Трубопровод для работ с дисперсными материалами

Трубопровод для работ с дисперсными материалами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1» 550322

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ к авТОРСКО У СВИДЕтЕЛЬЧтВУ

Сои Сов тсчии

СОЛИ(..лмсти 1ескмх -ж;т1у0пм11 (61) Дополнительное к авт. свпд-ву— (22) Заявлено 22.09.75 (21) 2174100/11 (51) М. Кл е В 65G 53/52//

Н 05F 3/04 с присоединением заявки №вЂ”

Гооударствениый комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретеиий и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 15.03.77. Бюллетень ¹ 10 (53) УДК 621.867 87 (088.8) Дата опубликования описания 29.06.77 (72) Авторы изобретения

В. H. Шихов, В. П. Ситников, H. В. Еремина, Ю. А. Бочарников и 3. М. Раков

Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. „M. Ки ров а (71) Заявитель (54) ТРУБОПРОВОД ДЛЯ РАБОТЫ С ДИСПЕРСНЫМИ

МАТЕР ИАЛ АМ И

Изобретение относится к оборудованию по переработке дисперсных порошкообразных материалов, в частности при транспсртироьке элактризу)ощихся, 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 панряжения снижают напряженность поля (1, 2).

Известны устройства, в которых снижают интенсивность процессов электризации путем подбора пар трения (3).

Общим недостатком известных устройств является сложность конструкции и эксплуатации.

Кроме того, известен трубопровод для работы с дисперсными материалами, стенка которого выполнена из токопроводящего 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 установленные на его внутренней поверхности стенки электроды выполнены в виде конуса с закругленной вершиной, расширяющейся в сторону стенки, и расположены один от1!ОСIIтелъпо другого та к, 1то две пары смежных электродов образу)от прямоугольник, произведение диагоналей а н в ко)p торого удовлетворяет неравенств : ав:= 1000 см .

На фпг. 1 показан предлагаемый трубопровод с установленными в нем электрода ми; па фиг. 2 — расположение электродов в тру)5 бопроводе; на фиг. 3 — установка электродов в трубопроводе с расширя)огце11ся частью.

Степка 1 трубопровода выполнена пз токопроводящего материала. На ее IIyxpI..II»IeiI поверхности, пре11мущественно в местах возможного оседания материала (например, низ 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 пряЗ0 мой, связаны соотношением: ав (1000.

550322

Трубопровод 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 заря да до определенной величины произойдет электростатический разряд с поверхности материала на электрод 2, установленный на внутренней поверхности стенки 1.

Для того, чтобы вызвать воспламенение ил и 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 U зарядов на его поверхности через соотн о шен ие:

W = 1/2СН или с учетом Q = С U, Q=о S где Q — заряд; о — поверхностная плотность зарядов;

S — площадь диэлектрика, с которого возможен разряд, g =о ° S /2С.

Если указанное в правой части выражение меньше, чем минимальная энергия воспламенения транспортируемого д и сперсного материала, то такой искровой разряд вызвать взрыв или воспламенение не может.

На этом и,основана конструкция данного трубапровода.

Установка,на внутренней поверхности стенки электродов ограничивает площадь, с которой одновременно может произойти разряд, а следовательно, ограничивается и энергия разряда.

Выразив емкость С осевшего матер нала как емкость плоского конденсатора и приняв о=2,65 ° 10 9к/см, в =8,85 ° 10 4ф/см, в=2, и выразив, площадь, с которой может произойти разряд вбл!изи единичного электрода, как 4 площа|ди, равные произведению диагоналей четырехугольника, проведенного через центры четырех любых соседних электродов (см. фиг.

2), не лежащих на одной прямой, через а в, получим а в (1000 W

4.

Приняв W j,q равным 1 мдж (х. е. меньше, чем у реальных порошкообразных материалов), получим ав (1000 см .

Если выдержано указанное соотношение, то энергия разряда с поверхности осевшего диоперсного материала на ближайший электрод будет значительно меньше энергии воспламенения любого пороцькообразного материала,.в связи с чем .воапламенение ил и взрыв

1р по причине электростатического разряда невозможноо.

Пр имер выбора расстояния между электродами при расположен ни их по углам квадрата: а =1000, a=31 см, т. е. максимальное удаление электродов друг от друга, при расположении их по углам квадрата, равно Зl,см.

Формула изобретения

1. Трубопровод для работы с диспврсными материалами, стенка которого выполнена из токопроводящего материала и,представляет в поперечном сечении за минутый контур, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью снижения энергии искрового электростатического разряда с д исперсного 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, отличающийся тем, что установленные на его внутренней поверхности стенки электроды выполнены в виде конуса с закругленной вершиной, расширяющейся в сторону стенки.

3. Трубопровод по п. 1 и 2, о т л и ч а юшийся 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, пр инятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Франции № 1547907, кл. Н 05F, 29. 1 1. 68.

2. Авторское свидетельство № 334994, М. Кл. В Olj 9/06, 22,10.69.

3. Авторское свидетельство № 348458, М. Кл В 65G 53/40, 26.12.68.

4. Авторское свидетельство X 304204, М, Кл. В 65G 53/40, 13.03.70 (прототип).

550322 фиг.2

Фиг.) Фиг:Э

Составитель Г. Марьина

:Техред М. Семенов

Редактор В. Блохина

Корректор А. Степанова

МОТ, Загорский филиал

Заказ 2539 Изд. № 286 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва. K-35, Раушская наб., д. 4/5