Электрический заряд пыли

Удельное электрическое сопротивление слоя пыли (УЭС).

Электрические свойства пыли

Горючесть и взрываемость пыли

Многие пыли из-за сильно развитой поверхности частиц при измельчении способны гореть, самовоспламеняться, образовывать с кислородом воздуха взрывоопасные смеси, даже в тех случаях, когда сам материал не горюч.

Пыль, находящаяся во взвешенном состоянии в воздухе помещений, взрывоопасна, а осевшая на поверхность – взрывоопасна. Однако при определенных условиях осевшая пыль может перейти во взвешенное состояние и образовать взрывоопасную смесь, которая может вызвать взрыв разной силы. Горение может происходить как с поверхности, так и во взвешенном состоянии.

Основные определения.

Горение – Физико-химический процесс взаимодействия горючего вещества и окислителя, сопровождающийся выделением тепла и излучением света.

Возгорание – начальная стадия горения, сопровождающаяся появлением пламени.

Самовозгорание пыли – возгорание в отсутствии источника. Может быть химическим, микробиологическим, тепловым.

Взрыв – разновидность реакции горения с сочетанием определенных условий, необходимых для взрыва (содержание кислорода менее 16%).

НКПРП – нижний концентрационный предел распространения пламени, г/м³. определяет минимальное содержание пыли в воздухе, достаточное для возникновения взрыва.

ВКПРП – верхний концентрационный предел распространения пламени. Определяет максимальное содержание пыли в воздухе, при котором распространение пламени прекращается (кислорода недостаточно для продолжения горения). Влияет влажность, содержание кислорода, размер частиц (чем меньше частицы, тем более взрывоопасны), скорость воздуха (при скорости равной 5м/с НКПРП увеличивается в 3 раза)

Все взрывоопасные и пожароопасные пыли делятся на 4 класса:

I класс: наиболее взрывоопасные пыли НКПРП ≤ 15 г/м³ (сера, сахар, шелуха подсолнечника);

II класс: взрывоопасные 15 < НКПРП < 65 (крахмал, сланцевая пыль);

III класс: наиболее пожароопасные с температурой воспламенения в куче ≤ 250 ⁰С (табачная пыль);

IV класс: пожароопасные с температурой воспламенения > 250⁰С (угольная пыль, древесные стружки).

1. УЭС характеризует электрическую проводимость пыли и определяется величиной , Ом*см. По значению пыли подразделяют на классы:

< 10^-4 Ом*см – низкоомные пыли

10⁴ – 10¹⁰ – среднеомные пыли

10¹⁰ – 10¹³ – высоомные пыли , где

площадь слоя (электрода); расстояние между электродами.

Электрическое сопротивление пыли характеризуется поверхностной и объемной проводимостью. Поверхностная проводимость слоя пылинок адсорбирует на себе из воздуха влагу и газы. Объемная проводимость (внутренняя) определяется проводимостью материала частицы и зависит от температуры. С увеличением температуры она возрастает, повышается энергия электродов, пыль адсорбируется из воздуха и влага испаряется, сопротивление возрастает. В дальнейшем при повышении температуры (>90⁰С) идет тепловое возбуждение электронов вещества, следовательно сопротивление уменьшается. Это свойство зависимости от температуры можно использовать при оценке проводимости пыли. УЭС также зависит от химического состава пыли, размера частиц и плотности упаковки.

2. Электрическое состояние аэрозольной системы не остается постоянным во времени. В результате взаимодействия друг с другом и ОС взвешенные частицы получают заряд, отдают или нейтрализуются.

Трибозаряд – естественный заряд частицы.

Электрический заряд влияет на процесс очистки газов от аэрозолей, усиливает коагуляцию, улучшает очистку в мокрым уловителях, увеличивает способность частиц осаждаться на заземляющих конструкциях.

Обычно неметаллические частицы заряжаются положительно (крахмал, почва, песок, сера, уголь); металлические – отрицательно (цинк, мука, кварцевый песок, кальций).

Взаимодействие двух тел, размерами которых можно пренебречь, описывает закон Кулона

, диэлектрическая проницаемость.

Дата добавления: 2014-12-16