第一节 通风机的作用及分类
一、通风机的作用
通风机属流体机械,是把机械能转变为空气的势能和动能的一种动力设备。纺织企业中无论是工艺主机设备或是辅助设备上都配套有通风机。在纺织环境工程中,通风机起着极为重要的作用而且一般需要连续运行,所以通风机能耗是衡量其经济性的一个重要指标。因此,纺织企业中的工程技术人员必须掌握各类通风机的原理、结构和性能,做到正确选型设计和合理运行管理。
图3-1是纺织厂里常用的板式除尘系统示意图。该系统工作时,含尘空气输送到一级过滤圆盘前的集尘箱内。空气经过过滤圆盘3,纤维吸附在圆盘上,由长吸嘴收集并通过纺织排尘风机2的作用进入纤维压紧器。当空气流过第二级过滤槽板4后,更细小尘将在滤尘槽板滤料上沉积。吸嘴收集这些细尘,由吸尘风机6输送至集尘器。过滤后的干净空气经主风机5排入大气或送进空调室。在这套除尘设备里,只有当排尘风机正常运转造成负压,吸嘴才能连续不断地吸净过滤器上的纤维尘。而空气之所以能流经板式除尘器设备,也是因为有主风机给空气提供了流动能量。
图3-1 板式除尘系统示意图
图3-2所示为纺织厂的空调系统流程。车间里的空气经回风机加压后,一部分空气排出室外,绝大部分空气进入混合室与室外的新风混合,然后被吸入喷雾送风机。空气经过喷水室处理以后送入车间吸热、吸湿。在这一空调系统中使用了两台通风机。回风机的作用是从车间里抽出需要空调处理的空气和应该排出的空气。喷雾送风机的作用是把水雾化并与空气充分地混合,使空气达到一定的温、湿度要求,然后把处理完毕的空气送入车间里。显然,在这个空调系统中没有通风机给空气提供流动的能量,是无法实现整个空调过程的。
图3-2 纺织车间空调系统示意图
二、通风机的分类
按通风机在纺织企业中的用途划分,可分为除尘通风机、附设通风机、空调通风机。
除尘系统应用的通风机有系统主风机和排尘风机之分。输送经过滤后的洁净空气的通风机称为主风机;输送含纤维尘杂气体的通风机称为排尘风机。而输送纤维尘杂空气的排尘通风机,还应该满足避免纤维缠绕叶轮、粉尘积淀叶片、粉尘堵塞叶道和金属物碰擦产生火花等特殊要求。
在纺织机械设备上,为了具有输送原棉、真空吸纱、空气循环等功能,必须配有适当的通风机。这类通风机称为副设通风机。副设通风机虽然对主机设备而言属伺服部件,但都有其特定的功能,直接影响主机设备的性能,因此同样不可忽视。
在大多数情况下,纺织厂空调系统均采用空气洗涤来处理空气,由通风机完成送风任务。由于纺织空调送风系统阻力较低而风量较大,因此纺织空调风机应具有风压低、大流量、高效率的特点。同时,纺织车间的温度和相对湿度因受季节影响较大,又要求通风机有变风量的性能。
通风机根据作用原理不同,一般可分为离心式、轴流式、混流式三类,在纺织企业中使用较多的是离心式和轴流式。离心式通风机用在压力较高的条件下输送空气,而轴流式通风机则用在压力较低的情况下输送比较大量的空气。
三、纺织通风机技术展望
通风机在纺织企业中应用广泛,不仅应用于纺织环境工程的空调、通风与排尘,也配套于各种纺织工艺主机用于抽吸负压及排杂。近年来,风机行业先后开发与改进了纺织轴流风机、喷雾风机、气流纺风机、紧密纺风机和细纱机吸棉风机等,使得纺织通风机主要品种的性能有了很大提高。今后纺织通风机仍会向高效、低噪、安全可靠方向发展。
1.纺织通风机的高效化 在纺织企业中,通风机能耗占其总能耗的20%左右,开发高效率、低能耗的节能新产品,提高风机的运行效率,是当前纺织通风机技术发展的重要课题。首先,应该重视高效风机的理论研究。通过不断深入研究风机的准三元设计和风机的优化气动设计,采用通风机内部流场的计算机数值模拟技术,提高风机的设计理论水平,研发高效节能的纺织风机。其次,在工程中应合理选型配套纺织风机。充分了解和掌握纺织企业的管路系统阻力变化情况,精确计算管路系统的风压和风量,为正确选择配套风机提供依据。
2.纺织通风机的低噪化 通风机是纺织企业中主要的噪声污染源之一。因此,纺织通风机技术发展的另一重要课题是开发低噪声风机和采取措施降低纺织企业的噪声污染。首先,应当深入研究研究风机装置的声学性能,并结合低噪声风机的开发实践经验,研制新型低噪声纺织通风机。其次,要在提高变负荷风机运行效率的前提下,利用变频器等调速技术合理确定风机运行转速,尽可能降低风机运行转速来降低风机噪声。第三,采用吸声材料及消声装置来降低风机噪声,合理设计风道减少共振共鸣,加装隔音墙隔离风机装置工作区域。
3.纺织通风机的安全化 纺织车间的空气中都含有大量纤维尘杂,纺织风管输送的一般都是原料或纤维尘杂空气,这就要求纺织通风机具有防缠绕、防堵塞、防火花等安全可靠特性。要在风机的耐磨、防腐、防静电上进行深入研究,风机内部流道应尽可能光滑通畅。此外,还应在纺织通风机运行的安全保护方面智能化,提高风机操作和维护的自动化程度。