CN109688683A - 一种交流粉体电荷消除器及粉体输送管路电荷消除系统 - Google Patents

Abstract

一种交流粉体电荷消除器及粉体输送管路电荷消除系统，属静电消除领域。沿粉体输送方向上，在粉体输送管道设置斜向基座；在斜向基座上设置喷嘴，在喷嘴上套装设置针座；在针座中设置放电针，在放电针侧面设置送风道；在针座上设置气接头座；气接头座、送风道、喷嘴、斜向基座以及粉体物料输送管道依次气路相通；在针座上设置壳体，在壳体中设置电路板；电路板一端与高压头连接件电连接，电路板另一端与放电针末端电连接；高压头连接件与交流电源电连接；在壳体中和针座中容纳电路板的部分，灌封填充有环氧胶，将高压头连接件、电路板以及放电针的末端固封为一体。实现了在不同直径管道上的通用。可广泛用于粉体输送系统消电装置的设计制造领域。

Description

一种交流粉体电荷消除器及粉体输送管路电荷消除系统

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交流粉体电荷消除器及其监控系统。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：提供一种交流粉体电荷消除器，包括用于产生带电离子的电路板、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：

在粉体物料输送管道沿粉体输送的方向上，设置一个中空的斜向基座；

所述斜向基座的纵向轴心线，与粉体物料输送管道的纵向轴心线之间，成一个小于90°的夹角；

在斜向基座上设置一个喷嘴，所述的喷嘴经中空的连接螺丝固定在斜向基座中，构成一个离子出风口；

在喷嘴的上端，套装设置一个针座；在针座中设置有一根放电针，在放电针的侧面设置至少一个送风道；在针座的上端设置有气接头座，构成一个送风口；所述的气接头座、送风道、喷嘴、斜向基座以及粉体物料输送管道依次气路相通；

在针座的一侧设置一个壳体，在壳体中设置一个电路板；电路板的一端与一个高压头连接件电连接，电路板的另一端与放电针的末端电连接；

所述的高压头连接件与交流电源电连接；

在所述壳体中和针座中容纳电路板的部分，以及针座的周边，灌封填充有环氧胶，构成环氧胶灌封层，将高压头连接件、电路板以及放电针的末端固封为一体，避免内部产生火花放电，确保交流粉体电荷消除器产品的消电性能及符合防爆安全要求；

所述的喷嘴、针座、放电针、送风道、气接头座、电路板、高压头连接件以及所对应的紧固部件和环氧胶灌封层，构成一个离子风消电器组件。

具体的，在所述的电路上设置有一个高压陶瓷片式电阻，所述高压陶瓷片式电阻的一端与高压头连接件电连接，高压陶瓷片式电阻的另一端与放电针的末端对应电连接；

所述的交流粉体电荷消除器，通过设置高压陶瓷片式电阻，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。

进一步的，所述放电针的末端插接在一个金属针套中，所述金属针套的末端与电路板电连接。

其所述针座的下端设置有连接座，连接座通过连接座锁定螺母固接在针座的下端；所述的连接座经连接座螺母固接在喷嘴的上端；所述的电路板贯穿壳体和针座的相对侧壁面设置；

所述的高压头连接件经高压座和高压插座，与交流电源连接；

所述的高压插座经高压锁紧螺母固接在高压座上；

所述的高压头连接件、高压座和高压插座，固定在壳体上端的盖子上。

进一步的，所述斜向基座的纵向轴心线与粉体物料输送管道的纵向轴心线成60°的夹角，以避免斜向基座或喷嘴被粉体物料输送管道中的粉体堵塞。

其所述的喷嘴、高压座、高压插座、针座采用绝缘塑料制成。

本发明的技术方案，还提供了一种采用上所述交流粉体电荷消除器的粉体输送管路电荷消除系统，其特征是：

所述的粉体输送管路电荷消除系统由离子风消电器组件、粉体电荷监控组件，压力监测组件，送风系统和电源控制系统组成；

所述的粉体电荷监控模块由第一、第二电荷检测仪构成，沿着所输送粉体物料的流向设置，所述的第一电荷检测仪设置在离子风消电器组件所在的粉体输送管路上游，所述的第二电荷检测仪设置在离子风消电器组件所在的粉体输送管路下游；

所述的压力监测模块由设置在离子风消电器送风口与送风系统之间气连接管路上的流量表、压力表和电磁阀构成；所述的流量表、压力表用于实时将送气管路中的风压值、流量值传送给消电器控制柜；所述的电磁阀用于控制送气管路的通断；

所述的送风系统包括气源和将气源引至离子风消电器送风口的气连接管路；

所述的电源控制系统包括消电器控制柜和远程控制柜；

所述的消电器控制柜经离子风消电器电源与离子风消电器组件电连接；所述第一、第二电荷检测仪的信号输出端，经消电器控制柜与远程控制柜分别电连接；

所述流量表、压力表的信号输出端与消电器控制柜分别电连接；

所述远程控制柜的控制信号输出端，分别与电磁阀的控制端、第一、第二电荷检测仪的控制端以及送风系统的驱动控制端对应电连接；

所述远程控制柜的控制信号输出端，还与设置在离子风消电器组件上游的粉体输送管路上的放料球阀的控制端电连接。

具体的，所述的粉体输送管路电荷消除系统采用交流电源或脉冲交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，所述的粉体输送管路电荷消除系统的消电工作步骤如下：

1)在粉体输送作业开始前，远程控制柜指令电磁阀送电接通，送风系统对离子风消电器送风；

2)设置在气连接管路上的气体流量表、压力表分别将流量信号、压力信号传送给消电器控制柜；

3)当风压值和流量值分别达到预设定的规定值之上，并保持预定的时间后，消电器控制柜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)远程控制柜控制放料球阀启动，粉体物料开始气力输送；

6)粉体物料先后经过第一电荷监测仪、离子风消电器和第二电荷监测仪，第一电荷监测仪和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，使离子输出跟随物料粒子的带静电情况做出相应变化、调整，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)一旦所检测到气体流量值和压力值的其中之一或两者都低于预定的设定值，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，远程控制柜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第一、第二电荷监测仪；

13)送风系统继续延时向离子风消电器送风；

14)延时送风时间达到预定的设定值后，远程控制柜将关闭送风系统，整个静电消除作业过程结束。

进一步的，所述的粉体电荷消除系统，根据第一电荷监测仪检测到的被输送粉体电荷密度大小，对消电器交流电源输出电压的高低或脉冲交流电源电压输出的占空比、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。

具体的，所述的第一、第二电荷密度测量仪为振荡电容式粉体电荷监测仪。

与现有技术比较，本发明的优点是：

1.采用高压陶瓷片式电阻作为粉体电荷消除器及消电器本体的限能元件，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，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；

2.通过灌注高压电子灌封胶，将电路板、电路板上的高压头连接件、高压陶瓷片式电阻以及金属套筒胶封、固接，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；

3.根据第一、第二电荷监测仪所反馈的电荷值，对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。

附图说明

图1是本发明消电器本体在管道上的安装结构示意图；

图2是本发明消电器本体的结构示意图；

图3是本发明交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为环氧胶灌封层，2为电路板，2a为高压陶瓷片式电阻，3为高压头连接件，4为壳体，5为壳盖，6为高压座，7为高压锁紧螺母，8为高压插座，9为高压罩，10为气接头座，10a为送风道，11为放电针，11a为金属针套，12为连接座锁定螺母，13为针座，14为连接座，15为喷嘴，16为连接座螺母，17为连接螺丝，18为粉体物料输送管道，19为斜向基座，20为第一电荷监测仪，21为第二电荷监测仪。

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和图2中，本发明的技术方案，提供了一种交流粉体电荷消除器，包括用于产生带电离子的电路板、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：

在粉体物料输送管道18沿粉体输送的方向上，设置一个中空的斜向基座19；

所述斜向基座的纵向轴心线，与粉体物料输送管道的纵向轴心线之间，成一个小于90°的夹角；

在斜向基座上设置一个喷嘴15，所述的喷嘴经中空的连接螺丝17固定在斜向基座中，构成一个离子出风口；

在喷嘴的上端，套装设置一个针座13；在针座中设置有一根放电针11，在放电针的侧面设置至少一个送风道10a；在针座的上端设置有气接头座10，构成一个送风口；所述的气接头座、送风道、喷嘴、斜向基座以及粉体物料输送管道依次气路相通；

在针座的一侧设置一个壳体4，在壳体中设置一个电路板2；电路板的一端与一个高压头连接件3电连接，电路板的另一端与放电针的金属针套电连接；

所述的高压头连接件与电源电连接；

在所述壳体中和针座中容纳电路板的部分，以及针座的周边，灌封填充有环氧胶，构成环氧胶灌封层1，将高压头连接件、电路板以及放电针的金属针套固封为一体，避免内部产生火花放电，确保交流粉体电荷消除器产品的消电性能及符合防爆安全要求；

所述的喷嘴、针座、放电针、送风道、气接头座、电路板、高压头连接件以及所对应的紧固部件和环氧胶灌封层，构成一个离子风消电器组件。

进一步的，在所述的电路上设置有一个高压陶瓷片式电阻2a，所述高压陶瓷片式电阻的一端与高压头连接件电连接，高压陶瓷片式电阻的另一端与放电针的金属针套对应电连接；

本技术方案所述的交流粉体电荷消除器，通过设置高压陶瓷片式电阻，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。

具体的，所述放电针的末端插接在一个金属针套11a中，所述金属针套的末端与电路板电连接。

在所述针座的下端设置有连接座14，连接座通过连接座锁定螺母12固接在针座的下端；所述的连接座经连接座螺母16固接在喷嘴的上端。

所述的电路板贯穿壳体和针座的相对侧壁面设置。

所述的高压头连接件经高压座6和高压插座8，与交流电源连接；

所述的高压插座经高压锁紧螺母7固接在高压座上；

所述的高压头连接件、高压座和高压插座，固定在壳体上端的盖子5上。

进一步的，所述斜向基座的纵向轴心线与粉体物料输送管道的纵向轴心线成60°的夹角，以避免斜向基座或喷嘴被粉体物料输送管道中的粉体堵塞。

具体的，所述的喷嘴、高压座、高压插座、针座采用绝缘塑料制成。

实际进行产品装配制造时，按照下列步骤进行：

1)连接座螺母16旋紧在管道的连接螺丝17上；

2)连接座螺母16套在连接座14上；

3)连接座14穿过壳体4与连接座锁定螺母12旋紧；

4)连接座锁定螺母12与针座13旋紧；

5)气接头座10与针座13旋紧；

6)气接头座10顶部可与快卸气接头螺纹旋紧连接；

7)气接头座10底部与针座13旋紧；

8)高压头连接件3旋紧螺纹拧入高压座6内；

9)高压锁紧螺母7套入高压插座8；

10)将高压插座8插入高压座6内；

11)将高压锁紧螺母7与高压座6旋紧；

12)高压导线穿过高压罩9顶部的圆孔与高压头连接件3电连接；

13)将高压罩9与高压插座8旋紧；

14)高压座6穿过壳盖5伸进壳体4内部；

15)把高压头连接件3底部的圆柱焊接在电子线路板上；

16)电子线路板上焊接有高压陶瓷片式电阻；

17)电子线路板另一端焊接有金属针套，放电极插入金属针套内，与金属针套过盈配合；

18)将电极针通过针座13上的凹槽插入针座13内；

19)将灌封环氧胶1浇灌到壳体4内。

图3中，本发明的技术方案，还提供了一种采用上述交流粉体电荷消除器的粉体输送管路电荷消除系统，其发明点在于：

所述的粉体输送管路电荷消除系统由离子风消电器组件、粉体电荷监控组件，压力监测组件，送风系统和电源控制系统组成；

所述的粉体电荷监控模块由第一电荷检测仪20、第二电荷检测仪21构成；沿着所输送粉体物料的流向，所述的第一电荷检测仪设置在离子风消电器组件所在粉体输送管路上游，所述的第二电荷检测仪设置在离子风消电器组件所在粉体输送管路下游；

所述的压力监测模块由设置在离子风消电器送风口与送风系统之间气连接管路上的流量表、压力表和电磁阀构成；所述的流量表、压力表用于实时将送气管路中的风压值、流量值传送给消电器控制柜；所述的电磁阀用于控制送气管路的通断；

所述的送风系统包括气源和将气源引至离子风消电器送风口的气连接管路；

所述的电源控制系统包括消电器控制柜和远程控制柜；

由图可知，本技术方案中的离子风消电器组件沿粉体物料输送管道的横截面圆周均布设置，各个离子风消电器组件之间等圆心角间隔设置。

所述的消电器控制柜经离子风消电器电源与离子风消电器组件电连接；所述第一、第二电荷检测仪的信号输出端，经消电器控制柜与远程控制柜分别电连接；

所述流量表、压力表的信号输出端与消电器控制柜分别电连接；

所述远程控制柜的控制信号输出端，分别与电磁阀的控制端、第一、第二电荷检测仪的控制端以及送风系统的驱动控制端对应电连接；

所述远程控制柜的控制信号输出端，还与设置在离子风消电器组件上游的粉体输送管路上的放料球阀的控制端电连接。

本技术方案中的粉体输送管路电荷消除系统，采用交流电源或脉冲交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。

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，粉体物料开始气力输送。

消电器控制柜根据第一、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。

综上可知，在本技术方案中：

1、消电器电源采用交流电源或脉冲交流电源；

2、消电器电源的输出电压的高低或电压输出占空比、频率可调整；

3、所用的交流电源或脉冲交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200MΩ，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，另一端与电极针金属针套电连接；

6、电极针与金属针套过盈配合；

7、用高压电子灌封胶将高压陶瓷片式电阻、高压头连接件、金属针套胶封，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、消电器本体离子出风口与消电管道安装角度小于90°，避免粉料堵塞消电器离子出风口；

10、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；

11、离子风消电器出风口处的气流压力应始终大于消电管道内的气流压力，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。

图3中，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。

图4中，给出了本发明的消电工作流程方框图。

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)。

本技术方案通过上述控制过程，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，本发明的消电工作步骤包括：

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，远程控制柜指令电荷监测仪1、2工作；

5)远程控制柜启动放料球阀，物料开始气力输送；

6)物料先后经过电荷监测仪1、离子风消电器、电荷监测仪2，电荷监测仪1与电荷监测仪2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。

所以，从总体上来划分，本发明的技术方案包括：

A、电源技术方案：

为使离子风消电器结构设计简化，采用交流电源或脉冲交流电源。依据第一电荷监测仪所测得的电荷密度大小调整输出电压的高低或电压输出占空比、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。

B、消电器结构设计方案：

消电器本体独立设计，实现在不同直径管道上的通用，制作使用方便，效率提高。消电器本体出风口与消电管道成角度安装，避免粉料堵塞消电器离子出风口。

C、离子风管道粉体静电消除器控制系统技术方案：

C1、控制系统组成：

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采用两个振荡电容式粉体电荷监测仪，两个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。

C2、控制过程概述：

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，远程控制柜指令电荷监测仪1、2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电荷监测仪1、2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。

本技术方案实施后，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，离子出风口不会被粉体堵塞，确保使用安全性；

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。

4)消电器本体独立设计，实现在不同直径管道上的通用，制作使用方便，效率提高。消电器本体出风口与消电管道成角度安装，避免粉料堵塞消电器离子出风口；

5)进一步优化了消电器(本体和消电管道)的结构设计，能够避免被粉体堵塞，提高安全性；采用独立设计的消电器本体，为消电器本体增加限能元件；增加控制系统的监控装置，进一步提高使用的安全性和可靠性。

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)

1.一种交流粉体电荷消除器，包括用于产生带电离子的电路板、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：

在粉体物料输送管道沿粉体输送的方向上，设置一个中空的斜向基座；

所述斜向基座的纵向轴心线，与粉体物料输送管道的纵向轴心线之间，成一个小于90°的夹角；

在斜向基座上设置一个喷嘴，所述的喷嘴经中空的连接螺丝固定在斜向基座中，构成一个离子出风口；

在喷嘴的上端，套装设置一个针座；在针座中设置有一根放电针，在放电针的侧面设置至少一个送风道；在针座的上端设置有气接头座，构成一个送风口；所述的气接头座、送风道、喷嘴、斜向基座以及粉体物料输送管道依次气路相通；

在针座的一侧设置一个壳体，在壳体中设置一个电路板；电路板的一端与一个高压头连接件电连接，电路板的另一端与放电针的金属针套末端电连接；

所述的高压头连接件与交流电源电连接；

在所述壳体中和针座中容纳电路板的部分，以及针座的周边，灌封填充有环氧胶，构成环氧胶灌封层，将高压头连接件、电路板以及放电针的金属针套末端固封为一体，避免内部产生火花放电，确保交流粉体电荷消除器产品的消电性能及符合防爆安全要求；

所述的喷嘴、针座、放电针、送风道、气接头座、电路板、高压头连接件以及所对应的紧固部件和环氧胶灌封层，构成一个离子风消电器组件。

2.按照权利要求1所述的交流粉体电荷消除器，其特征是在所述的电路上设置有一个高压陶瓷片式电阻，所述高压陶瓷片式电阻的一端与高压头连接件电连接，高压陶瓷片式电阻的另一端与放电针的金属针套末端对应电连接；

所述的交流粉体电荷消除器，通过设置高压陶瓷片式电阻，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。

3.按照权利要求1或2所述的交流粉体电荷消除器，其特征是所述放电针的末端插接在一个金属针套中，所述金属针套的末端与电路板电连接。

4.按照权利要求1所述的交流粉体电荷消除器，其特征是所述针座的下端设置有连接座，连接座通过连接座锁定螺母固接在针座的下端；所述的连接座经连接座螺母固接在喷嘴的上端；所述的电路板贯穿壳体和针座的相对侧壁面设置；

所述的高压头连接件经高压座和高压插座，与交流电源连接；

所述的高压插座经高压锁紧螺母固接在高压座上；

所述的高压头连接件、高压座和高压插座，固定在壳体上端的盖子上。

5.按照权利要求1所述的交流粉体电荷消除器，其特征是所述斜向基座的纵向轴心线与粉体物料输送管道的纵向轴心线成60°的夹角，以避免斜向基座或喷嘴被粉体物料输送管道中的粉体堵塞。

6.按照权利要求1所述的交流粉体电荷消除器，其特征是所述的喷嘴、高压座、高压插座、针座采用绝缘塑料制成。

7.一种采用权利要求1所述交流粉体电荷消除器的粉体输送管路电荷消除系统，其特征是：

所述的粉体输送管路电荷消除系统由离子风消电器组件、粉体电荷监控组件，压力监测组件，送风系统和电源控制系统组成；

所述的粉体电荷监控模块由第一、第二电荷检测仪构成，沿着所输送粉体物料的流向，所述的第一电荷检测仪设置在离子风消电器组件所在的粉体输送管路上游，所述的第二电荷检测仪设置在离子风消电器组件所在的粉体输送管路下游；

所述的压力监测模块由设置在离子风消电器送风口与送风系统之间气连接管路上的流量表、压力表和电磁阀构成；所述的流量表、压力表用于实时将送气管路中的风压值、流量值传送给消电器控制柜；所述的电磁阀用于控制送气管路的通断；

所述的送风系统包括气源和将气源引至离子风消电器送风口的气连接管路；

所述的电源控制系统包括消电器控制柜和远程控制柜；

所述的消电器控制柜经离子风消电器电源与离子风消电器组件电连接；所述第一、第二电荷检测仪的信号输出端，经消电器控制柜与远程控制柜分别电连接；

所述流量表、压力表的信号输出端与消电器控制柜分别电连接；

所述远程控制柜的控制信号输出端，分别与电磁阀的控制端、第一、第二电荷检测仪的控制端以及送风系统的驱动控制端对应电连接；

所述远程控制柜的控制信号输出端，还与设置在离子风消电器组件上游的粉体输送管路上的放料球阀的控制端电连接；

所述的粉体输送管路电荷消除系统，采用交流电源或脉冲交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。

8.按照权利要求6所述的粉体输送管路电荷消除系统，其特征是所述的粉体输送管路电荷消除系统的消电工作步骤如下：

1)在粉体输送作业开始前，远程控制柜指令电磁阀送电接通，送风系统对离子风消电器送风；

2)设置在气连接管路上的气体流量表、压力表分别将流量信号、压力信号传送给消电器控制柜；

3)当风压值和流量值分别达到预设定的规定值之上，并保持预定的时间后，消电器控制柜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)远程控制柜控制放料球阀启动，粉体物料开始气力输送；

6)粉体物料先后经过第一电荷监测仪、离子风消电器和第二电荷监测仪，第一电荷监测仪和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，使离子输出跟随物料粒子的带静电情况做出相应变化、调整，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)一旦所检测到气体流量值和压力值的其中之一或两者都低于预定的设定值，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第一、第二电荷监测仪；

13)送风系统继续延时向离子风消电器送风；

14)延时送风时间达到预定的设定值后，远程控制柜将关闭送风系统，整个静电消除作业过程结束。

9.按照权利要求8所述的粉体输送管路电荷消除系统，其特征是所述的粉体电荷消除系统，根据第一电荷监测仪检测到的被输送粉体电荷密度大小，对消电器交流电源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。

10.按照权利要求6所述的粉体输送管路电荷消除系统，其特征是所述的第一、第二电荷密度测量仪为振荡电容式粉体电荷监测仪。