JWF1211梳棉機濾塵管道氣流優化研究

徐豐軍，倪敬達

(青島宏大紡織機械有限責任公司，山東 青島 266101)

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JWF1211梳棉機濾塵管道氣流優化研究

徐豐軍，倪敬達

(青島宏大紡織機械有限責任公司，山東 青島 266101)

文章通過對JWF1211梳棉機現有濾塵管道進行結構優化設計，在確保吸塵效果的前提下，實現了減小阻力損失、提高吸口風速、降低主管道靜壓和總風量的目的。生產過程中機上各吸點風量、風壓分配合理，節能降耗，得到客戶認可。

濾塵管道；風量；風壓；節能降耗

高產梳棉機濾塵效果的好壞直接關系到生條質量和后續成紗質量，針對JWF1211型梳棉機在實際生產過程中濾塵系統存在的一些問題，例如相對于國外同類產品需要提供更大的動力、吸塵效果不是十分理想等，優化了濾塵系統的結構，改善了吸塵效果，實現了降低總風量，合理分配吸點風量、風壓，節能降耗的目的。

1　JWF1211原濾塵管道設計分析

JWF1211原有濾塵吸塑管道見圖1。為更好的觀察吸風濾塵系統內的氣流流動情況，通過數學建模和有限元分析，建立局部濾塵管道速度矢量分布圖，見圖2。

圖1　JWF1211原濾塵吸塑管道

圖2　局部濾塵管道速度矢量分布圖

由圖1、圖2可以看出，由于垂直主管道與各個支管道之間層次不分明，各個支管道銜接主管道的截面積相差較大。主管道分前上罩板支管道，分后上罩板與蓋板清潔輥支管道，分前棉網清潔器支管道，分后棉網清潔器及刺輥上罩板放氣支管道，這四個支管道與主管道之間、支管道之間存在氣流沖擊漩渦損失；各支管進入主管道氣流無導流裝置，存在節流損失，特別是在刺輥上罩板放氣與上下棉網清潔器支管道與主管道之間尤為嚴重；刺輥上罩板放氣與上下棉網清潔器支管道內三個次分支之間，錫林前后大漏底及三羅拉漏底支管道內三個次分支之間，存在不同方向氣流沖擊，產生漩渦損失；刺輥排雜吸點支管道進入上部主管道存在管徑“突然縮小”損失，由下方錫林前后大漏底分支管道進入刺輥排雜吸點支管道存在“突然擴大”損失，因結構近似靜壓箱，故能量損耗大；除蓋板清潔輥與后上罩板支管道外，各個支管道非流線型，拐彎多，氣流不通暢，能量損耗大。

2　原濾塵管道各主要分支管道與目標機型A的數據對比分析

通過建模分析，獲得目標機型A的各分支管道數據，并與JWF1211原濾塵管道進行對比，此處僅選刺輥落雜區和活動蓋板清潔輥區進行分析比較。

2.1刺輥落雜區吸點對比

表1　JWF1211與目標機型A刺輥落雜區吸點數據對比

由上表1可得：JWF1211第一落雜區與機型A相比風量偏小，因JWF1211刺輥落雜區右側帶有吹氣，從用戶使用的角度[1]來講，在JWF1211刺輥第一排雜區右側增加吹氣性能可靠、穩定，但從除雜效果角度來講此結構不宜使用，吹氣的氣流或影響刺輥除塵刀下部的附面層，對短絨的影響尤為明顯。JWF1211第二落雜區吸風的各要素均合適，但實際的吸雜效果還取決于此處吸點的結構。

2.2活動蓋板清潔輥吸點對比

由表2可以看出,目標機型A中此支管道風量和約為634 m3/h，JWF1211此支管道風量和約為957 m3/h，JWF1211風量明顯偏高。

JWF1211后上罩板左側風速22.30 m/s，風量360 m3/h，明顯偏高，作為氣流平衡點風速17 m/s已足夠。后上罩板右側風速12.09 m/s，小于16 m/s,易造成沉雜，風量140 m3/h明顯偏低。

JWF1211活動蓋板清潔輥與目標機型A的數據相比：JWF1211風量雖比A大，但因直徑比A大，所以吸口的靜壓與風速均比A低，真正的吸取范圍比A小；機型A靜壓絕對值較高，橫向吸取范圍會更大。

表2　JWF1211與機型A活動蓋板清潔輥吸點數據對比

3　新型梳棉機濾塵管道設計、生產試驗及數據分析

通過原濾塵管道與目標機型A的數據對比分析，設計新型濾塵管道結構，見圖3。

在用戶企業進行兩種濾塵管道的對比試驗，測試各吸點的風量、靜壓，并計算風速，同時選擇主要吸點與目標機型A進行對比，見表3。

圖3　JWF1211新型濾塵管道

吸點位置形式直徑(mm)風速(m/s)風量(m3/h)靜壓(Pa)機外主管道新管道28017.253985-810原管道28023.014658-760A管道28016.724020-795蓋板清潔輥吸點新管道8018.22360-685原管道9519.95457-342A管道7518.05309-630刺輥放氣吸點新管道7516.11265-600原管道7512.11168-343A管道7015.98287-570刺輥第一排雜吸點新管道7020.32310-800原管道7822.59409-490A管道7020.93290-560刺輥第二排雜吸點新管道7523.46536-675原管道7518.30253-497A管道7021.01330-384

由表3可知，新型機外主管道靜壓在-810 Pa時機上各個吸點靜壓合適，機上各吸點風量、風速均滿足需求，因此JWF1211型梳棉機連續吸風對風量的要求為4000 m3/h(設計風量)；蓋板清潔輥吸點風速、靜壓合適，吸塵順暢無積雜；由表4可知主管道刺輥支管及刺輥支管風速、靜壓理想，吸點吸取落棉干凈順利，無雜質沉降；刺輥放氣罩吸點靜壓-600 Pa，風速16.11 m/s，風量265 m3/h，風速、靜壓理想。

表4　主管道刺輥支管及刺輥支管風速靜壓

4　試驗結論

4.1相對于原有濾塵管道，新濾塵設計過程中重新設計了濾塵管道各個分支的結構及位置分配關系[2]，使各吸點氣流在匯入主管道后進一步理順。重新分配各支點的風量、風速，把原管道某些支點風量、風速進行合理調整，降低對總風量的要求，從而節能降耗，降低棉紡廠生產成本[3]。

4.2相對于原有濾塵管道，新濾塵管道的后上罩板左右吸點、前上罩板左右吸點、前上下棉網清潔器吸點、后上下棉網清潔器吸點結構都進行了重新設計，可以在相同風量情況下，加大吸點處的風速，更有利于吸走短絨雜質。

4.3相對于原有濾塵管道，新濾塵管道各支管與主管道分支間的連接采用全新結構和密封方式，并采用新的密封材料，既可以保證各個支管與主管道的密封性，減少能量損耗，又可以防止掛花積塵，確保吸塵順暢。

5　結束語

經實踐生產及后期跟蹤試驗可以看出，JWF1211使用新濾塵管道主管道風量為4000 m3/h時，各個吸點吸取落棉干凈，各接管處無掛花塞花現象，主管道吸取落棉順利，無雜質沉降，達到了預期的設計目的。

[1]唐衛國.梳棉機吸塵系統改造實踐[J].上海紡織科技，2010，38(10)：59—61.

[2]焦立忠.梳棉機吸塵系統設計實例[J].棉紡織技術，2002，30(8)：44—45.

[3]董志強，宋博.清梳聯系統風量風壓的優化[J].棉紡織技術，2012，40(5)：36—39.

Research on the Airflow Optimization of Dust Filtering Pipes of JWF1211 Carding Machine

XuFengjun,NiJingda

(Qingdao Hongda Textile Machinery Co., Ltd.， Qingdao 266101, China)

This paper achieved the purposes of reducing the resistance loss, improving the air speed of mouthpieces, reducing the static pressure and total air volume of main pipe through optimizing the structure of the dust filtering pipes of JWF1211 carding machine under the precondition of ensuring dust collection effect. The air volume and pressure of each mouthpiece on the machine were rationally allocated. The machine were energy-saving and cost-reducing, accepted by customers.

dust filtering pipes; air volume; air pressure; energy-conservation and cost-reduction

2016-08-20

徐豐軍(1975—)，男，山東青島人，工程師。

TS103.22

B

1009-3028(2016)05-0018-04