Изменение режима технологического процесса. Защита от статического
электричества
В любом технологическом процессе, сопровождающемся электролизацией,
всегда имеются две зоны (генерирования и рассеяния зарядов), в которых
закономерности обмена электрическими зарядами различны. В зонах
генерирования преимущественно протекают процессы электризации
(разделение зарядов противоположного знака), а в зонах рассеяния —
утечка (или релаксация) зарядов с наэлектризованного материала. Сущность
этого явления объясняется законом сохранения зарядов. Важным свойством
этих зон облегчающих защиту от статического электричества, является то,
что они разделены в пространстве.
Таблица 9.1. Зоны генерирования и рассеяния
статических зарядов
Процесс
Генерирование
Рассеяние
Перекачивание
жидкостей по трубопроводам
П невмотра испорти-
рование сыпучих материалов
Сушка в
многокамерных сушилках с пневмосжиженным слоем
Протягивание через
валки пленочного материала
Трубопроводные
линии
Питатели,
трубопроводы
Сетка, углы камеры
Тянущие валки
Приемные
емкости
Бункеры, циклоны
Центральные участки
стенок камер
Приемный рулон
пленки
Зоны генерирования и рассеяния зарядов статического
электричества, возникающие в некоторых технологических процессах,
приведены в табл. 9.1.
Четкое разграничение зон генерирования и рассеяния зарядов характерно
только для переработки однородных диэлектрических материалов и
транспортирования жидких диэлектриков. Тем не менее выявление зон
генерирования и рассеяния зарядов весьма важно для осуществления
конструктивных мер защиты от статического электричества.
Известно, что с этой целью устанавливают сетки, решетки, пластины,
увеличивающие поверхность соприкосновения наэлектризованного материала с
заземленными частями оборудования.
Применение таких мер вполне оправдано в зонах рассеяния зарядов
(бункерах, приемных емкостях и т. д.). Однако при установлении сеток и
пластин в трубопроводах или других зонах электризация материала резко
интенсифицируется вплоть до возникновения искровых разрядов с
транспортируемого материала в разрядных зонах (бункерах, циклонах и т.
д.).
В конечных аппаратах пневмотранспортных устройств, где происходит
осаждение сыпучего материала, и в приемных резервуарах для жидкостей
скорость транспортируемых потоков равна нулю; преобладающим процессом в
них является утечка зарядов. Последнее обстоятельство ис-пользуется для
устранения зарядов с жидких диэлектриков путем устройства релаксационных
емкостей, представляющих собой расширенные участки трубопровода, где с
жидкого диэлектрика до поступления в резервуар утекает большая часть
заряда. Устанавливают эти емкости непосредственно перед приемным
резервуаром.
Кроме основного источника генерирования зарядов, существуют еще и
побочные источники, сопутствующие основному, действие которых в
большинстве случаев легко предотвратить.
Побочное генерирование и разделение зарядов может происходить внутри
конечной емкости при: разбрызгивании входящих потоков жидкости;
прохождении пузырей воздуха или газа через слой жидкости или сыпучего
материала; разбрызгивании воды, находящейся на дне бака, входящим
потоком; возбуждении пыли в бункерах; перемешивании жидкости и сыпучего
материала внутри контейнера.
В зависимости от характеристик перерабатываемых веществ для
предотвращения побочных источников генерирования зарядов нужно
придерживаться следующих правил: не наполнять резервуары открытой
струей, за исключением горючих жидкостей; наполнение резервуаров и
цистерн производить под уровень жидкости; линейную скорость жидкости в
питающей трубе поддерживать низкой до тех пор, пока наливная труба не
будет заполнена; при перемещении сыпучих материалов прежде всего
избегать всклубливания пыли в бункерах с помощью скатов внутри бункера и
т. п.
Известно также, что количество зарядов, накапливающихся в жидких
диэлектриках в единицу времени при перекачке их по трубопроводам,
пропорционально средней скорости потока в степени 1,875 и диаметру
трубопровода в степени 0,825. Следовательно, уменьшая скорость перекачки
и диаметр транспортных труб, можно снизить величину заряда, переносимого
потоком в резервуар за единицу времени.
Если нежелательно уменьшать производительность установки, то следует
увеличить диаметр труб, благодаря чему уменьшится скорость
перекачиваемой жидкости.
Так, допустимые скорости для перекачки бензина —
4 м/с, чистой нефти — 7 м/с, эфира и сероуглерода —
1 м/с, для сложных эфиров и спиртов — 9—10 м/с.
При транспортировании сыпучих материалов рекомендуется увеличивать
диаметр трубопровода или концентрацию материала при соответствующем
уменьшении скорости воздуха.