本實(shí)用新型涉及粒子分離器領(lǐng)域，特別地，涉及一種慣性粒子分離器分離性能的測(cè)試裝置。

背景技術(shù)：

粒子分離器用來(lái)分離含雜質(zhì)氣流中的固體粒子。安裝在工作裝置的前端來(lái)減少進(jìn)入工作裝置中的污物，從而延長(zhǎng)其使用壽命。慣性粒子分離器的原理是，當(dāng)含有固體粒子的氣流轉(zhuǎn)彎時(shí)，固相粒子由于它的慣性總是從彎曲通道的曲率中心離心運(yùn)動(dòng)，從而將粒子集中起來(lái)并排出。這種粒子分離器包括旋風(fēng)分離器，渦旋管分離器，動(dòng)力離心式粒子分離器，整體式慣性粒子分離器等。

無(wú)論是發(fā)動(dòng)機(jī)前的粒子分離器還是工業(yè)上的粒子分離器，常常需要在不同的工作條件下工作。如發(fā)動(dòng)機(jī)上的分離器，不同地區(qū)的砂粒粒徑會(huì)有所不同，不同的飛行速度下使得進(jìn)口的流量也會(huì)不同，當(dāng)清除流和主流出口壓力條件變化時(shí)，清除比也會(huì)發(fā)生變化。因此，要獲得一個(gè)粒子分離器在各種工作條件下的分離性能，很有必要通過(guò)試驗(yàn)來(lái)測(cè)試粒子分離器在不同的入口參數(shù)及氣動(dòng)參數(shù)下的分離性能。中國(guó)發(fā)明專利CN201310188759.2，提出了一種測(cè)量整體式慣性粒子分離器氣動(dòng)性能的測(cè)試裝置，但該裝置無(wú)法測(cè)量慣性粒子分離器分離性能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，提出一種慣性粒子分離性能測(cè)試裝置，能夠測(cè)試不同工作條件下的慣性粒子分離器分離性能。

本實(shí)用新型提供一種粒子分離器分離性能的測(cè)試裝置，適用于測(cè)量慣性粒子分離器的分離性能，包括與粒子分離器的進(jìn)口連接的含砂氣流發(fā)生裝置、與粒子分離器的主流道出口連接的主流砂粒收集裝置、與粒子分離器的清除流道出口連接的清除流砂粒收集裝置；含砂氣流發(fā)生裝置用于提供待測(cè)試用的含砂氣流；主流砂粒收集裝置包括第一分離裝置、第一收砂箱、第一抽風(fēng)機(jī)及第二分離裝置；第一分離裝置的進(jìn)口連接粒子分離器主流道出口，出塵口連接第一收砂裝置，第一分離裝置氣體出口連接第一抽風(fēng)機(jī)；第一抽風(fēng)機(jī)后連接第二分離裝置；清除流砂粒收集裝置包括與粒子分離器清除流道出口連接的第二收砂裝置。

進(jìn)一步，清除流砂粒收集裝置還包括第三分離裝置、第二抽風(fēng)機(jī)及第四分離裝置；第三分離裝置的進(jìn)口連接粒子分離器清除流道出口，第三分離裝置的出塵口連接第二收砂裝置，第三分離裝置氣體出口還連接第二抽風(fēng)機(jī)；第二抽風(fēng)機(jī)后連接第四分離裝置。

進(jìn)一步，在主流砂粒收集裝置和粒子分離器之間的流道按氣流方向依次設(shè)有主流節(jié)流閥和第一流量測(cè)量裝置；在清除流砂粒收集裝置和粒子分離器之間的流道按氣流方向依次設(shè)有清除流節(jié)流閥和第二流量測(cè)量裝置。

進(jìn)一步，含砂氣流發(fā)生裝置包括流化床、加砂裝置及氣泵，氣泵的輸入口連接標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)口流量管，氣泵的輸出口分為兩路，一路連接至流化床底部，一路連接至流化床的加料口；加砂裝置安裝在連接流化床的加料口的流路上；流化床的出口連接粒子分離器的進(jìn)口。

進(jìn)一步，在流化床和粒子分離器之間的流道設(shè)有進(jìn)口節(jié)流閥；在氣泵輸入口端前安裝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)口流量管。

進(jìn)一步加砂裝置是底部為倒錐型的容器，在氣泵的輸出口端引一根細(xì)管連接至加砂裝置的入口，以平衡加砂裝置上下部的壓力。

有益效果：本實(shí)用新型所公開(kāi)的粒子分離器分離性能測(cè)試裝置，針對(duì)具有砂塵出口和潔凈氣流出口的慣性粒子分離器，如整體式慣性粒子分離器、旋風(fēng)分離器、渦旋管分離器等，該裝置的含砂氣流發(fā)生裝置可產(chǎn)生均勻的含砂氣流；能通過(guò)選擇不同粒徑的砂粒加入和調(diào)節(jié)主流路、清除流路及進(jìn)口處的節(jié)流閥，可以測(cè)試不同的砂粒粒徑、不同的進(jìn)口流量、不同的清除比的工況下的粒子分離器分離性能。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的所測(cè)試慣性粒子分離器示意圖。

圖2為本實(shí)用新型粒子分離器分離性能的測(cè)試裝置示意圖。

圖3為優(yōu)選實(shí)施例2中待測(cè)試旋風(fēng)分離器的示意圖。

圖4為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例2.

附圖標(biāo)記說(shuō)明:

圖1：1.19.所測(cè)試慣性粒子分離器的進(jìn)氣道；1.20.所測(cè)試慣性粒子分離器的清除流道；1.21.所測(cè)試慣性粒子分離器的主流道；

圖2：1.1.標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)口流量管；1.2.氣泵；1.3.流化床；1.4.加砂裝置；1.5.進(jìn)口節(jié)流閥；1.6.所測(cè)試的慣性粒子分離器；1.7.清除流節(jié)流閥；1.8.流量測(cè)量裝置；1.9.旋風(fēng)分離器；1.10.抽風(fēng)機(jī)；1.11.濾網(wǎng)；1.12.收砂箱；1.13.主流節(jié)流閥；1.14.流量測(cè)量裝置；1.15.旋風(fēng)分離器；1.16.收砂箱；1.17.抽風(fēng)機(jī)；1.18.濾網(wǎng)；；

圖3：2.22.所測(cè)試旋風(fēng)分離器的進(jìn)氣口；2.23.所測(cè)試旋風(fēng)分離器的砂塵出口；2.24.所測(cè)試旋風(fēng)分離器的氣體出口。

圖4：2.1.標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)口流量管；2.2.氣泵；2.3.流化床；2.4.加砂裝置；2.5.進(jìn)口節(jié)流閥；2.6.所測(cè)試的慣性粒子分離器；2.12.收砂箱；2.15.旋風(fēng)分離器；2.16.收砂箱；2.17.抽風(fēng)機(jī)；2.18.濾網(wǎng)；

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型所述的慣性粒子分離裝置測(cè)試裝置，可用于分離具有砂塵出口和潔凈氣流出口的慣性粒子分離器，如整體式慣性粒子分離器、旋風(fēng)分離器、渦旋管分離器等。

實(shí)施例1：以整體式慣性粒子分離器為例，圖1為整體式慣性粒子分離器，含砂氣流由其中慣性粒子分離器的進(jìn)氣道1.19進(jìn)入粒子分離器，砂塵及部分氣體由清除流道1.20排出，分離砂塵后的較為潔凈的氣體由主流道1.21排出。

如圖2所示，氣泵1.2出口氣流分為兩路，一路氣體通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)口流量管1.1連接流化床1.3的鼓風(fēng)口，一路與在流化床1.3的加料口相連，加砂裝置1.4底部連接在流化床1.3的加料口前的流路上，另一路連接加砂裝置1.4的進(jìn)口。流化床1.3出口通過(guò)進(jìn)口節(jié)流閥1.5與粒子分離器1.6的進(jìn)氣道1.19連接。粒子分離器1.6的清除流道1.20出口1.18通過(guò)清除流節(jié)流閥1.7與流量測(cè)量裝置1.8相連，流量測(cè)量裝置1.8的出口連接旋風(fēng)分離器1.9的入口。旋風(fēng)分離器1.9的潔凈氣體出口連接抽風(fēng)機(jī)1.10，出塵口連接收砂箱1.12。抽風(fēng)機(jī)1.10后采用濾網(wǎng)1.11收集微小的砂塵。粒子分離器1.6的主流道出口1.21通過(guò)主流節(jié)流閥1.13與流量測(cè)量裝置1.14相連，流量測(cè)量裝置1.14的出口連接旋風(fēng)分離器1.15的入口，旋風(fēng)分離器1.15的潔凈氣體出口連接抽風(fēng)機(jī)1.17，出塵口連接收砂箱1.16。抽風(fēng)機(jī)1.17后采用濾網(wǎng)1.18收集微小的砂塵。

其中，抽風(fēng)機(jī)的功率和抽風(fēng)量應(yīng)該是視實(shí)驗(yàn)所要測(cè)量的工況，比如流量范圍而定的。濾網(wǎng)可采用細(xì)密的布袋濾網(wǎng)，總的砂粒收集裝置理想狀態(tài)應(yīng)該能百分百收集氣流中的所有砂粒；根據(jù)需要，也可采用其他的分離裝置，只要能收集砂粒都在保護(hù)范圍之內(nèi)即可。氣泵可提供恒定進(jìn)口壓力32.24kPa，抽風(fēng)機(jī)型號(hào)為BYF7132。旋風(fēng)分離器可采用風(fēng)壓1.7kPa，風(fēng)量15m³/min的旋風(fēng)分離器作為與抽風(fēng)機(jī)匹配的普通切向進(jìn)氣的分離器裝置，當(dāng)然也可用很多其它的分離器代替，如現(xiàn)在的分離器多種多樣，靜電除塵、水除塵等等都可以使用。以上用于連接各個(gè)部件的管路內(nèi)壁應(yīng)保證潔凈，光滑。

實(shí)施例2：以測(cè)試旋風(fēng)分離器效率為例，如圖3所示是待測(cè)旋風(fēng)分離器的示意圖，含砂氣流由待測(cè)旋風(fēng)分離器的進(jìn)口2.22進(jìn)入分離器，砂塵由砂塵出口2.23排出，分離砂塵后的較為潔凈的氣體由氣體出口2.24排出。

如圖4，氣泵2.2出口氣流分為兩路，一路氣體通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)口流量管2.1連接流化床2.3的鼓風(fēng)口，一路與在流化床2.3的加料口相連，加砂裝置2.4底部連接在流化床2.3的加料口前的流路上，另一路連接加砂裝置2.4的進(jìn)口。流化床2.3出口通過(guò)進(jìn)口節(jié)流閥2.5與待測(cè)旋風(fēng)分離器2.6的進(jìn)氣口2.27連接。待測(cè)旋風(fēng)分離器2.6的砂塵出口2.28連接收砂箱2.12。待測(cè)旋風(fēng)分離器2.6的氣流出口2.29連接旋風(fēng)分離器2.15的入口，旋風(fēng)分離器2.15的潔凈氣體出口連接抽風(fēng)機(jī)2.17，出塵口連接第二收砂箱2.16。抽風(fēng)機(jī)2.17后采用濾網(wǎng)2.18收集微小的砂塵。

本實(shí)用新型所公開(kāi)的慣性粒子分離器分離性能測(cè)試方法如下：

在粒子分離器中生成流場(chǎng)，向加砂裝置中加入一定粒徑的砂粒；分別測(cè)量粒子分離器進(jìn)口的流量W_in，測(cè)量粒子分離器主流出口流量W_a1，測(cè)量清除流路出口的流量W_a2和計(jì)算清除比其中，對(duì)于砂塵出口無(wú)氣流的情況無(wú)需計(jì)算清除比。

對(duì)流經(jīng)粒子分離器的砂粒進(jìn)行稱重，如實(shí)施例1中采用質(zhì)量測(cè)量裝置測(cè)量收砂箱1.16、濾網(wǎng)1.18中的砂?？傎|(zhì)量，得到主流中的含砂量m_a1；采用質(zhì)量測(cè)量裝置測(cè)量，如常用的天平，收砂箱1.12、濾網(wǎng)1.11中的砂?？傎|(zhì)量，得到清除流中的含砂量m_a2；在實(shí)施例2中只需測(cè)量收砂箱中的砂粒質(zhì)量即可。

從而得到計(jì)算粒子分離器的分離效率：

實(shí)施例中可以通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)口節(jié)流閥來(lái)控制粒子分離器進(jìn)口的流量W_in，保持砂粒粒徑不變，清除比相同，測(cè)量不同進(jìn)口流量條件下所述粒子分離器的分離效率。

實(shí)施例也可以通過(guò)調(diào)節(jié)主流節(jié)流閥和清除流節(jié)流閥控制主流出口流量W_a1及清除流出口的流量W_a2，從而改變清除比同時(shí)保持砂粒粒徑不變，進(jìn)口流量相同，測(cè)量不同清除比條件下所述粒子分離器的分離效率。在實(shí)施例2中砂塵出口無(wú)氣流，無(wú)需測(cè)量清除比。實(shí)施例還可以通過(guò)篩選砂粒，改變加入流化床中的砂粒粒徑R；保持清除比相同、進(jìn)口流量相同，測(cè)量不同粒徑條件下所述粒子分離器的分離效率。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。