CN109688682A - 一种直流粉体电荷消除器及消除系统 - Google Patents

Abstract

一种直流粉体电荷消除器及消除系统，属静电消除领域。在消电管道上设置中空底座；在底座上设置锁扣结构将气路构件及与之一体的线路板及电极针与底座的上端固接为一体；电极针经弹簧金属插件与线路板连接；在气路构件下端和底座之间填充由四氟或阻燃塑料构成的阻燃填料层；沿电极针针体的外周与阻燃填料层之间设置送风道；放电腔经底座下端的开口端与消电管道气路相通；气路构件的气道与放电腔、底座下端的开口端和消电管道气路相通；线路板通过高压头电连接直流电源或脉冲直流电源。其通过调整直流电源输出电压的高低，或调整脉冲直流电源的电压输出占空比或频率，来改变离子风消电器的输出特性。可广泛用于粉体输送系统消电装置的设计制造领域。

Description

一种直流粉体电荷消除器及消除系统

技术领域

本发明属于静电消除领域，尤其涉及一种用于粉体仓储和输送作业过程中的静电消除装置及消除系统。

背景技术

在粉体仓储运输和装卸作业过程中，由于频繁地发生物料与管壁、容器壁之间以及物料粒子彼此之间的接触和再分离，将会呈现明显的静电起电过程。

带电的可燃性物料会随着静电的积聚，极易引发燃烧和爆炸。

因此，及时准确地监测并消除颗粒静电，就成为了静电研究和工业控制领域十分重要的课题。

离子风管道粉体静电消除器为解决这一问题提供了很好的方法，其通过对电极针施加高电压，使空气分子电离，再由送风系统将正负离子吹送到输粉管道中，实现对粉体静电荷的消除。

然而，在实际工作中发现，现有的离子风管道粉体静电消除器存在如下问题：

1、离子输出特性无法调整，使消电效率不理想；

2、消电器离子出风口容易被粉体堵塞，结构设计有待改进；

3、消电器本体与消电管道是一体的，生产制造及安装使用不方便，只适用单一直径管道；不同直径的管道消电器须重新制造；

4、消除器本体及安全控制系统的安全性和可靠性有待进一步提高。

如何提高静电消除器的消电效率，避免其被粉体堵塞，提高静电消除器的安全性，进一步提高使用过程的安全性和可靠性，成为实际设计和制造工作中亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种直流粉体电荷消除器及消除系统。其通过使消电器的离子输出特性可调整，来提高消电效率；通过进一步优化消电器本体和消电管道的结构设计，来避免被粉体堵塞，提高安全性；采用独立设置消电器本体，为消电器本体增加限能元件，增加控制系统的监控装置，以进一步提高粉体电荷消除器及消除系统在使用过程中的安全性和可靠性。

本发明的技术方案是：提供一种直流粉体电荷消除器，包括用于产生带电离子的线路板、电极针和用于将带电离子吹入粉体输送管道的气路构件，其特征是：

设置一个消电器本体；

所述的消电器本体包括消电管道和至少一个设置在消电管道上的离子风消电器；

所述的消电管道用于串接在粉体输送管道中；

所述离子风消电器的气路构件用于将带电离子吹入消电管道；

在消电管道上设置一个固接的中空结构的底座；

在底座上设置一个锁扣结构，将气路构件及与之一体的线路板及电极针，与底座上端固接为一体；

所述的线路板设置在气路构件上端的凹腔中，所述的电极针经过一个弹簧金属插件与线路板电连接；

所述的电极针贯穿气路构件的下端和锁扣结构设置，并在底座下部构成一个放电端；

在气路构件的下端和底座之间，填充由四氟或阻燃ABS塑料构成的阻燃填料层；

所述的阻燃填料层在电极针的放电端与底座下端的开口端之间，形成一个放电腔，构成离子风消电器的离子出风口；

沿电极针针体的外周与阻燃填料层之间，设置有送风道；

所述的放电腔经底座下端的开口端与消电管道气路相通；

所述气路构件的气道，经设置在阻燃填料层中的送风道，与放电腔、底座下端的开口端和消电管道气路相通；

所述的线路板通过高压头电连接直流电源或脉冲直流电源，通过调整直流电源输出电压的高低，或调整脉冲直流电源的电压输出占空比或频率，来改变离子风消电器的输出特性。

进一步的，在所述底座下端的开口端设置有一个网罩，用于防止粉体进入放电腔或离子风消电器的出风口；在所述气路构件与阻燃填料层的结合部，以及阻燃填料层与底座的结合部，分别设置有第一橡胶垫圈和第二橡胶垫圈。

进一步的，在所述的线路板上焊接有高压陶瓷片式电阻，高压陶瓷片式电阻的一端与线路板上的高压头连接件电连接，另一端与电极针末端的弹簧金属插件电连接；

所述的离子风消电器通过设置高压陶瓷片式电阻，来阻止电极针上的电晕放电向火花放电过渡，确保放电安全，避免误入放电腔或离子出风口的粉尘因放电能量过大被引燃，使离子风消电器产品符合防爆安全要求。

进一步的，在所述气路构件上端的凹腔中填充有高压电子灌封胶，将线路板、线路板上的高压头连接件、高压陶瓷片式电阻胶封、固接在气路构件上端的凹腔中，以避免内部产生火花放电，确保产品消电性能及符合防爆安全要求。

具体的，所述的电极针与消电管道垂直相交设置。

本发明还提供了一种采用上述直流粉体电荷消除器的粉体电荷消除系统，包括消电器消电管道和设置在消电管道上的离子风消电器，其特征是：

设置一个套筒，将所述的消电管道和设置在消电管道上的离子风消电器容纳于其中；

所述消电管道的管径与待安装部位的粉体输送管路相同；

所述消电管道的首、末两端，用法兰与所述粉体输送管路的首、末两端分别对应连接；

在粉体物料运输管路上设置一个放料球阀，在放料球阀下游的粉体运输管路上设置所述的套筒和其中的消电器本体；

在消电器本体前端和后端的粉体运输管路上，分别对应设置第一和第二粉体电荷监测仪；所述的第一和第二粉体电荷监测仪构成电荷监测系统；

所述的第一粉体电荷监测仪用于检测消电前被输送粉体物料的静电数值，所述的第二粉体电荷监测仪用于检测经过消电后被输送粉体物料的静电数值；

第一和第二粉体电荷监测仪的信号输出端，同时分别与远程控制柜和消电器控制柜对应连接；即，第一粉体电荷监测仪的信号输出端分别与远程控制柜和消电器控制柜对应连接，于此同时，第二粉体电荷监测仪的信号输出端也分别与远程控制柜和消电器控制柜对应连接；

在消电器消电管道上，设置至少两个离子风消电器；

所述的两个离子风消电器沿消电器消电管道的横截面对称设置；

所述各个离子风消电器的气路，经过电磁阀与送风系统气路连接，所述各个离子风消电器的控制电路与消电器控制柜分别对应连接；

远程控制柜的信号输出端，分别与放料球阀及送风系统及电磁阀的控制端对应连接；

在气源与消电器本体之间的送气管路上，设置管路压力监测系统；

管路压力监测系统包括压力表和流量表，用于实时将送气管中的风压值、流量值传送给消电器控制柜；

所述的粉体电荷消除系统，采用直流电源或脉冲直流电源作为离子风消电器的电源；依据第一电荷监测仪所测得的静电检测值的大小，来调整离子风消电器的离子输出特性；依据第二电荷监测仪来监测除电效果，并将反馈信号输送至远程控制柜和消电器控制柜；消电器控制柜根据反馈信号，进一步校正离子风消电器的离子输出特性，以实现最佳的消电效果，控制粉体电荷密度始终在安全值以内。

具体的，在所述放料球阀下游的粉体运输管路上串联设置消电器本体。

具体的，所述第一和第二粉体电荷监测仪为振荡电容式粉体电荷监测仪。

本发明技术方案所述粉体电荷消除系统的消电工作步骤如下：

在粉体输送作业开始之前，由远程控制系统指令送风系统送风，压力表、流量表将启动信号和实时风压值、流量值传送给消电器控制柜；当风压值和流量值达到对应的规定值之上，并保持一定时间后，消电器控制柜则启动各离子风消电器的电源；同时，传送信号给远程控制柜，远程控制柜指令第一、第二电荷监测仪工作，并启动放料球阀，物料开始气力输送；

消电器控制柜将根据第一、第二电荷监测仪所反馈的电荷值，对消电器电源的高压输出特性加以调节控制，使粉体电荷密度控制在安全值范围内；

当粉体输送作业结束时，远程控制系统将依次对放料球阀、消电器电源、电荷监测系统发出关闭指令；而送风系统则延时对消电器继续送风至预定的延迟时间；

所述的粉体电荷消除系统，通过上述控制过程，有效地实现了工业粉体气力输送过程中对静电的远程、实时、在线监控和消除，方便了操作人员，保证了生产安全。

具体的，所述粉体电荷消除系统，根据第一粉体电荷监测仪检测到的被输送粉体电荷密度大小，对消电器直流电源输出电压的高低或脉冲直流电源的输出电压的高低或电压输出占空比、频率加以调节控制，调整离子风消电器的离子输出特性；

所述粉体电荷消除系统，根据第二电荷监测仪的反馈信号，进一步校正离子风消电器电源的输出高压特性，以实现最佳的消电效果，控制粉体电荷密度始终在安全值以内。

与现有技术比较，本发明的优点是：

1.根据第一、第二电荷监测仪所反馈的电荷值，对直流粉体电荷消除器电源的高压输出特性加以调节控制，使得离子风消电器的离子输出特性可实时根据粉体所带静电情况进行及时调整，使粉体电荷消除系统的消电效率得到较大提高；

2.采用套筒、消电器消电管道与粉体输送管道串接的组合式机械结构，实现了同一离子风消电器在不同直径管道上的通用，制作、安装、使用方便，产品的制造、安装效率得以提高；

3.采用高压陶瓷片式电阻为直流粉体电荷消除器及消电器本体增加限能元件(高压陶瓷片式电阻)，来阻止电极针上的电晕放电向火花放电过渡，确保放电安全，能避免误入放电腔或离子出风口的粉尘因放电能量过大被引燃；

4.通过灌注高压电子灌封胶，将线路板、线路板上的高压头连接件、高压陶瓷片式电阻胶封，固接在气路构件上端的凹腔中，以避免内部产生火花放电，确保产品消电性能及符合防爆安全要求。

5.采用固定横截面结构尺寸的离子风消电器(离子风消电器结构固定，只长度不同)，配以不同直径的套筒和消电器消电管道，既可以适应不同管径的粉体输送管道，又可实现在不同直径管道上的通用；简化了消电器本体的设计和制造工艺。

附图说明

图1是本发明消电器本体的结构示意图；

图2是本发明消电器本体在管道上的安装结构示意图；

图3是本发明直流粉体电荷消除系统的系统构成示意图；

图4是本发明的消电工作流程方框图。

图中1为消电管道，2为底座，3为锁扣结构，4为气路构件，5为气道，6为凹腔，7为线路板，8为高压电子灌封胶，9为弹簧金属插件，10为电极针，11a为第一橡胶垫圈，11b为第二橡胶垫圈，12为阻燃填料层，13为送风道，14为网罩，15为套筒，16为气源管，17为电源线进口管，18为放料球阀，19为第一粉体电荷监测仪，20为第二粉体电荷监测仪，21为粉体料仓。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1中，本发明的技术方案提供了一种直流粉体电荷消除器，包括用于产生带电离子的线路板、电极针和用于将带电离子吹入粉体输送管道的气路构件，其发明点在于：

设置一个消电器本体；所述的消电器本体包括消电管道1和至少一个设置在消电管道上的离子风消电器；

所述的消电管道用于串接在粉体输送管道中；所述离子风消电器的气路构件用于将带电离子吹入消电管道；

在消电管道上设置一个固接的中空结构的底座2；在底座上设置一个锁扣结构3，将气路构件4及与之一体的线路板7及电极针10，与底座上端固接为一体；

所述的线路板设置在气路构件上端的凹腔6中，所述的电极针经过一个弹簧金属插件9与线路板电连接；所述的电极针贯穿气路构件的下端和锁扣结构设置，并在底座下部构成一个放电端；

在气路构件的下端和底座之间，填充由四氟或阻燃ABS塑料构成的阻燃填料层12；所述的阻燃填料层在电极针的放电端与底座下端的开口端之间，形成一个放电腔，构成离子风消电器的离子出风口；

沿电极针针体的外周与阻燃填料层之间，设置有送风道13；

所述的放电腔经底座下端的开口端与消电管道气路相通；

所述气路构件的气道，经设置在阻燃填料层中的送风道，与放电腔、底座下端的开口端和消电管道气路相通；

所述的线路板通过高压头电连接直流电源或脉冲直流电源，通过调整直流电源输出电压的高低，或调整脉冲直流电源的电压输出占空比或频率，来改变离子风消电器的输出特性。

进一步的，在所述底座下端的开口端设置有一个网罩14，所述的网罩为金属网罩，用于防止粉体进入放电腔或离子风消电器的出风口。

进一步的，在所述的线路板上焊接有高压陶瓷片式电阻，高压陶瓷片式电阻的一端与线路板上的高压头连接件电连接，另一端与电极针末端的弹簧金属插件电连接；

所述的离子风消电器通过设置高压陶瓷片式电阻，构成限能元件，来阻止电极针上的电晕放电向火花放电过渡，确保放电安全，避免误入放电腔或离子出风口的粉尘因放电能量过大被引燃，使离子风消电器产品符合防爆安全要求。

进一步的，在所述气路构件上端的凹腔中填充有高压电子灌封胶8，将线路板、线路板上的高压头连接件、高压陶瓷片式电阻胶封、固接在气路构件上端的凹腔中。

四氟是四氟乙烯的聚合物，英文缩写为PTFE。其介质损耗小，击穿电压高，具有良好的表面不粘性和不燃性。

阻燃ABS塑料是在ABS的基础上加入阻燃剂，成为达到阻燃效果的ABS塑料。

本技术方案在气路构件上端的凹腔中填充高压电子灌封胶，目的是避免内部产生火花放电，确保产品消电性能及符合防爆安全要求。

在实际生产时，为了简化工艺，加快装配速度，可将由四氟或阻燃ABS塑料构成的阻燃填料层制成定型加工件(称为套管或阻燃套管)，以加快装配速度和保证阻燃效果。

在实际制造过程中，所述离子风消电器采用下列装配过程：

1.将带外螺纹的底座焊接在消电管道的管壁上；

2.将金属网罩放置在底座底部的开口处；

3.将电极针插入弹簧金属插件内，与其实现过盈配合；

4.将电极插入四氟(或阻燃ABS)套管内，并将套管拧入绝缘棒芯，针套顶端的弹簧顶针与线路板电连接；

5.将四氟套管(或阻燃ABS)放入底座内，旋转锁扣将底座与四氟(或阻燃ABS)套管拧紧。

为了保证送风道的气密性，在所述气路构件与阻燃填料层的结合部，以及阻燃填料层与底座的结合部，分别设置有第一橡胶垫圈11a和第二橡胶垫圈11b。

图2中，在消电器消电管道上，设置至少两个离子风消电器(图中以4个离子风消电器为例)；各个离子风消电器沿消电器消电管道的横截面对称设置；

由图可知，所述的电极针与消电管道垂直相交设置。

本技术方案在消电管道的外周，同轴心地设置有一个套筒15，将所述的消电管道和设置在消电管道上的离子风消电器容纳于其中。

所述套筒的管径与待安装部位的粉体输送管路相同。

为了给消电器本体提供气源通路，满足防爆要求，在套筒内设置有气源管16，为容纳于套筒中的多个离子风消电器集中提供气源。同时还设置有电源线进口管17，以防止电源线的磨损、破损，满足防爆的要求。

本技术方案中离子风消电器独立设计，可方便地实现在不同直径管道上的通用，制作使用方便，效率提高。离子风消电器为棒型，可安装多个电极针，避免单针消电器布线的繁琐及潜在的安全隐患。

图3中，本发明的技术方案还提供了一种采用上述直流粉体电荷消除器的粉体电荷消除系统，包括消电器消电管道和设置在消电管道上的离子风消电器，其发明点在于：

设置一个套筒，将所述的消电管道和设置在消电管道上的离子风消电器容纳于其中；

在粉体物料运输管路上设置一个放料球阀18，在放料球阀下游的粉体运输管路上设置所述的套筒和其中的消电器本体。

在消电器本体前端和后端的粉体运输管路上，分别对应设置第一粉体电荷监测仪19和第二粉体电荷监测仪20；所述的第一和第二粉体电荷监测仪构成电荷监测系统；

所述的第一粉体电荷监测仪用于检测消电前被输送粉体物料的静电数值，所述的第二粉体电荷监测仪用于检测经过消电后被输送粉体物料的静电数值；

第一和第二粉体电荷监测仪的信号输出端，与远程控制柜分别对应连接；

在消电器消电管道上，设置至少两个离子风消电器；

所述的两个离子风消电器沿消电器消电管道的横截面对称设置；

所述各个离子风消电器的气路，经过电磁阀与送风系统气路连接，所述各个离子风消电器的控制电路与消电器控制柜分别对应连接；

远程控制柜的信号输出端，分别与放料球阀及送风系统及电磁阀的控制端对应连接；

在气源与消电器本体之间的送气管路上，设置管路压力监测系统；

管路压力监测系统包括压力表和流量表，用于实时将送气管中的风压值、流量值传送给消电器控制柜。

所述的粉体电荷消除系统，采用直流电源或脉冲直流电源作为离子风消电器的电源；依据第一电荷监测仪所测得的静电检测值的大小，来调整离子风消电器的离子输出特性；依据第二电荷监测仪来监测除电效果，并将反馈信号输送至远程控制柜和消电器控制柜；消电器控制柜根据反馈信号，进一步校正离子风消电器的离子输出特性，以实现最佳的消电效果，控制粉体电荷密度始终在安全值以内。

由图3可知，本技术方案的控制系统主要由粉体电荷监控系统，压力监测系统，送风系统，电源控制系统组成。

现场管道内的电荷密度测量主要使用振荡电容式粉体电荷监测仪，电荷监测仪在离子风消电器前后各安装一个。离子风消电器送风口通过流量表、压力表和电磁阀连接到送风系统。

本技术方案为增强离子风消电器消电性能，采用直流电源或脉冲直流电源。

依据第一电荷监测仪所测得的电荷密度大小调整直流电源输出电压的高低，或者，调整脉冲直流电源电压输出占空比、频率。

第二电荷监测仪用于监测除电效果，并反馈信号；根据反馈信号，进一步校正电源输出高压特性，以实现最佳的消电效果，控制粉体电荷密度始终在安全值以内。

在图3所给出的实施例中，在所述放料球阀下游的粉体运输管路上串联设置消电器本体。

进一步的，所述第一和第二粉体电荷监测仪为振荡电容式粉体电荷监测仪。

由于振荡电容式粉体电荷监测仪为现有技术，其具体工作原理和气路、电路的连接关系在此不再叙述，实际实施时可参照厂家产品说明书中的规定进行。

图1、图2以及图3中，在离子出风口标注的带有“+”、“-”号的圆圈，表示带有正电荷或负电荷的粒子，为业内习惯性标注画法；通过带有“+”、“-”号圆圈的多少，来表示带电粒子的多少或带电粒子的极性，不带有“+”、“-”号的圆圈，表示经过消电后不带极性的粒子。从图3中位于粉体料仓中所画的粒子可知，经过消电后，被输送粉体粒子所带的电荷量大大减少。

本技术方案在粉体输送作业开始之前，由远程控制系统指令送风系统送风，压力表、流量表将启动信号和实时风压值、流量值传送给消电器控制柜；当风压值和流量值各达到规定值之上，并保持一定时间后(延迟时间可设定)，消电器控制柜则启动离子风消电器电源；同时，传送信号给远程控制柜，远程控制柜指令第一、第二电荷监测仪工作，并启动放料球阀，物料开始气力输送。

消电器控制柜将根据第一、第二电荷监测仪所反馈的电荷值，对消电器电源高压输出特性加以调节控制，使粉体电荷密度控制在安全值范围内。

当粉体输送作业结束时，远程控制系统将依次对放料球阀、消电器电源、电荷监测系统发出关闭指令；而送风系统则延时对消电器继续送风(延迟时间可设定)。

通过上述工作过程，本技术方案有效地实现了工业粉体气力输送过程中对静电的远程、实时、在线监控和消除，方便了操作人员，保证了生产安全。

本发明技术方案所述粉体电荷消除系统的消电工作步骤如图4中所示：

1、在粉体输送作业开始前，远程控制柜指令电磁阀闭合，送风系统送风；

2、气体流量表、压力表分别将流量信号、压力信号传送给消电器控制柜；

3、当风压值和流量值各自达到规定值之上，并保持一定时间后(延迟时间可设定)，消电器控制柜则启动离子风消电器电源，使离子风消电器工作；

4、消电器控制柜传送信号给远程控制柜，远程控制柜指令第一、第二电荷监测仪工作；

5、远程控制柜启动放料球阀，物料开始气力输送；

6、物料先后经过第一电荷监测仪、离子风消电器、第二电荷监测仪；第一电荷监测仪与第二电荷监测仪把监测到的电荷值反馈给消电器控制柜；

7、消电器控制柜将根据反馈的电荷值，实时调整离子风消电器电源的高压输出特性，使离子输出随物料粒子带静电情况做出相应变化，以实现最佳消电效果；

8、离子风消电器工作过程中，流量表和压力表会随时监测气体流量值和压力值，并实时反馈给消电器控制柜；

9、一旦气体流量值和压力值，其中之一或两者都低于设定值，则消电器控制柜立即关闭离子风消电器电源，停止向离子风消电器供电，避免引燃危险，并将此故障信号反馈给远程控制柜；

10、当粉体物料输送作业完成时，远程控制柜将首先关闭放料球阀；

11、然后，发送指令给消电器控制柜，消电器控制柜则关闭离子风消电器电源，停止向消电器供电；

12、消电器停止工作后，消电器控制柜发送反馈信号给远程控制柜，远程控制柜下达指令关闭电荷监测仪1、电荷监测仪2；

13、而送风系统则继续延时向离子风消电器送风(延时时间可设定)；

14、延时送风时间达到设定值后，远程控制柜将关闭送风系统，整个生产作业过程结束。

综上所述，本发明技术方案的发明点在于：

1)消电器电源采用直流电源或脉冲直流电源；

2)消电器输出电压的高低或电压输出占空比、频率可调整；

3)所用的直流电源或脉冲直流电源内部的高压发生部件、高压元件全部用高压电子灌封胶灌封；

4)消电器本体内的电路板上焊接有高压陶瓷片式电阻，阻值100MΩ至500MΩ，功率1至3W

5)高压陶瓷片式电阻的一端与高压头连接件电连接，另一端与电极针弹簧金属插件电连接；

6)电极针与弹簧金属插件过盈配合；

7)用高压电子灌封胶将高压陶瓷片式电阻、高压头连接件胶封，避免内部产生火花放电，确保产品消电性能及符合防爆安全要求；

8)高压陶瓷片式电阻的作用为阻止电极针上的电晕放电向火花放电过渡，确保放电安全，避免误入离子出风口的粉尘因放电能量过大被引燃；

9)离子风消电器的送风口依次通过流量表、压力表和电磁阀连接到送风系统，监控气体流量及压力，并实时发送流量、压力信号给消电器控制柜；当气体流量、压力低于设定值时，消电器控制柜将切断消电器电源，停止供电，防止引燃粉体；

10)离子风消电器出风口处的气流压力始终大于消电管道内的气流压力，以避免粉体倒灌到消电器本体内，并保证消电器出风口不被粉体堵塞。

此外，图2中，套筒15的管径与待安装部位的粉体输送管路相同。

消电管道的首、末两端，用法兰与所述粉体输送管路的首、末两端分别对应连接。

采用上述结构的好处是，采用固定横截面结构尺寸的离子风消电器(离子风消电器结构固定，只长度不同)，配以不同直径的套筒及消电管道，既可以适应不同管径的粉体输送管道，又可实现在不同直径管道上的通用；简化了消电器本体的设计和制造工艺。

实施例：

采用本技术方案后，将其与现有市售产品进行了比较，其比较结果如下：

通过上述表格可知：在相同管径大小、输送同种粉体、输送条件相同的情况下，应用本专利技术方案的粉体静电消除器，其消电效率得到了明显提高。

本发明的技术方案实施后，可产生如下有益效果：

1、离子输出特性可根据粉体所带静电情况调整，使消电效率得到较大提高；

2、消电器本体及消电管道结构更加合理，消电效率得到更大的提高；

3、消电器本体及安全控制系统的安全性和可靠性得到确保，具备较强的防爆性能。

本发明可广泛用于粉体输送系统消电装置的设计制造领域。

Claims (10)

1.一种直流粉体电荷消除器，包括用于产生带电离子的线路板、电极针和用于将带电离子吹入粉体输送管道的气路构件，其特征是：

设置一个消电器本体；

所述的消电器本体包括消电管道和至少一个设置在消电管道上的离子风消电器；

所述的消电管道用于串接在粉体输送管道中；

所述离子风消电器的气路构件用于将带电离子吹入消电管道；

在消电管道上设置一个固接的中空结构的底座；

在底座上设置一个锁扣结构，将气路构件及与之一体的线路板及电极针，与底座上端固接为一体；

所述的线路板设置在气路构件上端的凹腔中，所述的电极针经过一个弹簧金属插件与线路板电连接；

所述的电极针贯穿气路构件的下端和锁扣结构设置，并在底座下部构成一个放电端；

在气路构件的下端和底座之间，填充由四氟或阻燃ABS塑料构成的阻燃填料层；

所述的阻燃填料层在电极针的放电端与底座下端的开口端之间，形成一个放电腔，构成离子风消电器的离子出风口；

沿电极针针体的外周与阻燃填料层之间，设置有送风道；

所述的放电腔经底座下端的开口端与消电管道气路相通；

所述气路构件的气道，经设置在阻燃填料层中的送风道，与放电腔、底座下端的开口端和消电管道气路相通；

所述的线路板通过高压头电连接直流电源或脉冲直流电源，通过调整直流电源输出电压的高低，或调整脉冲直流电源的电压输出占空比或频率，来改变离子风消电器的输出特性。

2.按照权利要求1所述的直流粉体电荷消除器，其特征是在所述底座下端的开口端设置有一个网罩，用于防止粉体进入放电腔或离子风消电器的出风口；在所述气路构件与阻燃填料层的结合部，以及阻燃填料层与底座的结合部，分别设置有第一橡胶垫圈和第二橡胶垫圈。

3.按照权利要求1所述的直流粉体电荷消除器，其特征是在所述的线路板上焊接有高压陶瓷片式电阻，高压陶瓷片式电阻的一端与线路板上的高压头连接件电连接，另一端与电极针末端的弹簧金属插件电连接；

所述的离子风消电器通过设置高压陶瓷片式电阻，来阻止电极针上的电晕放电向火花放电过渡，确保放电安全，避免误入放电腔或离子出风口的粉尘因放电能量过大被引燃，使离子风消电器产品符合防爆安全要求。

4.按照权利要求1所述的直流粉体电荷消除器，其特征是在所述气路构件上端的凹腔中填充有高压电子灌封胶，将线路板、线路板上的高压头连接件、高压陶瓷片式电阻胶封、固接在气路构件上端的凹腔中，以避免内部产生火花放电，确保产品消电性能及符合防爆安全要求。

5.按照权利要求1所述的直流粉体电荷消除器，其特征是所述的电极针与消电管道垂直相交设置。

6.一种采用权利要求1所述直流粉体电荷消除器的粉体电荷消除系统，包括消电器消电管道和设置在消电管道上的离子风消电器，其特征是：

设置一个套筒，将所述的消电管道和设置在消电管道上的离子风消电器容纳于其中；

所述消电管道的管径与待安装部位的粉体输送管路相同；

所述消电管道的首、末两端，用法兰与所述粉体输送管路的首、末两端分别对应连接；

在粉体物料运输管路上设置一个放料球阀，在放料球阀下游的粉体运输管路上设置所述的套筒和其中的消电器本体；

在消电器本体前端和后端的粉体运输管路上，分别对应设置第一和第二粉体电荷监测仪；所述的第一和第二粉体电荷监测仪构成电荷监测系统；

所述的第一粉体电荷监测仪用于检测消电前被输送粉体物料的静电数值，所述的第二粉体电荷监测仪用于检测经过消电后被输送粉体物料的静电数值；

第一和第二粉体电荷监测仪的信号输出端，同时分别与远程控制柜和消电器控制柜对应连接；即，第一粉体电荷监测仪的信号输出端分别与远程控制柜和消电器控制柜对应连接，于此同时，第二粉体电荷监测仪的信号输出端也分别与远程控制柜和消电器控制柜对应连接；

在消电器消电管道上，设置至少两个离子风消电器；

所述的两个离子风消电器沿消电器消电管道的横截面对称设置；

所述各个离子风消电器的气路，经过电磁阀与送风系统气路连接，所述各个离子风消电器的控制电路与消电器控制柜分别对应连接；

远程控制柜的信号输出端，分别与放料球阀及送风系统及电磁阀的控制端对应连接；

在气源与消电器本体之间的送气管路上，设置管路压力监测系统；

管路压力监测系统包括压力表和流量表，用于实时将送气管中的风压值、流量值传送给消电器控制柜；

所述的粉体电荷消除系统，采用直流电源或脉冲直流电源作为离子风消电器的电源；依据第一电荷监测仪所测得的静电检测值的大小，来调整离子风消电器的离子输出特性；依据第二电荷监测仪来监测除电效果，并将反馈信号输送至远程控制柜和消电器控制柜；消电器控制柜根据反馈信号，进一步校正离子风消电器的离子输出特性，以实现最佳的消电效果，控制粉体电荷密度始终在安全值以内。

7.按照权利要求6所述的粉体电荷消除系统，其特征是在所述放料球阀下游的粉体运输管路上串联设置消电器本体。

8.按照权利要求6所述的粉体电荷消除系统，，其特征是所述第一和第二粉体电荷监测仪为振荡电容式粉体电荷监测仪。

9.按照权利要求6所述的粉体电荷消除系统，其特征是所述粉体电荷消除系统的消电工作步骤如下：

在粉体输送作业开始之前，由远程控制系统指令送风系统送风，压力表、流量表将启动信号和实时风压值、流量值传送给消电器控制柜；当风压值和流量值达到对应的规定值之上，并保持一定时间后，消电器控制柜则启动各离子风消电器的电源；同时，传送信号给远程控制柜，远程控制柜指令第一、第二电荷监测仪工作，并启动放料球阀，物料开始气力输送；

消电器控制柜将根据第一、第二电荷监测仪所反馈的电荷值，对消电器电源的高压输出特性加以调节控制，使粉体电荷密度控制在安全值范围内；

当粉体输送作业结束时，远程控制系统将依次对放料球阀、消电器电源、电荷监测系统发出关闭指令；而送风系统则延时对消电器继续送风至预定的延迟时间；

所述的粉体电荷消除系统，通过上述控制过程，有效地实现了工业粉体气力输送过程中对静电的远程、实时、在线监控和消除，方便了操作人员，保证了生产安全。

10.按照权利要求6所述的粉体电荷消除系统，其特征是所述粉体电荷消除系统，根据第一粉体电荷监测仪检测到的被输送粉体电荷密度大小，对消电器直流电源输出电压的高低或脉冲直流电源的输出电压的高低或电压输出占空比、频率加以调节控制，调整离子风消电器的离子输出特性；

所述粉体电荷消除系统，根据第二电荷监测仪的反馈信号，进一步校正离子风消电器电源的输出高压特性，以实现最佳的消电效果，控制粉体电荷密度始终在安全值以内。