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烟气风道GL系列过滤器在电力机车上的应用

买卖社02月01日讯  
                                 GL系列过滤器在电力机车上的应用 
                                               唐新兴
                           (湖南铁道生业技术学院   湖南株洲  412001)
    [择要]先容了以除尘百叶窗为根蒂根基预设的GL系列过滤器的工作道理和布局预设,将它与同类产物举行了比较,分析了它的工作特征.并论述了它在电力机车和其他行业的应用远景.
    关键词:GL系列过滤器;过滤效率;压损;透风系统;机车
    中图分类号:U270.383    文献标识码:A  文章编号:10005900(2006)03010404
    电力机车上有许多机件需要强迫透风冷却来维持它的正常工作,如牵引机电和硅机组等.机车的高速运行带动了周边的尘粒,使四周空气含尘较高,直接用这样的空气冷却牵引机电和硅机组,会影响它们的正常工作;别的,雨雪天冷却空气中含雨雪过量也会给牵引机电和硅机组的工作造成不良影响.因此,机车透风系统的入口都装有空气过滤器,用于过滤掉空气中的粉尘和雨雪,为牵引机电和硅机组供给纯净的冷却空气.
    一般来说,空气过滤器应具备的特征是:有较高的过滤效率,以提高输出空气的纯度;同时但愿空气路程经过过程过滤器时的阻力小,即初始压损低,以降低透风系统的功率损耗.但同样布局的过滤器这二者倒是相互制约的,即要获患上较高的过滤效率,必定会增大压损;如果要降低压损,就必需牺牲过滤效率.所以在预设过滤器时,合理的内部布局预设很重要.这一布局要求气流能尽量无障碍地路程经过过程过滤器,而气流中的粉尘和雨滴仍有足够的障碍来拦截和捕集.
    1 空气过滤器在电力机车上的施用情况
    我国最先生产的SS一、SS3型电力机车都是采用车体透风的情势.冷却空气由机车两侧的百叶窗步入车内,百叶窗由双层互扣的V型栅格组成,称VV格过滤器.这类过滤器对雨雪的过滤效率还可以,但对粉尘的过滤效率就很差.尤其是VV格过滤器的阻力较大,使患上进口的风速加大,对小于30微米的粉尘和细雾状雨滴底子没有过滤作用,所以VV格过滤器然后还配置了二级过滤器.这些个二级过滤器通常为用化纤毡或者过滤海绵做成,它们以自身的吸附能力来容纳粉尘,当粉尘吸附到一定程度会达到饱和.这时,如不实时清除化纤毡或者过滤海绵内部的粉尘,不仅会拥塞风道,增加风机负荷,还会使吸附在上的粉尘随风步入车内,造成二次污染.所以按期清洗成为了维护过滤器的一项重要而繁杂的工作.
    对于施用车顶夹层透风的机车如DJ型电力机车,它的进风口安装了用VV格百叶窗加金属网组成的过滤器.金属网的过滤效率很低,只能挡住一些纤维状的杂物,并且很容易被这些个杂物堵住,需要时常举行清洗金属网、清除杂物的维护工作.这一维护工作需要拆除过滤器,而过滤器装于车顶,这个位置给它的拆装增加了难度,维护工作很不利便.
    2 GL系列新式过滤器的布局与工作道理
    笔者对现存空气过滤器举行了系统的研究,深入分析比较了各类空气过滤器的优纰缪错差,在此根蒂根基上提出了一种新式布局的空气过滤器———除尘百叶窗.该项研究结果已获患上国家专利局的实用新式专利,并在国产SS9型电力机车上成功应用.现将该项研究结果及应用情况简介如下.
    除尘百叶窗是一种效率很高的空气过滤器,可以作为气粒或者气液分散的工具.它的外不雅是一种框架式金属布局件.安装于透风系统的进口端,可充任空气过滤器,分散出空气中的粉尘粒子和雨雪液滴,达到净化室内空气的目的.如果用于处置惩罚工业烟气的排风系统、当集尘器施用,可大量网络粉尘,提高排出空气的净化度,保护环境.它是由功效部件———三排管状栅格组成的过滤元件、安装边框及储尘装置组成.改变过滤元件的组合方式、安装边框、储尘装置和形状尺寸,可以形成系列产物,所以以它为根蒂根基预设的系列产物咱们都命名为GL系列过滤器.
     GL系列过滤器是由三排圆管状元件交错排列而成,空气路程经过过程过滤器时,沿各管状元件间的间隙曲线流动,过滤器内部的空气通道有宽有窄,所以气流在过滤器中的速度就有低有高,粉尘(或者雨滴)随气流步入过滤器时,在通道狭窄处的气流速度较高,粉尘(或者雨滴)获患上能+量,于通道宽敞处气流速度减缓,粉尘(或者雨滴)在惯性的作用下脱离气流步入集尘区,如此重复,气流中的粉尘和雨滴被分散出来.分散出来的粉尘(或者雨滴)被集尘栅网络,较细的粉尘吸附在集尘栅内壁,可被雨水冲走,较粗的颗粒在自身重力的作用下,沿集尘栅排至储尘装置.
    3 GL系列新式过滤器的工作特征
    试证验明:GL系列过滤用具备过滤效率高,压损低的特征.在3m s的风速下,过滤大于50μm的粉尘,过滤效率达69%,压损才110Pa.而一般的钢布局过滤器(如前面提到的VV格过滤器),在相同的条件下,过滤效率只有30%左右,而压损却达到了200Pa左右.这类新式过滤器的布局大好地解决了压损和过滤效率相互制约的矛盾.可以作为优质高效的前置过滤器来施用.GL系列过滤器的高过滤效率将大量削减二级过滤器上的积尘,延长清洗和更换周期,降低运行成本.同时还削减了二级过滤器上化纤毡或者过滤海绵的用量,削减了丢弃它们所酿成的环境污染,这对施用者和自然环境都是一大孝敬.
   下面在4个方面对GL系列过滤器的特征作一先容.
    3.1 压损低,可以降低施用中的能+量损耗
    从图一可以看出,GL系列过滤器的气流通道是流线型的,并且没有大的转折,这样的布局使患上气流在过滤器内能无阻碍路程经过过程,所以压损低.这一特征使全般透风系统的功率耗损降低,节能了能源,降低了运行成本.
    3.2 过滤效率高,可获患上更纯净的空气
    过滤元件由管状栅格组成,集尘区的空间大,可充分容纳网络的粉尘.挡尘钩的预设可遏止已步入集尘区的粉尘逃出集尘区,从头加入气流,形成二次污染.巩固了已有的过滤效率.所以GL系列过滤器的过滤效率高,能为系统供给纯度高的空气.
    3.3 无须维护,施用利便
    GL系列过滤器的特征还体此刻它的自清洁能力和灵活性上.它的自清洁能力在于捕集到的粉尘可以自动沿集尘栅的管道解除出过滤器以外.故而不要象大部门其他过滤器那样子举行清灰等维护工作.无须思量维修可简化预设,且利便施用.
    3.4 整体组合灵活,使产物可以适合不论什么安装条件
    组装方式的灵活性也是该产物的重要特征.GL系列过滤器的过滤主体是如图1所示的三排过滤元件,在此根蒂根基上以不同的边框、不同的巨细及组合情势形成GL系列过滤器的各类型号和规格.它的灵活性在于:起首,过滤器的边框可以根据应用途所的安装条件,或者透风系统的整体安装要求,预设成内嵌式或者外凸式,形状尺寸也能够任意调解;其次,三排元件的组合可以预设成可拆分的拼装式(如图2),或者不成拆分的整体式(如图3).这样,咱们就可以根据过滤器的施用条件,预设各类规格型号的GL系列过滤器来餍足安装及施用条件的要求.
    4 GL系列新式过滤器的施用效果
    GL系列过滤器中的首例产物———GL03型过滤器,现已成功地应用于国产SS9型电力机车.SS9型机车的透风系统是采用独立式透风冷却:由负压吸入的大气,颠末滤器过滤后,由风道被直接送到需冷却的机件,如牵引机电、压缩机组等.SS9型机车是由直流机电牵引的,所以对冷却空气的纯度要求较高.为餍足这一要求,GL03型过滤器的输出端特增设了1个由过滤海绵做成的二级过滤器.而过滤海绵是需要举行清洗、更换等维护工作的,为维护利便,GL03型过滤器的形状预设成可侧边旋转打开的窗框式布局,边框的下端预设有储尘的集尘灰斗,用于网络由集尘栅沉降下来的灰尘,积下的粉尘和雨滴可于灰斗底部的开口处自动排出.
    GL03型过滤器能大好地将大气中的粉尘和雨滴过滤掉,为牵引机电和压缩机组供给优质的冷却空气,从而保证了各机件的正常工作.它在SS9型机车上的成功应用,为GL系列过滤器的推广应用打下了杰出的根蒂根基.
    5 GL系列新式过滤器的应用远景
    我国现产的电力机车施用了三种透风方式,GL系列过滤器因其开始拍摄发来的时间短,目前只是在独立透风机车上应用,其他透风情势的机车上尚无患上到应用.实际上,只要改变它的边框和个别布局,它纯粹可以在其他机车上应用.并且可以有大好的施用效果.
    如将GL系列过滤器运用于整体透风的机车,可以提高百叶窗的过滤效率,削减步入二级过滤器的粉尘同样可以减轻它的维护工作.实际证明验明,GL系列过滤器对粉尘和雨雪的过滤效率都比VV格过滤器高,尤其是它的阻力小,降低了进口的风速,使细小的粉尘和细雾状雨滴有时机附着在集尘栅上被滤除,大量削减了步入二级过滤器上的粉尘,延长了维护、清洗周期.阻力降低,减轻了风机的负荷,降低了噪声,可以改善司乘人员的工作条件.
    如将GL系列过滤器运用于车顶透风的机车,它内部的曲线通道可有用地挡住纤维状的杂物,后置的金属网可以去掉,再加上它的过滤效率,高阻力低,及自身的清洁能力,进风口的过滤器纯粹可以实现免维护.
    目前,GL系列过滤器仅限于电力机车的透风系统作空气过滤器施用,实际上,作为空气过滤器它的应用是很广泛的:从简单的家用小型空气过滤器到高层修建、地下街道及隧道用大型空气过滤器,其范围巨细是千差万别的.GL系列过滤器的灵活性可保证它和不论什么透风系统都能顺利联接.可以预感,GL系列过滤器的其他型号过滤器也会象GL03型过滤器同样有杰出的施用效果.
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