ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Отрыв частиц под действием постоянного электрического поля из "Адгезия пыли и порошков 1976 " Условия отрыва частиц. Электрические силы можно применять для предотвращения адгезионного взаимодействия и отрыва прилипших частиц. [c.217] Рассмотрим сначала отрыв частиц под действием постоянного электрического поля, которое создавалось в результате преобразования низкого напряжения в высокое (в данном случае равное 50 кВ при силе тока 10 А) в преобразователе, работающем на полупроводниковом триоде типа П4Б [198]. [c.217] Для изучения отрыва частиц в вакууме или в атмосфере какого-либо газа, например азота, использовали специальную установку, в которой электрод и запыленная поверхность помещались внутрь колокола, соединенного с вакуум-насосом для откачивания воздуха и источником газа. [c.217] Как было установлено экспериментально, степень очистки запыленной поверхности зависит от большого числа факторов от формы электрода, напряженности создаваемого электрического поля Е, т. е. от потенциала Vo, налагаемого на электрод, и расстояния Я между электродом и запыленной поверхностью, от свойств материала и состояния очищаемой поверхности, от вида пыли и т. д. [c.217] При очистке от пыли путем наложения электрического поля обычно применяют игольчатые, сплошные (сплошная прямоугольная пластина) и стержневые (цилиндрические соединенные между собой стержни) электроды. [c.217] Степень очистки поверхности (в одинаковых условиях) в поле высокого напряжения при использовании стержневого электрода несколько выше, чем при использовании сплошного, в основном за счет удаления более крупных частиц. Так, максимум на дифференциальной кривой распределения частиц по размерам, равный для исходной пыли 50 мкм, смещается после очистки в поле высокого напряжения, создаваемом сплошным электродом, к 30 мкм, а стержневым — к 10 мкм. [c.217] ЭТОМ действие игольчатого электрода становится аналогичным действию сплошного. При использовании сплошного или стержневого электрода опасность пробоя отсутствует, и поэтому отпадает необходимость в установке промежуточной пластины. [c.218] Из приведенных данных видно, что значения Kn прямо пропорциональны диэлектрической проницаемости материала промежуточной пластины. [c.218] Опытным путем было установлено, что степень очистки увеличивается с увеличением налагаемого на электрод потенциала (рис. VII, 1). Можно считать, что оптимальная напряженность поля должна приблизительно равняться 20 кВ/см. При меньшей напряженности отрыв частиц затруднен, при большей возможен пробой. Однако во всех случаях (рис. VII. 1) даже при Е = 20 кВ/см величина Kn не превышала 10. [c.218] Материал электрода для поверхности из алюминия. . из латуни. . . из жести. ... [c.218] Во всех перечисленных исследованиях даже при самых благоприятных условиях значение Kn не превышало 10, т. е. не удавалось поверхность очистить полностью. Это можно объяснить тем, что под действием постоянного электрического поля сравнительно легко отрываются только те частицы, которые находятся в верхнем слое, а те частицы, которые прилипли непосредственно к поверхности, отрываются труднее. [c.219] Механизм отрыва частиц. Заряжение прилипших частиц под действием постоянного электрического поля может произойти в результате поляризации материала частиц и сорбции ионов на поверхности частицы [130]. Для уточнения механизма отрыва частиц были проведены некоторые эксперименты по измерению зарядов частиц и по очистке поверхности в различной газовой среде. [c.220] При помощи установки, схема которой приведена в работе [198], измерялись заряды, остающиеся на поверхности после отрыва прилипших частиц вибрационным способом, т. е. заряды в зоне контакта частиц с поверхностью. В этих условиях заряд частицы равен по значению, но противоположен по знаку заряду, остающемуся на поверхности. Заряды измерялись при отрыве стеклянных шарообразных частиц с одних и тех же поверхностей, но в различных условиях без наложения постоянного электрического поля и сразу после снятия поля, действовавшего в течение 3 мин. При подаче на отрывающий электрод положительного потенциала знак заряда частиц, подвергшихся воздействию электрического поля, в рассматриваемых опытах изменялся на обратный и становился отрицательным. При отрыве стеклянных частиц диаметром 80—100 мкм от алюминиевой поверхности под действием постоянного электрического поля, когда на электрод подается положительный потенциал, заряд этих частиц равен —6,3-10 , а отрицательный --1-8,0-10- Кл. [c.220] Если поверхности частиц и подложки обладают свойством проводить заряды (см. 16), то происходит разряд разноименных зарядов частицы и подложки, а на поверхности частицы остаются заряды, знак которых противоположен знаку электрода (рис. VII, 2,6). В этом случае между частицами и электродом возникает сила электрического взаимодействия, которая стремится оторвать частицы от подложки. Если частицы прилипли к поверхности изолятора (рис. VII,2, а), то разряд в зоне контакта затруднен или происходит очень медленно. Отрыву частиц может предшествовать сорбция на их поверхности ионов. [c.221] Заряды поляризованной частицы взаимодействуют между собой, частицы не разряжаются и сила электрического взаимодействия не возникает. В этих условиях очистка поверхностей под действием поля высокого напряжения затруднена или даже невозможна. [c.221] Заряд частиц, приобретенный в результате сорбции ионов (см. рис. VII, 2,б), должен определяться временем нахождения частиц в поле высокого напряжения. Согласно экспериментальным данным [130] частицы приобретают максимальный заряд при нахождении в поле коронного разряда в течение 0,1 с, а в электростатическом поле — 5-—10 мин. [c.221] Как видно из приведенных данных, отрыв частиц в атмосфере азота не происходит f = 100%). Это объясняется тем, что за счет большей подвижности ионов полнее происходит адсорбция ионов на поляризованных частицах, что приводит к экранированию их заряда (рис. VII, 2, б), а следовательно, и к уменьшению отрывающей силы. Кроме того, ухудшение очистки поверхности в атмосфере чистого азота может быть вызвано тем, что в нем почти нет влаги, а следовательно, снижена поверхностная проводимость в зоне контакта. Таким образом, подбирая среду с меньшей подвил ностью ионов, можно повысить очистку токопроводящих поверхностей. [c.222] На основании рассмотренного можно объяснить увеличение степени очистки при помощи игольчатого электрода с ростом диэлектрической проницаемости материала промежуточных пластин (см. выше). Вероятно, это связано с увеличением работы выхода электрона, что приводит к уменьшению количества свободных положительных ионов в воздушном зазоре между промежуточной пластиной и запыленной поверхностью при одном и том же напряжении, подаваемом на электрод. При этом снижается вероятность нейтрализации отрицательных поляризационных зарядов частицы и увеличивается отрывающая сила. [c.222] Величина / ад определяется экспериментально, а электрическая сила Рэ по формуле (IV, 8). [c.223] Как отмечалось ранее, сила зеркального отображения действует только в начальный момент контакта частиц с поверхностью (см. 16). В дальнейшем происходит значительное снижение этой силы, особенно ничтожно значение Fa на металлических и вообще проводящих поверхностях. Этим и объясняется то, что на практике под действием электрического поля значительно лучше очищаются именно металлические и вообще токопроводящие поверхности. [c.223] Вернуться к основной статье