порошка и воздуха, электростатичеокий искровой разряд должен обладать определенной энергией, большей, чем так называемая минимальная энергия воспламенения кониретного дисперсного материала, транспортируемого по трубопроводу,Энергия электростатического разряда,может быть определена через электрическую емкость С участка осевшего материала и потенциал У зарядов на его поверхности через соотн о шение:У=1/2 СНили с учетом Я = С У, Я=о 5,где Я - заряд;о - поверхностная плотность зарядов;5 - площадь диэлектрика, с котороговозможен разряд,У = о5/2 С,Если указанное в правой части выражениеменьше, чем минимальная энергия воспламенения транспортируемого дисперсного материала, то такой искровой разряд вызвать взрывили воспламенение не может.На этом и,основана конструкция данноготрубапровода.Установка,на внутренней поверхности стенки электродов ограничивает площадь, с которой одновременно может произойти разряд, аследовательно, ограничивается и энергия разряда.Выразив емкость С осевшего матерналакак емкость плоского конденсатора и приняво=2,6510 9 к/см, во=8,8510 - 4 ф/см, 8=2, ивыразив, площадь, с которой может произойтиразряд вблизи единичного электрода, как 4площади, равные произведению диагоналейчетырехугольника, проведенного через центрычетырех любых соседних электродов (см. фиг,2), не лежащих на одной прямой, через а в,получим а в (1000 14 4Приняв %равным 1 мдж (х. е, меньше,чем у реальных порошкообразных материалов), получим ав (1000 см.Если выдержано указанное соотношение, 5 то энергия разряда с поверхности осевшегодиоперсного материала на ближайший электрод будет значительно меньше энергии вос.пламенения любого порощкообразного мате.риала,.в связи с чем воапламенение или взрыв 1 О по причине электростатического разряда невоз можно.Пример выбора расстояния между электродами при расположенни их по углам квадрата: а=1000, а=31 см, т. е. максимальное уда ление электродов друг от друга, прои расположении их по углам квадрата, равно 31,см.Формула изобретения201. Трубопровод для работы с дисперснымиматериалами, стенка которого выполнена из токопроводящего материала и,представляет в поперечном сечении замкнутый контур, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения энергии искрового электростатического разряда с дисперсного материала до величины, не вызывающей воспламенение последнего, на нижней внутренней поверхности стенки трубоЗо провода установлены отдельно стоящие электроды, высота которых не меньше высоты слоя осевшего материала.2, Трубопровод по п. 1, отличающийсятем, что установленные на его внутренней поверхности стеньки электроды выполнены в виде конуса с закругленной вершиной, расширяющейся в сторону стенки,3. Трубопровод по п. 1 и 2, отлич а ющ и й с я тем, что электроды расположены один относительно другого так, что две пары смежных электродов образуют прямоугольник, произведение диагоналей а и в которого удовлетворяет неравенству: ав ., 1000 см.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент Франции1547907, кл. Н 05 Р,29.11,68.2. Авторское свидетельство334994,М, Кл. В 011 9/06, 22,10.69.3. Авторское свидетельство348458,М. Кл В 656 53/40, 26,12.68.4. Авторское свидетельство304204,М, Кл. В 656 53/40, 13.03.70 (прототип),,Техред М, Семенов Редактор В. Блохи орректор А. Степано Заказ 2539 одпцсн НИИП МОТ, Загорский филиа Изд.286 Тираж 1019 Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва. Ж.35, Раушская наб., д. 4/5