静电现象很早便引起人们的注意,它带来的影响利弊兼有,在电子摄影技术、静电喷涂、静电分类等方面,静电现象都得到了积极应用,但在粉体生产领域中,颗粒荷电带来的仍然是危害和安全问题。可食性粉体由于自身粒径小,电阻率高,绝缘性好的特点,极易产生和累积静电。同时,由于可食性粉体需要符合安全、卫生的要求,其他工业粉体所使用的静电消除方法难以应用。为了有效消除食品粉体电荷,选取小麦粉作为实验材料进行研究。主要工作与成果如下:(1)对小麦粉试样进行静电滑槽实验,得到其静电起电特性。实验结果表明:滑槽材质不同时,试样起电量不同,滑槽材质为玻璃、不锈钢、铝合金时,试样均产生正电荷且静电量依次增加;试样产生的静电量与滑动距离成线性相关,其中滑槽材质为铝合金,滑动距离超过70cm时,试样与滑槽接触的部分粉体达到静电饱和,产生的静电量趋于稳定;粉体含水率的提高可降低起电量,将试样的含水率从11.2%提高至16.7%时,起电量从13.88nC/g减少至8.41 nC/g,起电量降低39.41%;实验测得在法拉第筒内,小麦粉试样的静电半衰期为781.3 min。(2)为了减少滑槽实验中粉体静电的产生,结合现有接触起电理论,提出改变金属表面诱导电势的方法。对静电滑槽实验中的滑槽进行设计改造,通过金属表面荷电的方式,改变滑槽表面诱导电势,降低发生接触摩擦的两种物质之间的总电势差。通过实验验证减少粉体静电产生的效果,实验结果表明:试样产生的静电量与滑槽的荷电量呈一阶指数下降的关系,外加电压3000 V时,粉体起电量从13.88 nC/g变为8.36 nC/g,起电量降低39.77%;提高粉体含水率与滑槽荷电,两者降低试样起电量的效果可叠加增强,试样含水率从11%提高至16.7%,滑槽外接电压为1500V时,可实现试样起电量为0,继续提高电压,试样出现反向荷电现象。(3)为了减少螺旋输送过程中粉体产生的静电,结合前文实验结果与螺旋输送机自身结构、工作特点,对螺旋输送机进行结构改进,提出两种螺旋轴荷电的结构方案。(4)在粉体填充工位添加离子风机,基于气固耦合机理,利用Fluent软件,使用k-ε湍流模型与离散相模型(DPM)模拟外加风场情况下粉体包装的粉尘落袋过程,分析了离子风风速对不同粒径粉尘颗粒捕获率的影响。模拟结果显示,外加离子风风场风速0.4m/s?时,风场对粉尘颗粒捕获率的影响较小,风速在0.4m/s-0.6m/s这个区间时对直径1微米至30微米的粉尘颗粒的捕获率有明显的提升作用。可得出结论:将离子风机添加至填充工位时,结合包装粉体的粒径,选择适当的风速,可以同时兼顾消除粉体静电和提高粉尘落袋效率,外加风场不会加剧粉体充填过程中出现的扬尘。