机车车辆通风用新型空气过滤器的研制

摘　　要:对机车车辆通风用的传统空气过滤器存在的问题进行分析,介绍一种适合机车车辆通风用新型空气过滤器的结构特点、过滤机理、主要性能及试验情况等。

    0 引言
    随着新一代干线机车技术含量和技术要求的逐步提高，尤其是大功率电力机车和高速动车组的引进，机车车辆对通风系统的要求越来越高。传统的空气过滤器过滤效率低、通风阻力大、容尘能力小、无自净能力，且需要频繁清洗或更换，给维护保养造成很多困难，特别是西北风沙较大地区，这一现象尤为突出。针对这些问题，经过多次试验研究，我公司研制出一种用于车体通风的新型机械离心沉淀式过滤器(以下简称FSAM过滤器)。

    1 目前铁路机车车体通风存在的问题

    我国机车车体通风用过滤器主要有以下几种形式:毛棕网+无纺布、防静电多层不锈钢丝网、瓦棱窗百叶窗(也称VV格百叶窗)，其中主型内燃机车多用第2种，主型电力机车多采用第3种过滤器。在实际运用过程中存在以下问题:

    1)多层不锈钢丝网和毛棕网的过滤原理非常类似，属于碰撞式过滤器，它由3层或4层经过防静电处理的不锈钢丝网纵横编织而成，虽然在丝网和丝网之间留有一定的间隙作为集尘区来收集粉尘，但实际集尘效果并不好。这种过滤器初期阻力比较小，但由于缺乏较强的粉尘自净能力，因此，随着储灰量的增加，纤维间隙越来越小，阻力也越来越大，如不及时清洗就会完全堵死。

    2)瓦楞窗百叶窗是国内电力机车车体通风常用的一种简易挡板式空气过滤器，如图1所示。这种过滤器是由2排相同形状、相同间距的V型型材交错互扣组成，风从百叶窗进人，通过通道内气流方向的改变，在离心作用下，造成粉尘、雨水与气流分离，起到过滤作用。但由于通道内气流突然变向，也会造成过滤器阻力值增高;再者，内部的空气通道很短，使得粉尘、雨水不能和气流充分分离，致使过滤效率比较低;而且由于V型档板为半敞开式，过滤器内的粉尘和雨水在沉降过程中，很容易被过滤后的气流重新带走，造成二次污染，使得过滤器过滤效率更低。

    2.FSAM空气滤清器

    研制和生产新型过滤器，要从两个方面进行考虑，一是过滤器的材料，二是结构形式，使过滤器具有重量轻、过滤效果好、通风阻力小、噪声低、自净、免维护等优点。传统的毛毡类、板网类、滤纸类过滤器，其滤清机理都是通过密集的纤维间隙或油的粘附作用进行过滤，随着容尘量的增加其阻力逐渐增大，当阻力达到一定数值时，就需进行清洗或更换了。要想使过滤器具有自净、免维护的
特点，只有离心式沉淀过滤器(FSAM过滤器)才能够很好地满足此要求，它通过一定的离心作用使粉尘、雨水和气流分离，并且能够迅速被沉降收集后通过排尘口排出。