Минимальная энергия, необходимая для воспламенения паро- и газовоздушных смесей

Минимальная энергия, необходимая для воспламенения некоторых пылевоздушных смесей

В производственных условиях часто встречаются случаи возник­новения разрядов между заряженным диэлектриком и заземленным проводником. Энергия искрового разряда с заряженной диэлектриче­ской поверхности значительно меньше энергии разряда с проводящей поверхности, так как разряжается не вся заряженная поверхность ди­электрика, а лишь небольшой участок малой емкости, для которого напряженность электрического поля достигла пробивного значения. Энергия разряда с диэлектрической поверхности может быть опреде­лена лишь экспериментально.

Таблица 11.2 Вещества, входящие в состав смеси	Минимальная энергия воспламенения, мДж
Стеарат алюминия, ацетилцеллюлоза,
сера, цирконий	5,0
Древесная мука	20,0
Магний	20,0
Резина	30,0
Уголь	40,0
Алюминий	50,0
Казеин	60,0
Полиэтилен	80,0
Полистирол	120,0

На воспламеняющую способность электрической искры влияет ряд факторов. Наиболее существенные из них - концентрация, темпе­ратура и давление взрывоопасной смеси.

Предупреждение накопления зарядов статического электричества на проводящих объектах достигается заземлением оборудования. При этом сопротивление заземляющих устройств не должно превышать 100 Ом.

Для предотвращения накопления зарядов статического электриче­ства на диэлектриках применяют индукционные, высоковольтные и радиоизотопные нейтрализаторы.

2. Экспериментальная часть

2.1. Описание лабораторной установки и измерительной техники

Лабораторная установка для исследования процесса образования и накопления зарядов статического электричества выполнена из органиче­ского стекла и работает по замкнутому циклу движения твердой фазы (рис. 11.2). В качестве транспортируемого материала используется гра­нулированный полипропилен или другой диэлектрический материал.

3

if

я

\ I

L

Л

6

О

V:

(T=$L ⁵

в

?

Рис. 11.2. Схема лабораторной установки: 1 - шибер; 2 - трубопровод; 3 - циклон; 4 - бункер; 5 - ротаметр; 6 - воздуходувка

Частицы транспортируемого материала захватываются потоком воздуха и по трубопроводу 2 подаются в циклон 3, где происходит от­деление их от воздушного потока. Ударяясь о стенки трубопровода и циклона, частицы материала приобретают электрический заряд и, ссыпаясь в бункер 4, передают его металлической футеровке бункера.

Измеритель электрических зарядов ПК2-3А (рис. 11.3) предназна­чен для измерения потенциала поверхностной плотности и определе­ния знака заряда.

Рис. 11.3. Измеритель электрических зарядов ПК2-3А: a - насадка № 1; b - насадка № 2; c - насадка № 3; d - насадка № 4;

1 - регулятор; 2 - стрелочный прибор; 3 - курок; 4 - кнопка

Пределы измерения потенциала - от 0 до 50 кВ с поддиапазо­нами 0-1,0 кВ, 10-50 кВ. Пределы измерения плотности заряда - от 0 до 20 мкКл/м. Прибор имеет две сменные насадки и два дополни­тельных диска с комбинированными отверстиями для расширения пределов измерения потенциала. Насадки и диски применяются в соответствии с табл. 11.3.

Таблица 11.3

Условия применения насадок

Обозначение и номер	Пределы измерения	Пределы измерения
насадки	потенциала, кВ	плотности заряда
№ 1 х 0,1 (а)	0-1	-
№ 2 (диск) х 1 (b)	0-10	-
№ 3 (диск) х 5 (с)	0-50	-
№4 х 2 (d)	-	0-20 мкКл/м

При измерении поверхностной плотности заряда необходимо вы­полнить следующие действия.

1. На переднюю цилиндрическую часть прибора (рис. 11.3) надеть насадку d (№2 4), предназначенную для измерения плотно­сти заряда.

2. Включить питание прибора нажатием курка 3. Нажать кнопку 4 и установить стрелку на нуль посредством регулятора 1. Отпустить кнопку. При этом стрелка прибора должна остаться в середине шкалы на нуле. Если в момент отпускания кнопки 1 стрелка отойдет от нуля, необходимо операцию установки нуля повторить.

3. Прибор с насадкой поднести к заряженной поверхности так, чтобы насадка касалась ее.

Для измерения потенциала заряженной поверхности необходимо на переднюю цилиндрическую часть прибора (рис. 11.3) надеть на­садку а (№ 1). При этом шкала прибора соответствует 1 кВ, и поэтому показания прибора должны быть умножены на 0,1.

Установить нуль (аналогично п. 2).

Прибор с насадкой № 1 поднести к заряженной поверхности до соприкосновения с ней. Если стрелка прибора зашкаливает, необхо­димо расширить пределы измерения прибора. Для этого устанавли­вают диск b (№ 2) или с (№ 3) в насадку а (№ 1). При этом цифровые показания шкалы прибора умножаются на 1 с диском b и на 5 - с диском с.

Определение знака электростатических зарядов производится по отклонению стрелки прибора от середины шкалы (нуля): вправо «+», влево «-».