三菱形静电消除器的优化设计

董炎，胡又平，梅雪飞，杨胤铎

(武汉理工大学 a.理学院；b.自动化学院，武汉 430063)

高闪点喷气燃料是航母补给舰等现代大型舰船储运的重要油品[1]。喷气燃料属于易燃易爆危险品，在舰船储运过程中，由于流动、过滤、混合、喷雾、喷射、冲洗、加注、晃动等工况，会产生和积累静电，成为油气储运的重要危险源。解决这一问题的唯一办法是加装静电消除器。传统史密斯静电消电器采用的是在绝缘内管上加装圆形集流放电针进行电荷消除，这类消电器存在针尖磨损、绝缘内管污染导致消电效率急剧下降，以及无法满足大流量的管路静电消除等问题[2-5]。为此，针对现代舰船油品储运的大流量、高流速条件，“输油管道静电消除器”[6]提出一种基于三菱锥形消电针的新型管道静电消除器，在文献[7]的基础上，采用有限元分析法对新型静电消除器内部的电场和流场进行仿真模拟，以静电消除器出口的平均电荷密度为依据，评价集流放电针的消电能力，探讨消电针的结构及布局对消电的影响，对三菱锥形静电消除器结构进行优化。

1 静电消除器

管路静电消除器一般布置在油料过滤器后和油料入舱管前，以消除油品中的静电。新型的静电消除器结构见图1。

新型静电消除器结构见图2。

图2 三菱形集流放电针

新型静电消除器的特点为：①在三菱形集流放电针的尖端和侧锋均能形成较强的感应场强，在该区域内进行静电中和；②通过管道扩径，减小流体的流速，形成绕流，流体中的静电充分混合，使每一根针均能形成较强的感应场强对流体中的静电进行消除。……