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

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12750671
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 綿野 哲 大阪府立大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (40240535)
• Keywords: 静電気 / 計測 / 除去 / 空気輸送 / 帯電メカニズム / 自動制御

Research Abstract

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。

Research Products

• [Publications] 綿野哲, 斎藤誠司, 鈴木輝夫: "空気輸送プロセスにおける粒子帯電のフィードバック制御"粉体工学会誌. (印刷中). (2002)
• [Publications] 綿野哲, 斎藤誠司, 鈴木輝夫: "空気輸送プロセスにおける粉体帯電量のフィードバック制御"第25回静電気学会全国大会静電気学会講演論文集'01. 257-260 (2001)