空気輸送プロセスにおける帯電粉体の静電気除去技術の開発

气力输送过程中带电粉末除静电技术的开发

基本信息

批准号：
12750671
负责人：
綿野哲
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Osaka Prefecture University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750671/
关键词：
静電気計測除去空気輸送帯電メカニズム自動制御

项目摘要

粉体の空気輸送プロセスでは、粉体が輸送管内壁との衝突によって著しく帯電し、静電気災障害の着火限となり得る。したがって、静電気災障害を未然に防止するためには、静電気のオンラインでのモニタリングと、その除去技術を確立することが重要である。しかしながら、これまで、オンラインで静電気をモニタリングできるシステムは開発されておらず、また、多量の粉体が輸送される空気輸送プロセスで適用可能な静電気除去技術は開発されていないのが現状である。昨年度(平成12年度)は、試作した静電界検出システムを用いて、(i)空気輸送プロセスでの静電気の計測技術を確立すること、(ii)帯電のメカニズムを明らかにすること、さらに、(iii)コロナ放電を利用した粉体プロセス用静電気除去(除電)システムを試作し、空気輸送における粉体の帯電量を除去すること、を目的とした基礎的研究を行った。本年度(平成13年度)は、粉体の帯電量を自動制御することを目的に掲げ、PID制御システムを用いた帯電量のフィードバックシステムを構築し、空気輸送プロセスにおける帯電粉体の静電気除去およびその自動制御に関する検討を行った。まず始めに、ステップ応答法により除電システムの動特性を解析し、空気輸送における帯電粉体の静電気除去のプロセスがむだ時間を含む1次遅れの動特性で表現できることを明らかにした。次に、得られた動特性から最適なPID制御の動作パラメータを決定し、粉体の帯電量のフィードバック制御に適用した。その結果、試作した制御システムを用いることにより,空気輸送プロセスにおける粉体の帯電量をフィードバック制御できることを明らかにした。また、静電気の制御により、粉体の帯電量をほぼゼロにまで除去することが可能となった。ここで得られた成果は各種の粉体プロセスにも応用可能であり,静電気による災障害の防止に寄与できるものと期待する。

在粉末气动输送过程中，粉末因与输送管道内壁碰撞而显着带电，从而导致静电损坏着火。因此，为了预防静电灾难，在线监测静电并建立消除静电的技术非常重要。然而，迄今为止，还没有开发出能够在线监测静电的系统，也没有开发出能够应用于大量粉体输送的气力输送过程的除静电技术。去年（2000年），我们使用原型静电场检测系统（i）建立了气力运输过程中的静电测量技术，（ii）阐明了充电机制，以及（iii）我们制作了静电消除系统原型利用电晕放电进行粉末加工，并进行了旨在去除气力输送过程中粉末上的电荷量的基础研究。今年（2001年度），我们以自动控制粉体带电量为目标，利用PID控制系统构建了带电量反馈系统，以去除气力输送过程中带电粉体的静电。关于自动控制。首先，采用阶跃响应法分析了静电消除系统的动态特性，明确了气力输送过程中带电粉末的静电消除过程可以用一阶滞后的动态特性来表示，其中包括死区时间。接下来，我们根据获得的动态特性确定了 PID 控制的最佳操作参数，并将其应用于粉末电荷量的反馈控制。结果表明，通过使用原型控制系统可以反馈控制气力输送过程中粉末的电荷量。此外，通过控制静电，可以将粉末上的电荷量消除到几乎为零。我们希望这里获得的结果可以应用于各种粉末工艺，并为预防静电引起的灾难做出贡献。