Нейтрализатор зарядов статического электричества в потоке жидкости Советский патент 1988 года по МПК H05F3/04 

jU

у у у W

/ 5

3 6

II

(Л

L

О 00 to

Нейтрализатор зарядов статического электричества (НЗСЭ) в потоке жидкости содержит цилиндрический корпус (ЦК) 1, игольчатые электроды 2, электрод 4, размещенный вдоль оси ЦК 1 против игольчатых электродов 2, изолированный от ЦК 1 и электрически соединенный с патрубком 4, фланцы 5 из электроизоляционного материала и диэлектрический кожух 6, охватывающий электрод 3. НЗСЭ имеет повышенную эффективность нейтрализации за счет снижения потерь зарядов, по- ступанщих в жидкость с игольчатых электродов 2. 1 ил.

14)

Изобретение относится к технике борьбы с вредными проявлениями статического электричестваэ может быть использовано при разработке нейтрализаторов зарядов статического электричества в потоке жидкости PI является усовершенствованием изобретения по авт, св„ № 1048585 о

Цель изобретения повышение эф фективности нейтрализации за счет : снршения потерь зарядов,, поступаю- iшшс в жидкость с игольчатых электро ДОВ о

i На чертеже представлена конструк- ; тивная схема прер;лаг аемого нейтра- лизатора

; Нейтрализатор состоит из дштинд- ;pH4ecKoro корпуса 1, игольчатых эле- |Ктродов 2. дополнительного электро-- I да 3 патрубка 4, фланцев 5 из эле- 1ктроизоляционного материала и диэле- ктрического колсуха 6 I Электроды 2 направлены по радиусз ;к оси корпуса ,и зaзelvшeны вместе с корпусом 1. Патрубок 4 расположен по iходу движения жидкости за корпусом. Дополнительньй электрод 3 располо- жен внутри корпуса вдоль его оси против электродов 2, изолирован от корпуса и электрически соединен ;с патрубком 4„ Диэлектрический кор- ;пус охватыЕ ает дополнительный электрод 3 по всей наружной его поверхности.

Нейтрализатор работает следующим образоме

По протекании по трубопроводу заряженной жидкости внутри патрубка 4 происходит релаксация заряда. При этом на стенках патрубка 4 накапливается заряд того же знака; что и заряд в жндкостио Потенциал этого патрубка и соединенного с ним дополнительного электрода 3 повышается, а между игольчатыми электродами 2 и дополнительным электродом 3 возникает электрическое поле. Под действием этого поля сразу же до начала коронных разрядов на игольчатых электродах протекает ток проводимости IjA, величин:а которого зависит от потенциала дополнительного электрода и„ формы и расположения дополнительного и игольчатых электродов и удел;ьной злектропроводност; г жидкости s

I У К,и,

(1)

где К J коэффициент пропорциональности.

Носители заряда противоположного по сравнению с зарядом жидкости знака достигая границы кожуха 6 и не имея возможности разрядиться, скапливаются вблизи этой границы и сносятся потоком жидкости, поступая в ее объемс Таким образом, на вькоде корпуса 1 существует ток течения IT-J складывающийся из двух токов:

1 pW p,W - K,U,

(2)

где р - плотность объемного заряда жидкости на выходе корпуса

РО - входная плотность объемного заряда;

W - производительность (объемная) перекачки.

Потенциал дополнительного электрода определяется потенциалом патрубка 4,, зависящим от полного заряда q, жидкости внутри этого патрубка, и заряда q 5 накопленного на стенках патрубка

в результате тока релаксации In:

0

5

0

41

q

и

где V

2:

pv; t

1 f dt;

J С- 1

О t

(pv + J - dt)/c,

(3)

(4) (5)

p -

объем патрубка 4| постоянная времени релаксации заряда в жидкости} электрическая емкость патрубка 4 и дополнительного электрода 3 относительно земли.

Подставляя (5) в (2), получаем ральное уравнение

K,V , 1

45

pW p,W - (р + pdt).

Решение этого интегрального уравнения дает выражения, определяющие режим работы нейтрализатора до начала коронного разряда с игольчатых электродов 2 (момента t t), т.е. до достижения начального потенциала короны Up :

О - t i t„

(exp(-t/ o )

r(i.|25)s

(7).

31406827

где о - постоянная времени уменьшения-заряда , на выходе нейтрализатора.

I

После того, как потенциал патрубка и дополнительного электрода достигает величины Uj, в процесс нейтрализации включается ток короны игольчатых электродов. Интегральное уравнение, описьтающее работу нейтрализатора в этом режиме, жению (6):

w .,. - i5-i- 5 1

аналогично выра(Р

I Pdt) , i (8)

где К - коэффициент пропорциональности, связывающий ток короны с потенциалом.

Выражения, определяющие режим работы нейтрализатора в этих условиях, также аналогичны выражениям (7):

fg

t ь„

р (-t/e) c (1 - С

(K:+ K;)V

Из описанного следует, что заряд на выходе нейтрализатора стремится к О сначала с постоянной времени , и, если не достигает О до момента t (до достижения потенциала U) -далее с постоянной времени с ; Т , При этом ток проводимости не только не снижает эффективности нейтрализа-|Q тора, но и сам участвует в процессе нейтрализации, сокращая время выхода нейтрализатора на режим нулевого выходного заряда.

Таким образом, изобретение обес15 печивает повьшение эффективности нейтрализации. Формула изобретения

Нейтрализатор зарядов статичес-

20 кого электричества в потоке жидкости по авт. ев, № 1048585, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности нейтрализации за счет снижения потерь зарядов, 25 поступающих в жидкость с игольчатых электродов, он снабжен полым диэлектрическим кожухом, охватьшающим дополнительный электрод.