JWF1211梳棉机滤尘管道气流优化研究

徐丰军，倪敬达

(青岛宏大纺织机械有限责任公司，山东 青岛 266101)



JWF1211梳棉机滤尘管道气流优化研究

徐丰军，倪敬达

(青岛宏大纺织机械有限责任公司，山东 青岛 266101)

文章通过对JWF1211梳棉机现有滤尘管道进行结构优化设计，在确保吸尘效果的前提下，实现了减小阻力损失、提高吸口风速、降低主管道静压和总风量的目的。生产过程中机上各吸点风量、风压分配合理，节能降耗，得到客户认可。

滤尘管道；风量；风压；节能降耗

高产梳棉机滤尘效果的好坏直接关系到生条质量和后续成纱质量，针对JWF1211型梳棉机在实际生产过程中滤尘系统存在的一些问题，例如相对于国外同类产品需要提供更大的动力、吸尘效果不是十分理想等，优化了滤尘系统的结构，改善了吸尘效果，实现了降低总风量，合理分配吸点风量、风压，节能降耗的目的。

1　JWF1211原滤尘管道设计分析

JWF1211原有滤尘吸塑管道见图1。为更好的观察吸风滤尘系统内的气流流动情况，通过数学建模和有限元分析，建立局部滤尘管道速度矢量分布图，见图2。

图1　JWF1211原滤尘吸塑管道

图2　局部滤尘管道速度矢量分布图

由图1、图2可以看出，由于垂直主管道与各个支管道之间层次不分明，各个支管道衔接主管道的截面积相差较大。主管道分前上罩板支管道，分后上罩板与盖板清洁辊支管道，分前棉网清洁器支管道，分后棉网清洁器及刺辊上罩板放气支管道，这四个支管道与主管道之间、支管道之间存在气流冲击漩涡损失；各支管进入主管道气流无导流装置，存在节流损失，特别是在刺辊上罩板放气与上下棉网清洁器支管道与主管道之间尤为严重；刺辊上罩板放气与上下棉网清洁器支管道内三个次分支之间，锡林前后大漏底及三罗拉漏底支管道内三个次分支之间，存在不同方向气流冲击，产生漩涡损失；刺辊排杂吸点支管道进入上部主管道存在管径“突然缩小”损失，由下方锡林前后大漏底分支管道进入刺辊排杂吸点支管道存在“突然扩大”损失，因结构近似静压箱，故能量损耗大；除盖板清洁辊与后上罩板支管道外，各个支管道非流线型，拐弯多，气流不通畅，能量损耗大。

2　原滤尘管道各主要分支管道与目标机型A的数据对比分析

通过建模分析，获得目标机型A的各分支管道数据，并与JWF1211原滤尘管道进行对比，此处仅选刺辊落杂区和活动盖板清洁辊区进行分析比较。

2.1刺辊落杂区吸点对比

表1　JWF1211与目标机型A刺辊落杂区吸点数据对比

由上表1可得：JWF1211第一落杂区与机型A相比风量偏小，因JWF1211刺辊落杂区右侧带有吹气，从用户使用的角度[1]来讲，在JWF1211刺辊第一排杂区右侧增加吹气性能可靠、稳定，但从除杂效果角度来讲此结构不宜使用，吹气的气流或影响刺辊除尘刀下部的附面层，对短绒的影响尤为明显。JWF1211第二落杂区吸风的各要素均合适，但实际的吸杂效果还取决于此处吸点的结构。

2.2活动盖板清洁辊吸点对比

由表2可以看出,目标机型A中此支管道风量和约为634 m3/h，JWF1211此支管道风量和约为957 m3/h，JWF1211风量明显偏高。

JWF1211后上罩板左侧风速22.30 m/s，风量360 m3/h，明显偏高，作为气流平衡点风速17 m/s已足够。后上罩板右侧风速12.09 m/s，小于16 m/s,易造成沉杂，风量140 m3/h明显偏低。

JWF1211活动盖板清洁辊与目标机型A的数据相比：JWF1211风量虽比A大，但因直径比A大，所以吸口的静压与风速均比A低，真正的吸取范围比A小；机型A静压绝对值较高，横向吸取范围会更大。

表2　JWF1211与机型A活动盖板清洁辊吸点数据对比

3　新型梳棉机滤尘管道设计、生产试验及数据分析

通过原滤尘管道与目标机型A的数据对比分析，设计新型滤尘管道结构，见图3。

在用户企业进行两种滤尘管道的对比试验，测试各吸点的风量、静压，并计算风速，同时选择主要吸点与目标机型A进行对比，见表3。

图3　JWF1211新型滤尘管道

吸点位置形式直径(mm)风速(m/s)风量(m3/h)静压(Pa)机外主管道新管道28017.253985-810原管道28023.014658-760A管道28016.724020-795盖板清洁辊吸点新管道8018.22360-685原管道9519.95457-342A管道7518.05309-630刺辊放气吸点新管道7516.11265-600原管道7512.11168-343A管道7015.98287-570刺辊第一排杂吸点新管道7020.32310-800原管道7822.59409-490A管道7020.93290-560刺辊第二排杂吸点新管道7523.46536-675原管道7518.30253-497A管道7021.01330-384

由表3可知，新型机外主管道静压在-810 Pa时机上各个吸点静压合适，机上各吸点风量、风速均满足需求，因此JWF1211型梳棉机连续吸风对风量的要求为4000 m3/h(设计风量)；盖板清洁辊吸点风速、静压合适，吸尘顺畅无积杂；由表4可知主管道刺辊支管及刺辊支管风速、静压理想，吸点吸取落棉干净顺利，无杂质沉降；刺辊放气罩吸点静压-600 Pa，风速16.11 m/s，风量265 m3/h，风速、静压理想。

表4　主管道刺辊支管及刺辊支管风速静压

4　试验结论

4.1相对于原有滤尘管道，新滤尘设计过程中重新设计了滤尘管道各个分支的结构及位置分配关系[2]，使各吸点气流在汇入主管道后进一步理顺。重新分配各支点的风量、风速，把原管道某些支点风量、风速进行合理调整，降低对总风量的要求，从而节能降耗，降低棉纺厂生产成本[3]。

4.2相对于原有滤尘管道，新滤尘管道的后上罩板左右吸点、前上罩板左右吸点、前上下棉网清洁器吸点、后上下棉网清洁器吸点结构都进行了重新设计，可以在相同风量情况下，加大吸点处的风速，更有利于吸走短绒杂质。

4.3相对于原有滤尘管道，新滤尘管道各支管与主管道分支间的连接采用全新结构和密封方式，并采用新的密封材料，既可以保证各个支管与主管道的密封性，减少能量损耗，又可以防止挂花积尘，确保吸尘顺畅。

5　结束语

经实践生产及后期跟踪试验可以看出，JWF1211使用新滤尘管道主管道风量为4000 m3/h时，各个吸点吸取落棉干净，各接管处无挂花塞花现象，主管道吸取落棉顺利，无杂质沉降，达到了预期的设计目的。

[1]唐卫国.梳棉机吸尘系统改造实践[J].上海纺织科技，2010，38(10)：59—61.

[2]焦立忠.梳棉机吸尘系统设计实例[J].棉纺织技术，2002，30(8)：44—45.

[3]董志强，宋博.清梳联系统风量风压的优化[J].棉纺织技术，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

徐丰军(1975—)，男，山东青岛人，工程师。

TS103.22

B

1009-3028(2016)05-0018-04