Способ измерения заряда движущегося потока заряженных частиц аэровзвеси при пневмотранспортировании
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соватскик
Социалистических
Республик (ll) б 07158 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 27.0275 (2l) 2109231/18-21 с присое)гниением заявки №вЂ” (23) Прноритет— (43) Опублиттовано 150578, Бюллетень ¹ 18 (45) Дата опубликования описания 2704.78 (53) М. Кл.
Ь 01 R 19/16
Геердеретееееый ееветет
Вееете тееееетрев ВВВР ее деееа езееретеееВ е етернтее (53) УДК 621.317.7 (088. 8) (73) 4вторы изобретения
П.А.Воронин, В.И.Емекеев, Г.И.Данилиди и В.Г.Пекониди (7В) Заявителе северо-кавказский горно-металлургический институт (54) спОсОБ изт4еРения зАРядА дВижущеГОся
ПОТОКА ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ АЭРОВЗВЕСИ ПРИ
GHEBNOTPA8CH0PTHPOBAHHH
Изобретение относится к области измерения электрических и магнитных величин и может быть использовано для измерения и контроля заряда статического электричества при пневмотранспортировании аэровзвесей в горнодобывающей, а также пищевой, химической, металлургической и других отраслях промышленности.
Известен способ измерения электрического заряда в пневмотрубопроводе способом цилиндра Фарадея, основанный на .наведении в цилиндре методом электростатической индукции электрического заряда (1).
Однако этим способом измеряют неподвижный изолированный заряд внутри цилиндра Фарадея . При наличии внутри цилиндра разноименных зарядов этим способом можно измерить лишь их алгебраическую сумму (результирующий, избыточный заряд) . Кроме того, известный способ не может обеспечить измерения движущегося заряда.
Целью изобретения гвляется измерение текущсго значения заряда транспортируемого материала, не нарушая процесса транспортирования.
Достигается заданная цель тем, что в способе измерения заряда движущегося потока заряженных частиц аэровзвеси при пневмотранспортировании, пневмомагистраль помещают во внешнее постоянное магнитное поле, отклоняющее частицы к электроду, накладываемому на пневмомагистраль, и измеряют ток, проходящий в цепи: электрод — земля.
На чертеже представлена электрическая схема измерения наведенного тока и схема магнитного отклонения заряженных частиц в пневмомагистрали, поперечное сечение которой находится в плоскости Х-О- т, поясняющие предлагаемый способ.
Сущность способа заключается в следующем.
Участок пневмомагистрали помещают в постоянное магнитное поле, созданное магнитными полюсами N-S, под
Эт действием которого заряженная частица (с зарядом g ) транспортируемой аэровзвеси нормально отклоняется к заземленному электроду З со скоростью V и наводит в нем ток i, фиксируемый, например, микроамперметром г .
Явление лаведения тока i во внешней цепи электрода при движении заряженной частицы относительно него описывается теоремой Шокли-Рамо
30 =Ч,УЕ, (1) 607158 где ь - вектор напряженнос и электрического поля при единичном напряжении между электродами и отсутствии между ними заряженных частицу 5
У- вектор скорости частицы аэровзвеси. .Обобщая выражение для потока заряженных частиц, юмеем
i Ip(т,) Р „(С) E„dv, 10 где - объемная плотность заряда частиц объема потока в межэлектродном пространстве;
М - объем межэлектродного пРостранства1
В - время, составляющая-укаэанной напряк женности/ направленная по оси абсцисс;
V составляющая скорости частицы, направленная по оси абсцисс.
В соответствии с теоремой ШоклиРамо для равномерного плоско-параллель ного поля между электродами е
» (3) где h. — расстояние между электродами.
Тогда
° $@
Р ШК» Ж,а (4) где $з > Y< Ьо - площадь электрода.
Для определения сострвдяющей„скорости V известны продольная и попе- 35 речная составляющие общей силы, действующей на поток частиц в межэлектродном пространстве. На чертеже показана сила, действующая на частицу. Поперечная составляющая — есть сила Ло- 40 ренца F
Формула изобретения
Способ измерения заряда движущегося потока заряженных частиц аэровзвеси при пневмотранспортировании путем измерения тока, наведенного движущим45"ся зарядом, отличающийся тем, что, с целью измерения текущего значения заряда транспортируемого материала, не нарушая процесса транспортирования, пневмомагистраль поме50 щают во внешнее постоянное магнитное поле, отклоняющее частицы к электроду, накладываемому на пневмомагистраль, и измеряют ток, проходящий в цепи: электрод - земля.
55 (6) Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Дроздов Н.Г. Статическое электричество в химической промышленности, 60 М., Химия, 1973, с 25-26. (5) .-У (Us) где В - вектор магнитной индукции в промежутке между электродами;
Ур- длина потока частиц, находящихся в магнитном поле;
Ь»- сечение потока частиц.
Продольная составляющая Ро силы давления потока воздуха на частицы (на чертеже показано, действие на частицу) равна где Н вЂ” динамический напор воздуха в пневмопроводе, но V» U с < о л (7) о где ll - значение скорости частицы в потоке, направленной по оси пневмопровода.
Подставляя выражения (5) и (7) s выражение (4) и учитывая, что
У= /
О,. получим выражение для электрического заряда (Q, ) потока в межэлектродном пространстве для случая плоскопараллельного равномерногО поля /. 4
/à Ьац (8)
Величины Â/Ьв/<
Измерения величины заряда проводятся в начале, середине и конце магистрали при пневмотранспортировании гранулированных. ЬВ . эарядчиками ти-, па 4-ЗП и KHBB по шлангам Ф48 мм на расстояние 60 м. . Применение изобретения позволяет производить измерения, не нарушая процесса транспортирования, оценить мгновенное значение величины электрического заряда транспортируемого материала.
Изобретение повышает безопасность пневмотранспортирования аэровзвесей, так как появляется возможность оценки мгновенного значения вероятности наступления электрического пробоя воздуха в магистралях, ибо электрический разряд обычно является инициатором взрывов при транспортировании аэродисперсных смесей.
607158
Составитель О.Богомолов
Техред О.Андрейко КоРРектоР Н.Ковалева
Редактор Т.Янова
Филиал ППП Патент, r.. ужгород, ул. Проектная, 4
Эаказ 2575/33 Тираж 1112 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
