[實用新型]一種風送粉體靜電在線監測與消除控制系統

有效

• 申請號: 201720752883.0
• 申請日: 2017-06-27
• 公開（公告）號: CN207007948U
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 李亮亮;宮宏;李義鵬;孫立富;高鑫;劉全楨;孟鶴;劉娟;張婷婷
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院
• 主分類號: G01R29/24
• 分類號: G01R29/24;G05B19/05
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務所(普通合伙)37247
• 代理人: 沙莎,袁紅紅

技術領域

本發明屬于電荷電量的測量技術領域，具體涉及一種風送粉體靜電在線監測與消除控制系統。

背景技術

聚烯烴材料通常指乙烯、丙烯或高級烯烴的聚合物,性能優異，價格低廉，被廣泛應用于電子電器、包裝、農業、汽車、通訊和建筑等國民經濟的各個方面。聚烯烴材料生產過程中，高絕緣的可燃性粉粒料經風送輸運、粉碎、篩分、攪拌分離等過程中產生靜電積聚，可使儲存粉料、顆粒料的料倉內粉體電位可在40kV以上，其靜電燃爆一直是國內外防災研究關注的難點。為保障料倉運行安全，國內外學者一致認為應將進入料倉的粉體荷質比（單位質量物料的帶電量）控制在0.3-0.4μC/m³以下。當荷質比超過極限值時,每一粉體粒子的表面電場強度足以使周圍的大氣電離,將會引起粉體靜電放電。因此,荷質比的測量對于預防靜電放電事故具有重要意義。

目前料倉粉體靜電帶電量檢測主要是通過法拉第筒原理人工手動操作完成，難以做到在聚烯烴生產過程中對所需粉體靜電的實時監測。專利CN203965528U公布了一種聚烯烴料倉靜電監測器，其原理是在輸送介質管殼體上的短接內固定了法拉第筒，通過法拉第筒測試物料荷質比，同時防止法拉第筒堵塞風送管道，但是該粉體靜電監測裝置需要手動操作，難以實現實時監測。專利CN1548966A公布了一種粉體靜電監測器，其工作原理是在管道內設置可傾倒的定容電荷室，檢測電荷室內物料帶電量，本質上仍采用法拉第筒原理測試物質荷質比。

本技術方案解決目前聚烯烴生產過程無法對風送粉體的靜電進行實時監測的問題，實現粉體靜電在線監測與消除。保證進入料倉的粉體靜電量實時控制在安全值以下，保證料倉內部不會因粉體靜電大量積聚而發生燃火性放電現象，保障聚烯烴生產作業安全。

發明內容

為解決聚烯烴生產過程中風送粉體靜電無法實時監測與消除的問題，提供一種風送粉體靜電在線監測與消除控制系統，實時檢測與控制風送至料倉口的粉體/顆粒靜電帶電量，防止料倉內部因帶電粉體積聚而產生燃火性高能靜電放電，保證料倉安全，采用下述技術方案予以實現：

一種風送粉體靜電在線監測與消除控制系統，包括放料球閥、進料口管道、安裝在進料口管道內的桿球傳感器、離子風消電器、控制離子風消電器的消電器控制柜、為離子風消電器供風的送風系統、控制送風系統、消電器控制柜、桿球傳感器和放料球閥的PLC遠程控制柜。PLC遠程控制系統控制風送粉體靜電帶電量實時監測系統和風送粉體靜電消除系統正常工作，記錄監測數據。

桿球傳感器有兩個，靠近放料球閥的為第一桿球傳感器，測量粉體電荷密度大小，遠離放料球閥的為第二桿球傳感器，檢測粉體靜電消除效果。

風送粉體靜電帶量的實時監測是采用桿球傳感器，通過感應管道內部電場變化檢測帶電物料在進入料倉之前所攜帶的靜電，兩個桿球傳感器（粉體靜電荷傳感器，包括傳感器本體和探測桿球）通過法蘭安裝在料倉進料口前端豎直風送物料管道上；風送粉體靜電的消除是利用電荷中和原理，通過對電極針施加高電壓，使空氣分子電離，由送風系統將正負離子吹送到輸粉管道中，實現對粉體靜電荷的消除。

離子風消電器包括消電器本體、送風口、離子風消電器電源、流量表、壓力表和電磁閥。

進料口管道還包括安裝法蘭。

粉體輸送作業開始前，PLC遠程控制系統指令送風系統給離子風消電器送風，電磁閥和壓力表將啟動信號和實時風壓值傳送給消電器控制柜，當風壓值達到設定值以上，消電器控制柜啟動離子風消電器電源，同時傳送信號給PLC遠程控制柜，PLC遠程控制柜指令桿球傳感器開啟，啟動放料球閥，物料開始氣力輸送。

根據第一桿球傳感器測得的粉體電荷密度大小，消電器控制柜調整離子風消電器電源的電壓或電壓極性，第二桿球傳感器監測粉體靜電消除效果，反饋信號至消電器控制柜，根據反饋信號，消電器控制柜校正電源輸出高壓，實現最佳消電效果，控制粉體電荷密度始終在安全值范圍內。

結合風送粉體靜電帶電量實時監測系統，建立粉體靜電監測與聯鎖控制系統，實現靜電監測系統與靜電消除系統互為反饋系統，利用安裝在兩桿球傳感器中間的正壓離子風消電器消除粉體靜電，并根據靜電監測反饋數據自動調節離子風流的大小和極性，保證作業安全。主要設備包括：消電器：包括消電器本體，安裝法蘭，安裝管道；消電器電源控制器：交流高壓電源，電源控制裝置；粉體靜電荷傳感器：傳感器本體，探測桿球，安裝法蘭，安裝管道；風壓監測系統：氣體流量表，氣壓表，電磁閥；PLC遠程控制柜。