Библиотека I

имени В.И. Ленина |

или отдавать электрическим заряд. В ходе витания по трубопроводу в процессе соударений заряд частицы мо­жет возрастать. Предельная величина заряда зависит от многих причин, но принципиально ограничивается теми же основными факторами, что и при электризации твердых монолитных тел, т. е. электропроводностью частицы, электропроводностью стенок аппарата и газо­вым разрядом. В приемном бункере или циклоне, куда поступает транспортируемый продукт, скапливает­ся масса материала, несущая избыточный заряд пре­имущественно одного знака. Возникает электрическое поле, которое при больших зарядах приводит к искрооб-разованию. Заряд массы наэлектризованных частиц может сохраняться довольно длительно. Скорость рас­сеяния зарядов определяется объемной и поверхностной электропроводностью материала и во многом зависит от влажности окружающего воздуха. Чем выше электро­проводность, тем быстрее рассеиваются заряды массы материала, находящегося на заземленной проводящей поверхности. При пневмотранспортировании по метал­лическим заземленным трубам с них стекает ток электризации транспортируемого продукта, цепь которо­го замыкается через приемный бункер, куда поступает наэлектризованный продукт. В случае пневмотранспор-тирования по трубам, изготовленным из диэлектриче­ских материалов, поверхность труб также электризует­ся. Скапливающиеся заряды обусловливают появление на трубах высоких потенциалов; таким образом, при­косновение к ним может сопровождаться электрическим ударом и искрением. При сильной электризации воз­можны развитие электрических разрядов вдоль поверх­ности труб в направлении заземленных деталей, а так­же пробой стенок труб.

Движение диэлектрических жидкостей вдоль твердой поверхности, например по трубам, в определенных условиях также может сопровождаться интенсивной электризацией. Если удельное сопротивление жидкости превышает 10^ю Ом-м, электризация легковоспламеняю­щихся жидкостей создает опасность воспламенения их паров от разрядов СЭ. Механизм электризации жид­кости, движущейся по трубе, объясняется механическим разрушением двойного электрического слоя, возникаю­щего на границе с твердой фазой. Любая диэлектриче­ская жидкость, каким бы высоким удельным сопро-

-+^+.^+.+-1 +-1+0.+**"

++ + + + ++; + + + + + + ++ + + + +«•! + + + + + +. -и- + + + +■*•!■

ТР

Рис. 4 Электризация жидкости, прокачиваемой по трубопроводу со скоростью V. 1 — трубопровод; 2 — приемный резер­вуар; 3 — жидкость.

тивлением она ни обладала и как бы хорошо ни была очищена, всегда содержит в себе определенное коли­чество носителей электрического заряда в виде ионов или молионов примесей. На границе раздела жидкой и твердой фазы за счет электрокинетических явлений происходит образование двойного электрического слоя. Упрощенная картина распределения зарядов в погра­ничной зоне представлена на рис. 4. При этом заряды одного знака, оседающие на поверхности твердой стенки, нейтрализуются, а заряды противополож­ного знака находятся в объеме жидкости и могут увлекаться потоком. Та­ким образом, при закачке жидкости по трубам в ре­зервуар заряды, находя­щиеся в объеме, вместе с жидкостью попадают в приемный резервуар. Плотность заряда СЭ про­качиваемой по трубопро­воду жидкости тем выше, чем меньше электропро­водность жидкости, выше скорость прокачки по трубопро­воду, больше поверхность контакта ствердой фазой, т.е. чем больше диаметр трубопровода. Особенно интенсивно электризуются жидкости при их фильтрации. Поверх­ность фильтра развита сильно, а следовательно, велика и площадь контакта жидкости с твердым телом. Чем тоньше фильтрация, тем сильнее электризуется жид­кость. В фильтрах тонкой очистки диэлектрические жидкости электризуются в несколько раз более интен­сивно, чем в трубопроводах, поэтому фильтры принято считать основными генераторами СЭ в жидкости. Элек­тризация жидкости является весьма нежелательным явлением, особенно если жидкость легковоспламеняю­щаяся. При движении по трубопроводу через фильтры и другое технологическое оборудование электризация легковоспламеняющихся жидкостей никакой опасности не создает, если все емкости герметизированы, пол­ностью заполнены жидкостью и все оборудование за­землено. Опасность возникновения взрывов и пожаров

от разрядов СЭ возникает лишь при заполнении резер­вуаров, когда над поверхностью жидкости находится легковоспламеняющаяся паровоздушная смесь, а за­ряды СЭ создают сильное электрическое поле. В этом случае между поверхностью наэлектризованной жидко­сти и стенками резервуара или другими заземленными элементами конструкции возможно возникновение искры и как следствие воспламенение паров жидкости. Заряд, внесенный потоком жидкости в резервуар, сохраняется в нем в течение времени релаксации за­ряда. Это время, с, определяется электропроводностью и диэлектрической проницаемостью жидкости:

V

где т — постоянная времени релаксации жидкости, с. На практике это время исчисляется десятками и даже сотнями секунд.

Другой механизм генерации зарядов СЭ при запол­нении резервуаров жидкостями характеризуется возник­новением разноименно заряженных капель при разбрыз­гивании жидкостей. Это может иметь место при запол­нении резервуара свободно падающей струей. В ходе разбиения на отдельные капельки мелкие и крупные капли приобретают заряды противоположных знаков. В резервуаре может возникать облако мелких капель, несущее подобно грозовому облаку значительный элек­трический заряд одного знака. При определенных усло­виях, когда этот заряд достаточно велик, возможен электрический разряд, который может привести к вос­пламенению паров жидкости. Отсюда возникает естест­венное требование избегать заполнения резервуаров легковоспламеняющимися и горючими жидкостями сво­бодно падающей струей.