旋转滤网粉尘分离性能的理论分析

1、旋转滤网粉尘别离性能的理论分析提要：纺织工业纤维粉尘的别离，提出了采用旋转滤网粉尘别离的方法，并对其别离粉尘的机理进展了理论分析，通过算例和样机试验证明了其可行性，同时旋转滤网方式比目前使用的金属平板滤网配清洁吸嘴的方式构造简单、能耗更低，具有良好的应用前景。关键词：旋转滤网别离粒径纤维粉尘一引言对于含尘空气的除尘净化，主要采取将粉尘同空气别离的方法，针对不同性质的粉尘，应选择不同的除尘机理和手段来处理。纺织工业消费过程中产生的粉尘来源于加工物料如棉、毛、丝、麻等原料中含有的相当数量的叶屑、尘土、破籽、蛹屑、棉梗以及草等杂质破碎形成的粉尘，另外加工过程也会产生大量的短纤维尘，因此纺织粉尘是纤维

2、尘和细小颗粒粉尘的混和物。鉴于纺织粉尘并非单一性质的特点，纺织除尘的流程通常采用的是二级过滤除尘的方法来进步效率和减低能耗，其一级过滤主要针对别离纤维尘，二级过滤别离细小颗粒尘。目前国内外普遍使用的纺织除尘系统一级过滤设备由金属平板滤网及清洁滤网的吸尘嘴和粉尘搜集装置组成。本文所提出的旋转滤网可用于一级过滤，并使设备构造更简单、能耗更低。二旋转滤网粉尘别离的原理1构造形式、原理金属锥形滤网同传动轴相联，形成高速旋转，通过风机的抽吸作用，将含尘气流引入锥形淲网段，空气中的粉尘在到达锥形网面时，由于高速旋转使网面表层形成了一个同网面切向速度相等气流边界层，此边界层对粉尘具有离心别离作用，依靠离心力

3、将大颗粒尘及纤维尘抛离网面，并在气流和重力的引导下落入集尘区，而离心作用去除不掉的细小粉尘那么穿透网面进入二级过滤设备。在构造上，金属锥形网可以同除尘风机的风机轴相联接制造成滤尘风机，也可由单独的传动电机带动成为一级过滤功能段。图1网面上A点颗粒运动速度图2网面上A点颗粒的受力分析图1表示了含尘空气中的粉尘颗粒在锥形淲网网面上的运动速度，Vt是颗粒跟随旋转网面气流边界层运动的A点的切向速度；V是通过滤网网孔的过滤空气流速。V可以分解为平等于旋转中心轴线-的速度分量Vs和垂直于轴线-的速度分量V。图2表示了网面上一个颗粒物的受力分析，Fl是尘粒切向运动速度Vt产生的离心力：Fv是由滤速V产生的气

4、流对颗粒的作用力。离心力Fl有假设粉尘颗粒与过滤气流的相对运行状态处在Re1的范围内，气流对颗粒的作用力符合斯托克司公式。由滤速V产生的气流对颗粒的作用力Fv的垂直分量F和程度分量Fs有当颗粒旋转滤网外表可以被别离、不穿透滤网，由图二可见其所受离心力和斯托克司力的合力F方向必须指向滤网网面的外侧，即角度小于图中的角，假设角度为时得到的就是最小可别离粒径。分析图2可得到如下关系式：将上述公式联立可得到最小可别离粒径d为三别离才能的分析通过公式(5)可知：在一定的转速及滤速下，对角度的滤网，在网面上的任一点A，其能别离的最小粒径可以通过公式算出，小于此尺度的颗粒有可能穿透滤网。同一种构造的滤网(角

5、度一样)处理密度一样的粉尘；在一样的滤速V时，转速n值不同，其网面上同一点的在不同转速下的最小别离粒径d值的关系为：同一种构造的滤网(角度一样)处理密度一样的粉尘；在一样的转速n值时，滤速V不同，其网面上同一点的在不同滤速下的最小别离粒径d值的关系为：以一个锥形底角为60、底边直径=50的滤网为例进展计算，取不同的旋转速度n和过滤风速V，数据结果见图3。图360滤网各点位置的别离直径从图3的结果观察，除去考虑到X坐标上离锥角100间隔 以内的网面由于切向速度过小，别离粉尘的才能差，不作为实用的粉尘别离区域外，在所有组合条件下其能别离的上粒径范围从9.952.8。其中在转速n=2900rp、滤速

6、V=6/s的组合条件时，最小别离粒径从9.920.4。对于纺织工业的纤维粉尘，其中棉纤维的密度以=15001550Kg/3，但因棉纤维在实际条件下、通常以一种松散的集合体絮状物出现，这种絮状物的空隙度相当大，因此纤维团的聚合密度要远比纤维本身密度小，也小于算例中的标准粉尘密度什，故旋转滤网的别离纤维尘的最小别离粒径数值将变大，会有局部纤维粉尘穿透滤网网孔，但大多数纤维尘直径在1030、长度在120；由于长度长，在滤网的高速旋转下，仍然能将纤维拦截下来，飞离网面。因此上述的旋转滤网的别离方式完全可以满足纤维别离的要求。四试验应用采用旋转滤网别离纤维粉尘的原理，将锥形滤网同N.3.5离心风机轴相联结组成的滤尘风机，经过大学碳纤维消费线上的除尘实际使用，效果良好，并已获得专利。五结论旋转滤网别离粉尘的方式，由于采用了锥形滤网构造，比平板过滤网在一样的直径条件下，增加了透风面积，处理含尘空气量大；旋转滤网别离粉尘依靠离心力作用去除网面纤维，比使用吸嘴的抽吸方式节能，而且网面阻力保持稳定。假如同风机结合在一体，可减少除尘设备