[实用新型]一种风送粉体静电在线监测与消除控制系统

说明书

技术领域

本发明属于电荷电量的测量技术领域，具体涉及一种风送粉体静电在线监测与消除控制系统。

背景技术

聚烯烃材料通常指乙烯、丙烯或高级烯烃的聚合物,性能优异，价格低廉，被广泛应用于电子电器、包装、农业、汽车、通讯和建筑等国民经济的各个方面。聚烯烃材料生产过程中，高绝缘的可燃性粉粒料经风送输运、粉碎、筛分、搅拌分离等过程中产生静电积聚，可使储存粉料、颗粒料的料仓内粉体电位可在40kV以上，其静电燃爆一直是国内外防灾研究关注的难点。为保障料仓运行安全，国内外学者一致认为应将进入料仓的粉体荷质比（单位质量物料的带电量）控制在0.3-0.4μC/m³以下。当荷质比超过极限值时,每一粉体粒子的表面电场强度足以使周围的大气电离,将会引起粉体静电放电。因此,荷质比的测量对于预防静电放电事故具有重要意义。

目前料仓粉体静电带电量检测主要是通过法拉第筒原理人工手动操作完成，难以做到在聚烯烃生产过程中对所需粉体静电的实时监测。专利CN203965528U公布了一种聚烯烃料仓静电监测器，其原理是在输送介质管壳体上的短接内固定了法拉第筒，通过法拉第筒测试物料荷质比，同时防止法拉第筒堵塞风送管道，但是该粉体静电监测装置需要手动操作，难以实现实时监测。专利CN1548966A公布了一种粉体静电监测器，其工作原理是在管道内设置可倾倒的定容电荷室，检测电荷室内物料带电量，本质上仍采用法拉第筒原理测试物质荷质比。

本技术方案解决目前聚烯烃生产过程无法对风送粉体的静电进行实时监测的问题，实现粉体静电在线监测与消除。保证进入料仓的粉体静电量实时控制在安全值以下，保证料仓内部不会因粉体静电大量积聚而发生燃火性放电现象，保障聚烯烃生产作业安全。

发明内容

为解决聚烯烃生产过程中风送粉体静电无法实时监测与消除的问题，提供一种风送粉体静电在线监测与消除控制系统，实时检测与控制风送至料仓口的粉体/颗粒静电带电量，防止料仓内部因带电粉体积聚而产生燃火性高能静电放电，保证料仓安全，采用下述技术方案予以实现：

一种风送粉体静电在线监测与消除控制系统，包括放料球阀、进料口管道、安装在进料口管道内的杆球传感器、离子风消电器、控制离子风消电器的消电器控制柜、为离子风消电器供风的送风系统、控制送风系统、消电器控制柜、杆球传感器和放料球阀的PLC远程控制柜。PLC远程控制系统控制风送粉体静电带电量实时监测系统和风送粉体静电消除系统正常工作，记录监测数据。

杆球传感器有两个，靠近放料球阀的为第一杆球传感器，测量粉体电荷密度大小，远离放料球阀的为第二杆球传感器，检测粉体静电消除效果。

风送粉体静电带量的实时监测是采用杆球传感器，通过感应管道内部电场变化检测带电物料在进入料仓之前所携带的静电，两个杆球传感器（粉体静电荷传感器，包括传感器本体和探测杆球）通过法兰安装在料仓进料口前端竖直风送物料管道上；风送粉体静电的消除是利用电荷中和原理，通过对电极针施加高电压，使空气分子电离，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。

离子风消电器包括消电器本体、送风口、离子风消电器电源、流量表、压力表和电磁阀。

进料口管道还包括安装法兰。

粉体输送作业开始前，PLC远程控制系统指令送风系统给离子风消电器送风，电磁阀和压力表将启动信号和实时风压值传送给消电器控制柜，当风压值达到设定值以上，消电器控制柜启动离子风消电器电源，同时传送信号给PLC远程控制柜，PLC远程控制柜指令杆球传感器开启，启动放料球阀，物料开始气力输送。

根据第一杆球传感器测得的粉体电荷密度大小，消电器控制柜调整离子风消电器电源的电压或电压极性，第二杆球传感器监测粉体静电消除效果，反馈信号至消电器控制柜，根据反馈信号，消电器控制柜校正电源输出高压，实现最佳消电效果，控制粉体电荷密度始终在安全值范围内。

结合风送粉体静电带电量实时监测系统，建立粉体静电监测与联锁控制系统，实现静电监测系统与静电消除系统互为反馈系统，利用安装在两杆球传感器中间的正压离子风消电器消除粉体静电，并根据静电监测反馈数据自动调节离子风流的大小和极性，保证作业安全。主要设备包括：消电器：包括消电器本体，安装法兰，安装管道；消电器电源控制器：交流高压电源，电源控制装置；粉体静电荷传感器：传感器本体，探测杆球，安装法兰，安装管道；风压监测系统：气体流量表，气压表，电磁阀；PLC远程控制柜。