气力输送物料系统的静电发生

物料气力输送系统广泛应用于能源、化工、医药、食品、石墨、石墨烯、负极材料等领域。颗粒物料与颗粒物料及颗粒物料与管壁之间的碰撞导致静电产生。静电可能造成物料团聚和物料黏附壁面；静电积累导致的放电可引发可燃气气体燃烧，甚至爆炸，给工业生产带来严重的安全隐患。

随着科学技术的不断进步，气力输送系统物料静电的研究逐渐被世界各国科学家们所关注。然而，由于静电发生量非常小，很多通过普通仪表精确测量。另一方面，静电发生非常容易受其他因素的影响，如环境湿度、物料材料、物料尺寸、物料形状、表面粗糙度、表面洁净度、气流速度、气固流动状态等，造成静电发生于测量的重复性差。此外，测量技术的局限性、气固流动的复杂性等原因造成了气力输送物料静电发生的研究进展非常缓慢。

目前根据现有实验表明：

第一，气力输送物料颗粒系统中气流流量是决定物料流静电行为的主要因素。气流量越低，感应电流及物料颗粒荷电密度越高，它导致物料在气力输送物料系统垂直管处聚集形成半环形或环形结构。

第二，静电随着时间而增强，积累在管壁处的静电大，导致气力输送物料颗粒系统垂直管道中出现物料聚集，即使当气体流量高的颗粒分散流模式中也出现物料聚集现象。

第三，管道材料对物料流静电发生有很大作用。气力输送物料系统管道PVC材料比PE材料产生更多的静电。静电作用还依赖于物料的组成，实验中使用PP物料颗粒与玻璃珠物料颗粒的混合物，研究发现，混合物产生的静电大于单一材料物料产生的静电。此外，实验证明粉末物料具有显著的降低静电发生作用。

气力输送物料系统中，高湿度气流将会降低静电发生。当工作环境相对湿度达到70%时，半环形与环形物料聚集模式对应的强静电效应将不复存在，物料不再聚集。研究证实，气力输送物料系统中静电发生机理主要依赖于物料在管道壁面的滑动，它对管道壁面很强作用后摩擦起电。