离心除尘风机单孔试验研究

中图分类号： TH43；TU834.4 文献标识码： A doi：10.3969/j.issn.1005-0329.2013.04.002Experimental Investigation on Single-holes of Centrifugal Blower-dust ColectorLI Yuan-xiang，CHEN Jun-dong，ZHANG Ming-xing，ZHANG Liu-xiang，CHEN Hai-yan(Southwest University of Science and Technology，Mianyang 621010，China)Abstract： In order to provide experimental basis for the development and optimization design of centrifugal blower·dust colec-tor，the 5-5 1 NO4.5A centrifugal blower was modifed by removing volute board，installing volute board slot and welding dust col-lection chassis and SO on.Two thin iron plates were inserted into the slot from two ends to form a single-hole and the hole can bemoved.There were 4 kinds of situations resulted from extending volute tongue and installing longitudinal ribs or not.The colec-tion eficiency of each single-hole Was tested under different rotor speed when artificial graphite powder of 40 mesh sieve was putin.Results show that air flow increase with rotor speed rise，then dust concentration decrease，these lead to collection eficiency ofsingle-holes majority slight decrease；Colection eficiency of single-holes show wave type rise along the volute spiral；Collection ef-ficiency of each single-hole can be improved 4% -10% by extending volute tongue：Installing longitudinal ribs lead to colectioneficiency of single·holes majority slight decrease when without extending volute tongue，but majority slight increase when exten-ding volute tongue。

Key words： centrifugal blower-dust collector；extend volute tongue；longitudinal rib；colection eficiency of single·hole1 前言离心除尘风机是对离心风机加以改造而成，基于离心力从气流中分离固相颗粒，除尘效率约为 30% ～70% J。它具有结构紧凑、低功率消耗和通用性强等显著优点，可随风机的不同适用于工业锅炉、过热蒸汽等高温环境 I2 J～其用于预除尘，能有效减畜续除尘设备的体积，突破工业建筑用地和矿井狭姓间的限制。

收稿 日期： 2012-10-17基金项目： 四川势技厅基金项 目(11ZS2006)离心除尘风机的研究与开发还处在初步阶段。邓广发等在蜗壳的蜗板上同时开多孔，孔与孔之问相互影响，不能反映出整个蜗板哪些位置适合开孔 J。郭宏伟等与邓广发等的研究存在相同的不足 J。0.A.Troshkin等文中开孔较合理 l4 J，但不能评估出不同位置开孑L的除尘情况，因此蜗板开孔位置需要进-步研究；离心风机的蜗舌可以分为平舌、短舌、深舌和尖舌 4种 ，O。

A.Troshkin等延长了风机的蜗舌 J，而这种做法8 FLUID MACHINERY Vo1.41，No.4，2013对风机除尘效率会产生怎样的影响，还需研究；O.A.Troshkin等试验主要验证了纵向肋可以提高其所研究的风机除尘效率20% ～30% J，而纵向肋用于较大流量风机是否会产生同样的效果，还需研究。

郑娟等开发的复合式小型高效滤筒除尘器常温下设计风量为 4000m /h，若配合 4000m /h流量以上的预除尘离心风机使用，可进-步减小滤筒除尘器的体积 J。5-51NO4.5A离心风机常温常压下额定风量为 3517～8219m /h，压力为3195～2241Pa，选择其作研究对象，自行设计并委托某公司对风机进行改造，建立了常温试验测试平台。本文针对以往试验的不足，重点研究经改造后的5-51NO4.5A离心除尘风机在有无延长蜗舌、有无纵向肋4种组合情况下不同转速时各个单孔的除尘规律，从而为后续离心除尘风机的开发与优化设计提供依据，而对这些结构以及开孔位置变化会引起风机自身l生能如何变化暂不深入研究。

2 单孔除尘测试试验2.1 试验器材与设备改造(1)试验主要仪器：欧美克激光粒度分析仪LS.POP(VI)、森兰变频调速器(SB40S2.2)、SWE-MAAIR50风速仪、恒平 FA2104电子分析天平、JP- A型架盘天平、GBS试验筛等。

(2)试验粉体：试验所用人造石墨粉体振实密度为 1.05g/em ，松装密度为0.70 g/cm 。取4o目过筛粉体混合均匀后用欧美克粒度分析仪测得：dl065.660xn、d50207.37pa、d90403.48Ixm。

(3)试验风机的改造：如图1(a)、(b)所示去除蜗壳上 90。-360。之间的蜗板，在蜗板对应位置焊接导轨形成高15mm、宽3mm的卡槽，用2块薄铁板插入卡槽 中，可在 90。～270。之间的任何位置形成任意大小的单个开孔；使用铁板做成收尘箱体包裹住风机，下设出灰口；分别延长风机的进口lm，出口0.4m；试验时只开单个孔，孔的大轩为 197×170mm且位置如图 1(a)变化：1号孑L 96。-129。、2号孑L 139。-171.2。、3号孑L 185。

- 213。、4号孑L 229。～256.2。、5号孑L 278。～301.54。、6号孑L 305。～328。、7号 孑L 335。～357.5。；如图 1(e)所示试验需要延长蜗舌时延长蜗舌至与水平夹角 30。，需要安装纵向肋时安装距离叶轮-侧侧板分别为18 mm、130 mm的两块纵向肋，纵向肋高度为蜗壳至叶轮的距离的1/2，即 h/2。

粉尘释放点- - - - 。 。 - i !：～ I导轨连接延长的蜗舌(a)蜗板处开孔示意 (b)左视示意 (e)不开孔时蜗壳内部示意图 1 风机改造示意2.2 试验过程和内容2.2.1 未延长蜗舌、不安装纵向肋调节变频器在叶轮转速分别为 2900r/min、1450r/min时，对 1-7号孔分别进行单孔除尘测试。加入人造石墨粉体前用风速仪测量风速，每次取粉500 g，在0.5h内均匀加入除尘风机，根据实际情况需要，每孔分别重复测试2-4次。以下试验除特殊说明外，其余类推。

2.2.2 未延长蜗舌、安装纵向肋保持叶轮转速 2900r/min，对 1-7号孔进行单孔除尘测试。

已做3组试验各单孔除尘重量平均值如图2(a)和2(b)中 1450r/min所示。其中从5、7号孔除尘重量可以评估出6号孔除尘情况，从2、4号孔可以评估出3号孔的情况，2号孔与 1号孔除尘效率相当，可以评估出l号孔的除尘情况。因此调节转速至 1450r/min，选取 2、4、5、7号孔进行测试。

2013年第41卷第4期 流 体 机 械 9- - 咖1斑IJ ：- - 啦1母Il刊J - - 咖1斑1J ， ：- - 蚓刊J ，：卧(a)未延长蜗舌、不安装纵向板(b)未延长蜗舌、安装纵向板(C)延长蜗舌、不安装纵向板(d)延长蜗舌、安装纵向板图2 各组试验开单孔除尘情况，. 、- 瓣J - - 褂袋J - - 褂亡HJ ，：- - 褂辏刊J ， 2.2.3 延长蜗舌、不安装纵向肋延长风机蜗舌后，-方面叶轮同等转速时达不到未延长蜗舌时的风量，例如：1450r/min时风机流量约从4150m /h降至 3350m /h，1920r/min时风量才能达到约4150m /h；另-方面气流反作用于叶轮，可能会影响转子动平衡，风机转速接近2900r/min时有较大安全隐患。综上所述，选择叶轮转速 1920r/min时对 1～7号孔进行测试，在1450r/min时对 2、4、5、7号孑L重复单孔实验。

2.2.4 延长蜗舌，安装纵向肋保持叶轮转速 1920r/min，对 1～7号孔分别进行测试；调节转速至 1450r/min，对 2、4、5、7号孔重复单孔试验。

3 试验结果及分析3.1 试 验 结果风量随风机结构变化情况如下：(1)未延长蜗舌，叶轮转速分别为 1450r!min、2900r/min时，对应 流量 约为 4150m/h、8200m /h