Устройство для изучения кинетики трибоэлектризации сыпучего материала Советский патент 1984 года по МПК B03C7/00 

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм для осуществления трибозарядки выполнен в виде лопастей из диэлектрического материала, установленных с возможностью вращения на оси, которая расположена в днище корпуса .

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено щлюзовым затвором, а стенки корпуса выполнены полыми.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ КИНЕТИКИ ТРИБОЭЛЕКТРИЗАЦИИ СЬШУЧЕГО МАТЕРИАЛА, включающее корпус цилиндрической формы и механизм для осуществления трибозарядки, отличающееся тем, что, с целью расширения области изучения кинетики трибоэлектризации сыпучего материала, оно снабжено электродами, одним из котррых служат стенки корпуса, а другой размещен внутри корпуса коаксиально ему,- и патрубком из диэлектрического материала, установленным по касательной к боковой стенке корпуса и имеющим паз на поверхности, причем патрубок установлен с возможностью вращательного и возвратно-поступательного перемещения по вертикали.

Изобретение относится к разделению сыпучих пищевых и минеральных материалов и может быть использовано в пищевой, мясо-молочной, рыбной и горной промьшленностях. Известно устройство для изучения кинетики трибоэлектризации минералов, включающее измерительный элект род, кювету, заземленный цилиндр Фарадея и электромагнит Cl Однако данное устройство предназ начено для изучения кинетики трибоэлектризации минералов при высоких ,температурах и не применяется для пищевого сырья и сыпучих материалов при отрицательных температурах, при изучении зарядки в электрическом поле, стерилизации и адгезии частиц к рабочей поверхности устройства. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройсГво для изучения кинетики трибоэлектризации сыпучего материала, включающее корпус цилиндрической формы и механизм для осуществления трибозарядки С23. Известное устройство не позволяejr изучать кинетику трибоэлектризации в потоке газа и зарядку в элект рическом поле, а также стерилизацию и адгезию сыпучего сырья к рабочей поверхности устройства. Недостатком данного устройства является цикличность его работы, так как в кювету можно поместить только определенную порцию исследуе мого вещества, кроме того, оно не имеет коронирующего и осадительного электрода, что не позволяет изучать процесс зарядки сыпучего материала в поле коронного разряда. Цель изобретения - расширение области изучения кинетики трибоэлектризации сыпучего материала. Указанная цель достигается тем, что устройство для изучения кинетики трибоэлектризации сыпучего материала, включающее корпус цилиндрической формы и механизм для осуществления трибозарядки, снабжено электродами, одним из которых служат стенки корпуса, а другой размещен внутри корпуса коаксиально ему, и патрубком из диэлектрического материала, установленным по касательной к боковой стенке корпуса и имеющим паз на поверхности, причем патрубок установлен с возможностью вращательного и возвратно-поступательного перемещения по вертикали. Кроме того, механизм для осуществления трибозарядки выполнен в виде лопастей из диэлектрического материала, установленных с возможностью вращения на оси, которая расположена в днище корпуса. Устройство снабжено шлюзовым затвором, а стенки корпуса выполнены полыми. Расширение области изучения исследуемых материалов основано на том, что в устройстве с помощью механизма трибозарядки создается требуемая скорость потока частиц, движущихся за счет центробежной силы по поверхности стенки камеры, в резуль-; тате чего частицы приобретают трибозаряды, а с помощью патрубка удается в необходимый момент времени направлять заряженные частицы в приемное устройство для измерения их величины и знака потенциала. Снабжение устройства коронирующим электродом и патрубком позволяет изучать Кинетику зарядки частиц в поле коронного разряда в зависимости от времени нахождения частиц в поле коронного разряда и напряженности электрического поля, создавае3мой между коронирующим и заземленны электродом, R результате чего на по верхности частиц, вводимых в межэлектродное пространство, адсорбиру ются ионы одного знака и частицы заряжаются, а также изучать кинетику адгезии для различных по размеру частиц в зависимости от величины напряженности электрического поля .и ее продолжительности. Предлагаемое устройство позволяет изучать кинетику процесса стерилизации сыпучего сырья при создании различной величины напряженности электрического поля, начиная от одновременного воздействия на сырье электрического поля и потока заряженных частиц ионизированного газа до обработки сырья в потоке сильно ионизированного газа, образующего низкотемпературную плазму с высокой электропроводностью, и заданной про должительностью обработки. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство для изучения кинетики трибоэлектризации сыпучего материала; на фиг. 2 - патрубок. Устройство содержит корпус t, патрубок 2, коронирующий электрод 3 шлюзовой затвор 4, механизм трибоза рядки 5 и стойки 6. Стенки 7 корпуса 1 являются электродом. Патрубок 2 имеет паз 8. Механизм трибозарядки 5 выполнен в виде лопастей 9 из диэлектрического материала, установ ленных на оси 10, которая расположе на в днище корпуса 1.Стенки 7 выпол нены полыми. Устройство работает следующим об разом. Пример 1. При изучении кин тики трибоэлектризации сыпучего сырья в потоке газа опускают патрубок 2 на уровень с днищем корпуса 1, включают механизм трибозарядки 5 и через шлюзовой затвор 4 подают определенную дозу сырья в корпус. . Под действием воздушного потока, создаваемого лопастями 9 механизма трибозарядки 5, частицы движутся по внутренней поверхности корпуса 1 и приобретают трибозаряды. Затем в необходимый момент времени поднимают патрубок 2 на высоту корпуса 1 и заряженные частицы направляются в приемное устройство для измерения приобретенных ими величины и знака потенциала за счет наличия паза 8. 6 Лналогичио изучают кинетику трибоэлектризации сыпучего сырья в потоке газа при низких и высоких температурах. В этом случае предварительно в рубашку шлюзового затвора 4 и полые стенки 7 корпуса 1 подается хладагент или теплоноситель Пример 2. При изучении адгезионной стойкости сыпучего сырья в потоке газа опускают патрубок 2 на уровень с днищем корпуса 1. Включают механизм трибозарядки 5 и через шлюзовой затвор 4 направляют определенную (взвешенную) дозу сырья в корпус 1. Под действием воздушного потока, создаваемого полостями 9 механизма трибозарядки 5,частицы дви- , жутся по внутренней поверхности корпуса 1, где часть из них прилипа-ет к стенке корпуса 1. Далее поднимают патрубок 2 на высоту корпуса 1 и неприлипшие к стенке корпуса частицы направляются в приемник сырья. Затем сырье взвешивается и определяется процент адгезии (прилипания) сырья к стенке 7 корпуса 1. Изменяя число оборотов механизма, для каждого размера сырья можно определить кинетику адгезии к стенкам корпуса. Аналогичным образом изучается адгезия сырья в потоке газа при низких и высоких температурах. В этом случае, как и в примере 1, в рубашку шлюзового затвора 4 и полую стенку 7 корпуса 1 подается хладагент или теплоноситель. Пример 3. Изучение кинетики зарядки сыпучего сырья в поле коронного разряда. При опущенном патрубке 2 до уровня днища корпуса 1 включают механизм трибозарядки 5 и через шлюзовой затвор 4 подают сырье в корпус 1. Затем подают заданный потенциал на коронирующий электрод 3. Частицы сырья, двигаясь в поле коронного разряда, образованном коронирующим электродом 3 и заземленным электродом, которым служит внутренняя стенка корпуса, приобретают униполярный заряд. В необходимый момент времени поднимают патрубок 2 на высоту корпуса и заряженные частицы направляются в приемное устройство для измерения приобретенных ими величины и знака потенциала. При изучении кинетики зарядки сыпучего сырья в поле коронного разряда в условиях низких и высоких

температур предварительно подается хладагент или теплоноситель в рубашку ишюзового затвора 4 и полую стенку 7 корпуса 1,

Пример 4. При изучении кинетики процесса стерилизации сыпучего сырья порядок проведения опыта аналогичен примеру 3. В данном случае определяют продолжительность эффективной обработки сьфья и напряженность электрического поля, при которой наступает максимальный эффект стерилизации.

Полученные при проведении исследований данные могут служить исходными при выборе материала пневмотранспортирующих устройств, при определении конструктивных параметров трибоадгезионных сепараторов и классификаторов, электросепараторов и электроклассификаторов.

Применение предлагаемого устройства для изучения кинетики трибо:электризацииi сыпучего материала позволяет изучать кинетику трибоэлектризации и адгезии сыпучих материалов в потоке газа в широком интервале температур при различных скоростях движения частиц, а также кинетику зарядки и адгезии сыпучих материалов в поле коронного разряда в широком инте эвале температур и напряженности электрического поля кроме того, изучать процесс стерилизации при различной продолжительности обработки материала и напряженности электрического поля.

фиг. г