Динамический индукционный нейтрализатор зарядов статического электричества

 

Изобретение относится к средствам защиты от статического электричества, может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности и является усовершенствованием известного нейтрализатора по авт.св. N 1314486. целью изобретения является повышение эффективности нейтрализации зарядов на движущихся бумажных материалах. Для этого разрядник 1 вращается навстречу движению наэлектризованного материала 6, а частоту его вращения выбирают в зависимости от скорости движения материала, поверхностной плотности зарядов, ширины полотна материала, радиуса разрядника и высоты установки его над материалом. С целью уменьшения запыленности разрядник снабжен металлической скобой 5, контактирующей с периферийной частью коронирующих электродов разрядника. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Н 05 F 3/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1314486 (21) 4626659/21 (22) 02.12.88 (46) 30.07.91. Бюл. М 28 (71) Гомельский бумажно-лесохимический завод и Украинское научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности (72) B.А,Сологуб, M.È,Êîíoaàë, В.Д.Кручковский, В.Т,Матвейчук, Q.Ì.ØàëoáàëoB и В.В.Дмитриев (54) 621.387(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N . 1354446, кл. Н 05 F 3/04, 1986, Авторское свидетельство СССР

М 1314486, кл. Н 05 F 3/04, 1985, (54) ДИНАМИЧЕСКИЙ ИНДУКЦИОННЫЙ

НЕЙТРАЛИЗАТОР ЗАРЯДОВ СТАТИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРИЧЕСТВА

„„Я2 „, 1667275 А2 (57) Изобретение относится к средствам защиты от статического электричества. может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности и является усовершенствованием известного нейтрализатора по авт. св. СССР М 1314486. Целью изобретения является повышение эффективности нейтрализации зарядов на движущихся бумажных материалах 1, Для этого разрядник 1 вращают навстречу движению наэлектризованного материала 6, а частоту его вращения выбирают в зависимости от скорости движения материала, поверхностной плотности зарядов, ширины полотна материала, радиуса разрядника и высоты установки его над материалом. С целью уменьшения запыленности разрядник снабжен металлической скобой 5, контактирующей с периферийной частью коронирующих электродов разрядника. 3 ил.

1667275

Изобретение относится к средствам защиты от статического электричества, может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности, например, для нейтрализации заряда бумажного полотна на ламинирующих машинах типа "ER-WE-PA" и печатных машинах типа "FATA" и касается усовершенствования известного нейтрализатора по авт. св. СССР М 1314486.

Цель изобретения — повышение эффективности нейтрализации зарядов на движущихся бумажных материалах — достигается тем, что направление вращения разрядника устанавливается противоположным направлению движения наэлектризованного материала, причем частота вращения разрядника и (об/мин) связана со скоростью движения защищаемого материала и взаимными размерами следующей зависимостью, полученной электрически:

InR InR

О (/А

"inR InR

< 103 где v — Скорость движения наэлектризованного материала, м/с;

o — поверхностная плотность зарядов, мкКл/м;

Ь вЂ” ширина полотна наэлектризованного материала, м;

R — радиус разрядника, мм;

h — расстояние от разрядника до полотна, мм;

А,В,С,D — электрические обезразмеривающие коэффициенты. А = 1,63; В = 23,5; С

=0,14, D =0,28, При этом для уменьшения запыленности коронирующие электроды разрядника со стороны, противоположной наэлектризованному материалу, контактируют с заземленным металлическим стержнем, На фиг.1 показан нейтрализатор, общий вид; на фиг.2 и 3 — зоны действия разрядника при различных направлениях его вращения относительно направления движения наэлектризованного материала, Нейтрализатор статического электричества состоит из разрядника 1, состоящего из набора нитей, представляющих собой диэлектрическое основание. покрытое тонкопроводящим составом, установленного в подшипниках 2, соединенного через гибкую связь 3 с приводом 4, скоба заземления расположена оппозитно наэлектризованному материалу 6 ь щеках 7.

В зависимости от ширины (В), скорости (v) и поверхностной плотности заряда (о ) материала 6 задается частота вращения привода 4, который через гибкую связь 3 приводит во вращение разрядник 1, вращающийся в подшипниках 2, закрепленных в щеках 7.

Частота вращения разрядника 1 выбирается так, чтобы ток коронного разряда был максимальным при соответствующем диаметре разрядника (2R) и расстояния (h)

его до материала, направление вращения разрядника противоположно направлению движения налектризованного материала.

Нейтралиэатор работает следующим образом.

При движении наэлектризованного материала вблизи разрядника на торцах токопроводящего покрытия диэлектрических нитей возникает коронный разряд, Генерируемые этим разрядом ионы нейтрализуют заряд на поверхности. Вследствие особенности изготовления нитей разрядника, в которых диэлектрическое основание покрыто токопроводящим составом, коронный разряд происходит с торца токопроводящего покрытия. Центральная часть нити основания находится в зоне коронного разряда и поляризуется. Знак зарядов на диэлектрическом основании совпадает со знаком зарядов короны, что приводит как бы к увеличению радиуса закругления коронирующей части нити и. соответственно, к снижению эффективности.

Вращение разрядника 1 с частотой, определяемой указанным соотношением, приводит к тому, что нити, поляризованные в момент пребывания вблизи наэлектризованного материала 6, выводятся из эоны коронного разряда, происходит релаксация наведенного заряда, Ускорению релаксации этого заряда и одновременно обеспыливанию разрядника способствует то, что периферийные части нитей разрядника соприкасаются со скобой

5 заземления, Вращение разрядника 1 в направлении, противоположном направлению движения наэлектризованного материала, способствует. с одной стороны. повышению потенциала на кончиках нитей, находящихся в зоне действия электростатических зарядов вследствие увеличения работы по переносу заряда. с другой стороны увеличивается эона взаимодействия коронирующих нитей разрядника с наэлектризованным материалом, Физика явления раскрывается на примере одной вращающейся нити. Пусть поверхностная n/loTHocTb электростатических зарядов наэлектризованного материала равна о . При вращечии нити (или металлического электрода) и приближении ее к

1667275 наэлектризованной поверхности на определенном расстоянии до наэлектризованного материала начинается коронный разряд. приводящий к нейтрализации зарядов статэлектричества. Этому положению соответствует расстояние hi и точка S> на поверхности наэлектризованного материала, характеризующие начало эоны нейтрализации заряда (фиг.2).

При движении коронирующих нитей разрядника в направлении движения материала происходит снижение поверхностной плотности заряда до величины о и, соответственно, коронный разряд из нити прекращается на расстоянии hz, меньшем, чем расстояние Ь1(положение нити фиг.2), Этому положению соответствует точка hI на поверхности наэлектризованного материала, характеризующая окончание зоны нейтрализации.

В случае, когда коронирующая нить разрядника вращается в направлении, противоположном направлению движения наэлектризованного материала (фиг.3), коронный разряд при плотности зарядов о> начнется на расстоянии йз, которое равняется расстоянию h1, соответствующему случаю, приведенному на фиг.2, т.е.

Ьз > hg. окончание коронного разряда при

О! произойдет íà расстоянии 64, которое больше расстояния hI вследствие большей затраченной работы по переносу электрического заряда против действия сил поля и соответствующего повышения потенциала на концах коронирующих нитей.

Из приведенных выше рассуждений следует, что h1 < h4 и hI пз> hp, следовательно, участок (зона) взаимодействия нейтрализатора с наэлектризованным материалом будет SI — Sz <$з — $4.

В таблице даны результаты экспериментальных исследований, подтверждающие приведенные выше теоретические рассуждения.

Результаты измерений, приведенные в таблице, свидетельствуют о том, что вращение разрядника в направлении, противоположном направлению движения наэлектризованного материала, способствует повышению эффективности работы нейтрализатора в среднем на 10;ь.

Опытным путем также установлено, что действие коронного разряда, приводящее к механическому разрушению токопроводящего покрытия и поляризации диэлектрического основания, наиболее сильно проявляется при напряженности электростатического поля 5000 В/см (что свидетельствует поверхностной плотности заряда о - 4,5 мк Клlм ) и скорости движения обрабатываемого материала (ч) более 5 м/с, Обработка экспериментальных данных, приведенных в таблице, по методу группового учета аргументов позволила получить эмпирическую зависимость для частоты вращения и, При этом диапазон изменения ширины бумажного полотна (Ь), расстояние от нейтрализатора до полотна (h) и радиус разрядника (R) выбирались иэ учета использования нейтрализатора на машинах типа "ER-WE-PA" и "FATA" (Ь = 1,2 — 2 м; h = 10 — 50 мм; R = 30-40 мм), Таким образом, предложенное устройство позволяет повысить эффективность нейтрализаций зарядов на движущихся бумажных материалах.

Формула изобретения

1. Динамический индукционный нейтрализатор зарядов статического фектричества по авт. св. М 1314486, о л и ч а юшийся тем, что. с целью повышения эффективности нейтрализации зарядов на движущихся бумажных материалах, направление вращения разрядника установлено навстречу движению наэлектризованного материала, а частота вращения и (об/мин) определена из следующего условия; п а(v brJ 1 h Гп!л)

А — — В =С вЂ” О

InR inR InR InR

103 где ч — скорость движения наэлектризованного материала, м/с; о — поверхностная плотность зарядов, мкКл/м;

0 — ширина полотна наэлектризованного материла,м;

R — радиус разрядника, мм;

h — расстояние от разрядника до полотна, мм;

A,В,С,D — эмпирические обезразмеривающие коэффициенты, А = 1,63; В = 23,5;

С = 0,14; О = 0,28.

2, Нейтрализатор по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что. с целью уменьшения запыленности разрядника, он снабжен металлической скобой, контактирующей с периферийной частью коронирующих электродов разрядника, 1667275

Нап яженность элект остатического поля В/см

Отношение напряженности поля при вращении разрядника походу к напряженности против хода при вращении разрядника против хода движения наэлектризованного материала при вращении разрядника по ходу движения наэлектризованного материала

Фиг. 2

Составитель С. Хартов

Редактор А. Маковская Техред М.Моргентал Корректор О, Ципле

Заказ 2535 Тираж 478 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

+ 650

+ 400

+ 300

+ 400

+ 420

+ 700

+ 450

-1200

- 1200 — 1100 —; 1200 — 1400

+ 550

+ 350

+ 300

+ 375

+ 400

+ 600

+ 380

-1000

-1100

-1000

-1000

-1300

1.2

1,14

1,00

1,08

1,05

1.18

1,18

1,2

1,1

1,1

1,2

1,08