Устройство для изучения кинетики трибоэлектризации сыпучего материала

 

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.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И)

486 А

3(Я) В 03 С 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К: АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3475149/22-03 (22) 26.07.82 (46) 30.03.84. Бюл. Р 12 (72) В.В.Илюхин, Б.С.Бабакин и Б.Е.Носков (71) Московский технологический институт мясной и молочной промьппленности (53) 622.777(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР к 526391, кл. В 03 С 7/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР к 982808, кл. В 03 С 7/00, 1981 (прототип). (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ЛЯ ИЗУЧЕНИЯ

КИНЕТИКИ ТРИБОЗЛЕКТРИЗАЦИИ СЫПУЧЕГО

МАТЕРИАЛА, включающее корпус цилиндрической формы и механизм для осуществления трибозарядки, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области изучения кинетики трибоэлектризации сыпучего материала, оно 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.

1082486

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что механизм для осуществления трибозарядки выполнен в виде лопастей из диэлектрического материала, установленных с возможностью вращения на оси, котоИзобретение относится к разделению сыпучих пищевых и минеральных материалов и может быть использовано в пищевой, мясо-молочной, рыбной и горной промышленностях.

Известно устройство для изучения кинетики трибоэлектризации минералов, включающее измерительный электрод, кювету, заземленный цилиндр

Фарадея и электромагнит (1).

Однако данное устройство предназначено 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 устройся во для изучения кинетики трибоэлектризации сыпучего материала, включающее корпус цилиндрической формы и механизм для осуществления трибозарядки (2 3.

Известное устройство не позволяBtF изучать кинетику трибоэлектризации в потоке газа и зарядку в электрическом 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 исследуемого 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 трибоФ электризации сыпучего материала. рая расположена в днище корпуса.

3. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено шлюзовым затвором, а стенки корпуса выполнены полыми.

Указанная цель достигается тем, что устройство дпя изучения кинетики трибоэлектризации сыпучего материала, включающее корпус цилиндрической формы и механизм для осуществления трибозарядки, снабжено электродами, одним из которых служат стен— ки корпуса, а другой размещен внутри корпуса коаксиально ему, и патрубf0 ком из диэлектрического материала, установленным по касательной к боко вой стенке корпуса и имеющим паз на поверхности, причем патрубок установлен с воэможностью вращательного и возвратно-поступательного перемещения по вертикали.

Кроме того, механизм для осуществления трибозарядки выполнен в виде лопастей из диэлектрического материа20 ла, установленных с возможностью вращения на оси, которая расположена в днище корпуса.

Устройство снабжено шлюзовым затвором, а стенки корпуса выполнены

25 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 време35 ни направлять заряженные частицы в приемное устройство для измерения их величины и знака потенциала.

Снабжение устройства коронирующим

40 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, создавае82486

Устройство работает следующим образом.

Пример 1. При изучении кинетики 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 трибоэарядки 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.

3 1О мой между коронирующим и заземленным электродом, в результате чего на поверхности частиц, вводимых в межэлектродное пространство, адсорбируются 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 ниэкотемпературную плазму с высокой электропроводностью, и заданной продолжительностью обработки.

На фиг. 1 иэображено предлагаемое устройство для изучения кинетики трибоэлектризации сыпучего материала; на фиг ° 2 — патрубок.

Устройство содержит корпус 1, патрубок 2, коронирующий электрод 3, . шлюзовой затвор 4, механизм трибозарядки 5 и стойки 6. Стенки 7 корпу са 1 являются электродом. Патрубок

2 имеет паз 8. Механизм трибозарядки 5 выполнен в виде лопастей 9 из диэлектрического материала, установленных на оси 10, которая расположена в днище корпуса 1.Стенки 7 выполнейы полыми.

Аналогично изучают кинетику три,боэлектризации 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 движутся по внутренней поверхности корпуса 1, где часть из них прилипает 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 измерейия приобретенных ими величины и знака потенциала.

При изучении кинетики зарядки сыпучего сырья в поле коронного разряда в условиях низких и высоких

S 1082486 Ь фиг. 2

Составитель М.Соболев

Редактор M.ßíoâè÷ Техреду. Мартящова Корректор В.Синицкая

Заказ 1б20/8 Тираж 535 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по делам изобретений и открытий

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

Фипиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 температур предварительно подается хладагент нли теплоноситель в рубашку шлюзового 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 сырья и напря.— женность электрического поля, при которой наступает максимальный эф-. фект стерилизации.

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

Применение предлагаемого устрой5 ства для изучения кинетики трибоэлектризации: сыпучего материала позволяет изучать кинетику трибоэлектризации и адгезии сыпучих ма10 териалов в потоке газа в широком интервале тФиператур при различных скоростях движения частиц, а также кинетику зарядки и адгезии сыпучих материалов в поле коронного разряда в широком интервале .гемператур

15 и напряженности электрического поля, кроме того, изучать процесс стерилизации при различной продолжительности обработки материала и напряженности электрического поля.