Сегодня мы расскажем вам о циклонном фильтре для пылесоса в мастерской, ведь одна из проблем, с которой приходится бороться при деревообработке — пылеудаление. Промышленное оборудование достаточно дорого, поэтому будем делать циклон своими руками — это совершенно несложно.
В мастерской почти всегда есть необходимость убирать мусор достаточно крупной фракции. Опилки, мелкие обрезки, металлическая стружка — всё это, в принципе, может улавливать и обычный фильтр пылесоса, но он с высокой вероятностью быстро придёт в негодность. К тому же не будет лишней возможность убирать и жидкие отходы.
Фильтр-циклон использует аэродинамическое завихрение, чтобы связать соринки разных размеров. Раскручиваясь по кругу, мусор успевает слипаться до такой консистенции, когда он уже не может увлекаться потоком воздуха и оседает на дне. Такой эффект возникает почти всегда, если воздушный поток с достаточной скоростью проходит через цилиндрическую ёмкость.
Такого рода фильтры входят в комплект многих промышленных пылесосов , но их стоимость никак не назвать доступной для обывателя. В то же время спектр задач, решаемых с помощью самодельных устройств, ничуть не уже. Кустарный циклон может применяться как совместно с рубанками, перфораторами или лобзиками, так и для удаления опилок или стружки от разного рода станков. В конце концов, даже простая уборка с таким приспособлением происходит гораздо проще, ибо основная масса пыли и мусора оседает в ёмкости, откуда может быть легко удалена.
Для создания закрученного потока главное требование — чтобы попадающий в ёмкость воздух не следовал по кратчайшему пути к вытяжному отверстию. Для этого входной патрубок должен иметь специальную форму и быть направленным либо ко дну ёмкости, либо по касательной к стенкам. Вытяжной канал по аналогичному принципу рекомендуется делать поворотным, оптимально, если он будет направлен к крышке устройства. Ростом аэродинамического сопротивления из-за изгибов труб можно пренебречь.
Как уже говорилось, циклонный фильтр потенциально способен удалять и жидкие отходы. С жидкостью всё обстоит несколько сложнее: воздух в трубе и циклоне частично разреженный, что способствует испарению влаги и её разбиению на очень мелкие капли. Поэтому входной патрубок нужно располагать как можно ближе к поверхности воды или даже опускать под неё.
В большинстве моющих пылесосов воздух подаётся в воду через диффузор, таким образом любая содержащаяся в нём влага эффективно растворяется. Однако для большей универсальности с минимальным количеством переделок использовать такую схему не рекомендуется.
Наиболее простым и доступным вариантом для ёмкости циклона будет ведро от краски или прочих строительных смесей. Объём должен быть сопоставим с мощностью используемого пылесоса, ориентировочно это по одному литру на каждые 80-100 Вт.
Крышка ведра обязательно должна быть целой и герметично надеваться на корпус будущего циклона. Её придётся доработать, проделав пару отверстий. Вне зависимости от материала ведра, самый простой способ изготовить отверстия нужного диаметра — использовать самодельный циркуль. В деревянную рейку нужно вкрутить два самореза таким образом, чтобы их острия находились друг от друга на расстоянии 27 мм, ни больше, ни меньше.
Центры отверстий нужно намечать в 40 мм от края крышки, желательно чтобы они были максимально удалены друг от друга. И металл, и пластик превосходно выцарапываются таким самодельным инструментом, образуя ровные кромки практически без задиров.
Вторым элементом циклона послужит набор канализационных колен под 90º и 45º. Заранее обратим ваше внимание, что положение уголков должно соответствовать направлению потока воздуха. Их крепление в крышке корпуса выполняется по следующей схеме:
Входной патрубок располагается узкой поворотной частью внутрь ведра, раструб находится с внешней стороны почти заподлицо с крышкой. Колено нужно снабдить ещё одним поворотом под 45º и направить наискосок вниз и по касательной к стенке ведра. Если циклон изготавливается с расчётом на влажную уборку, следует нарастить крайнее колено обрезком трубы, сократив расстояние от дна до 10-15 см.
Вытяжной патрубок располагается в обратном положении и его раструб находится под крышкой ведра. В него также нужно вставить одно колено, чтобы забор воздуха происходил у стенки или сделать два поворота для всасывания из-под центра крышки. Последнее предпочтительнее. Не забывайте об уплотнительных кольцах, для более надёжной фиксации и исключения проворачивания колен их можно обмотать сантехническим скотчем.
Чтобы иметь возможность втягивать отходы при работе ручного и стационарного инструмента потребуется система переходников. Обычно шланг для пылесоса оканчивается изогнутой трубкой, диаметр которой сопоставим со штуцерами для мешков-пылесборников электроинструмента. В крайнем случае, можно уплотнить соединение несколькими слоями двухстороннего скотча для зеркал, обмотанного виниловой изолентой для устранения липкости.
Со стационарным оборудованием всё сложнее. Пылеотводы имеют очень отличающуюся конфигурацию, особенно у самодельных станков, поэтому можно лишь дать несколько полезных рекомендаций:
Обычно пылесос для самодельного циклона не выбирают самостоятельно, а используют тот, что есть в наличии. Однако имеется ряд ограничений помимо упомянутой выше мощности. Если вы хотите продолжить использовать пылесос в бытовых целях, то как минимум потребуется найти дополнительный шланг.
Вся прелесть использованных в конструкции канализационных колен в том, что они идеально подходят под диаметр наиболее распространённых шлангов. Поэтому запасной шланг можно смело разрезать на 2/3 и 1/3, более короткий отрезок должен стыковаться с пылесосом. Другой, более длинный отрезок, в таком виде как есть заправляется в раструб впускного патрубка циклона. Максимум, что потребуется в этом месте — уплотнить соединение силиконовым герметиком или сантехническим скотчем, но обычно плотность посадки достаточно высокая. Особенно при наличии уплотнительного кольца.
На видео ещё один пример изготовления циклона для пылеудаления в мастерской
Чтобы натянуть короткий отрезок шланга на вытяжной патрубок, крайнюю часть гофротрубы придётся разровнять. В зависимости от диаметра шланга, его может быть более удобным заправить внутрь. Если расправленный край немного не налезает на трубу, рекомендуется немного погреть его феном или косвенным пламенем газовой горелки. Последнее считается отличным вариантом, ибо так соединение расположится оптимально по отношению к направлению движущегося потока.
При проведении ремонтных и строительных работ появляется много мусора. Опилки, стружка, обрезки материалов вперемешку с пылью должны регулярно убираться. Обычное подметание шваброй исключается из-за специфики работы, если возможно налипание пыли и мелких частичек на поверхность, к примеру, после грунтовки или окраски.
Обычный пылесос с таким мусором не справится или очень быстро выйдет из строя. Бытовые электрические приборы рассчитаны на среднюю непродолжительную нагрузку.
Для таких случаев выпускается специализированная техника. Строительный пылесос может достаточно долго работать без остановки, имеет значительную мощность, и в нем используются совершенно иные, чем в бытовых пылесосах, системы фильтров.
Те, кто постоянно сталкиваются со строительными, ремонтными и столярными работами, знают о необходимости своевременной уборки рабочего места по окончания этапа. Уборка может проводиться неоднократно в течение одного дня, поэтому вполне обоснованно желание облегчить себе процесс.
Кусочки пенопласта и полиэтиленовой пленки , обрезки гипрока, отколовшаяся штукатурка, пыль после разрезания газобетона - весь этот мусор оседает не только на горизонтальных поверхностях, но и, наэлектризовавшись, крепится на вертикальных стенах.
Уборка при помощи швабры и совка не всегда уместна из-за больших площадей, а мытье только превратит сухую грязь в мокрую жижу, особенно в помещениях без отделки.
Обычный бытовой прибор из-за малого размера пылесборника быстро забьется, его придется непрерывно чистить. При попадании крупных частиц и вовсе велик риск сломать технику.
Именно в таких условиях лучшим решением будет использование строительного пылесоса.
Большая мощность позволяет профессиональной технике работать без перерыва достаточно долго, а длинный шланг обеспечивает доступ к удаленной территории без необходимости переносить пылесос или прерывать работу.
Но у него есть и минусы:
Некоторые умельцы придумали выход из положения в виде дополнительной опции к имеющейся технике. При достаточно небольших расходах можно собрать циклонный фильтр для пылесоса своими руками. Эта конструкция увеличит возможности уже имеющегося обычного бытового пылесоса.
В Интернете есть огромный выбор инструкций по самостоятельному изготовлению фильтра циклон, в том числе с приложенными чертежами и фотографиями. Но их объединяет стандартный набор комплектующих.
Итак, что нам потребуется:
Инструкция по сборке .
Главным показателем того, что циклон для пылесоса своими руками собран правильно, будет мусор, собирающийся на дне или оседающий на стенках емкости, при этом всасывание будет быстрым и качественным. Не забывайте контролировать герметичность конструкции .
Создателем технологии циклонного фильтра является Джеймс Дайсон. Именно он первый сделал фильтр с работой, основанной на действии центробежной силы. Почему это устройство стало так популярно и востребовано, что изобретатель оформил на него патент?
Фильтр состоит из двух камер. Под действием центробежной силы внутри агрегата мусор начинает закручиваться в воронку. Крупный мусор при этом оседает в первой камере, внешней, а пыль и легкий мусор собирается на внутренней стороне. Так через верхнее отверстие выходит чистый воздух.
Основные плюсы фильтра циклон:
Пылесос с фильтром циклон может использоваться и в быту, и в профессиональных целях.
Это видео канала “Адвокат Егоров” про то, как за пять минут из ведра и двух уголков фановой трубы собрать самодельный полноценный циклон. Другими словами сепаратор для стружки, опилок и другого мусора.
Если в мастерской либо при ремонте квартиры использовали бытовой пылесос, то его пылесборник быстро заполнится и работу придется прервать. Но используя Циклон, о замене мешка для пыли можно забыть на годы. Этот сепаратор служит второй год, и ему автор разработки не нарадуется. Всего через две минуты убедитесь в том, что в названии этого видео не преувеличено, и полноценный сепаратор возможно собрать у себя в гараже всего за пару минут.
Для пущего удобства использования в мастерской Циклона, его можно установить на самодельной платформе в форме-тележки, на изготовление которой потребуется не менее получаса. Но сепаратор можно использовать и без неё. В случае, когда он подключен к стружко-отводу стационарно установленного фрезера, пилы рейсмуса и прочего оборудования, производящего опилки, тележка совсем не нужна. Но она весьма удобна при уборке мастерской. Ведро, два обрезка шланга и пылесос легко поместятся под любым бытовым станком. Кстати, если планируете своими руками организовать в маленькой домашней мастерской единую систему пылеудаления, возможно, подключение к каждому станку такого отдельного стружко-отсоса избавит вас от лишних на решение очевидных инженерно-технических трудностей.
Из циркулярного стола, оборудованного Циклоном, опилки почти не вылетают. Рекомендуется питать инструмент и подключенный к нему стружко-отсос через один тумблер. Тогда при включении станка сразу заработает и пылесос. При изготовлении своего лука использовал фрезер, и пыль от него летела во все стороны. По этой причине пока не сделал свой Циклон, фрезер старался не использовать. Теперь от фрезера мусора меньше. Для рейсмуса лучше уголок из шланга большего диаметра.
Поместив камеру внутрь самодельного работающего Циклона можно увидеть, как опилки всасываются в сепаратор, но не могут из него вырваться и попасть в пылесос. Идея сепаратора циклонного типа в том, чтобы заставить засасываемую в емкость крупно-дисперсную пыль, падать на дно ёмкости, не допускать эту пыль в зону, из которой происходит откачка воздуха. Гравитация, трение и центробежная сила заставляют опилки вращаться внутри ведра, прижимаясь к его стенкам, и падать по спирали на дно емкости. Как видите, идея сепаратора чрезвычайно проста и в этой примитивной конструкции просто нечему ломаться.
Все привыкли, что такая емкость имеет форму конуса, но как показала практика, сепаратор может быть и цилиндрическим. Преимущество предложенной конструкции в том, чтобы вход в сепаратор тангенциального потока воздуха осуществить не через криволинейную боковую стенку, что совсем непросто, а через плоскую крышку. А это сделать на порядок проще и быстрее. Вдобавок уменьшает габариты конструкции. Вся конструкция Циклона помещена на одной крышке, что позволяет переносить Циклон, просто снимая крышку с одного ведра и накрывая ею другое.
Налицо непревзойденная мобильность. Так можно последовательно заполнять опилками ведро за ведром, а потом избавиться от опилок разом. Например, засыпать их в компостную кучу, отапливаться ими, загружая их в печь длительного горения, либо использовать их любым другим способом.
Описал свой Циклон более чем подробно. Настало время показать, как его сделал. Итак, просверлил в крышке два отверстия. Одно в центре крышки, другое – с краю, вплотную к ребру жесткости. Это сделал короночным сверлом чуть меньшего диаметра, чем полипропиленовый уголок фановой трубы. В этой конструкции использовал уголки диаметром сорок миллиметров. Удалить заусенцы и одновременно расточить отверстия под плотную посадку уголка, удобно намотав на трубку лист шкурки. Тут важно вовремя остановиться. Не расточить отверстие сверх необходимого. Осталось вставить в отверстие два полипропиленовых уголка, и полноценный Циклон готов. Как заметили, даже герметизировать стыки не стал. Вставил шланги от пылесоса в уголки, благо в уголках присутствуют уплотнительные кольца по размеру гофро-шланга пылесоса, и сразу начал пользоваться сепаратором. Все операции не заняли более двух минут.
Для удобства использования Циклона и увеличения его мобильности собрал Т-образную тележку. Собирал более получаса, но при многократном использовании этот труд окупается. Тележку собрал из отходов кривой негодной фанеры. Разметил платформу по месту. Поставил на лист фанеры ведро и пылесос, пометив габариты карандашом.
Распиловочный стол выглядит неказисто, так как собран он из мусора на скорую руку и это все временные решения. В качестве параллельного упора используется кусок квадратной трубы и две струбцины. Но, несмотря на примитивность конструкции, работать на этом самоделке можно. Глубину пропила выставлять по толщине фанеры…
Обсуждение
Сделать циклон для пылесоса своими руками при наличии опыта работы с инструментами будет не сложно. Установка, называемая циклоном, исполняет роль эффективного очистителя воздуха от мелкого мусора и пыли. Множество деревообрабатывающих станков комплектуют соплами для стружкоотсоса. Самодельный циклон подсоединяют к этому патрубку.
Люди, бывшие на территории промышленных предприятий, обращали внимание на конусные сооружения, обращённые своей вершиной вниз. Это промышленные циклоны, предназначенные для очистки загрязнённого воздуха. Проблема создания циклонного фильтра своими руками волнует хозяев домашних мастерских.
Работа циклона заключается в следующем:
Можно приобрести готовое изделие для очистки воздуха от загрязнений (опилки, пыль и мусор), но простота устройства привлекает многие умы к изготовлению циклона своими руками. Многообразие подсобного материала, а также доступность универсальных инструментов позволяет создавать циклоны самых разных моделей.
Сделанный своими руками фильтр не отнимает много времени и экономит денежные средства. Представим несколько вариантов изготовления циклонных фильтров своими руками.
В качестве корпуса устройства можно использовать 10 литровые пластиковые вёдра из-под водоэмульсионной краски. Подготавливают следующие инструменты и материалы.
Циклонный фильтр готов к работе. По мере надобности верхнюю часть циклона вынимают из накопителя и освобождают его мусора. Фильтр периодически чистят зубной щёткой, заводя щетинки в складки гофры.
Можно не делать коробчатое обрамление бокового патрубка, а внешние его края надрезать и отогнуть. Затем отогнутые бортики скрепить с краями отверстия ведра винтами или заклёпками. Но такое соединение будет менее надёжным, чем вышеописанное крепление.
Берут два пластиковых ведра – 5 и 10 литров. Сборку циклона производят следующим образом:
У многих может возникнуть вопрос – для чего нужна фигурная вставка? Вставка формирует правильное направление воздушного потока внутри циклона. В тоже время горизонтальная площадка отбивает напор воздуха вверх и даёт возможность опилкам и прочему мусору постепенно оседать в накопителе.
Для изготовления стружкоотсоса из пластиковой канализационной арматуры понадобятся следующие инструменты и материалы.
Мусор «стекает» по поверхности шнека вниз и попадает в бутылку (мусоросборник). Воздух, освобождённый от твёрдых включений, уходит вверх по внутренней трубе. Для того чтобы очистить накопитель, достаточно вывинтить пластиковую бутылку из пробки и вытрясти всё её содержимое.
Оригинальный способ изготовления циклона из дорожной фишки привлекает многих любителей самоделок. Форма фишки представляет собой конус из довольно толстого пластика.
Поступают следующим образом:
По окончании работ устройство готово к эксплуатации.
Мощность бытового пылесоса для некоторых видов обработки деревянных заготовок бывает недостаточной. Чтобы очищать большие объёмы воздуха, изготавливают стружкоотсос типа «улитка» своими руками. Корпус устройства напоминает своей формой раковину улитки.
Мастера изготавливают корпус улитки из двух видов материалов – металла и древесины. Создание металлического корпуса потребует применения сварочного аппарата и умения обращаться с этим оборудованием. Есть другой путь – изготовление улитки из строительной фанеры.
Для работы с фанерой в домашней мастерской нужно иметь электролобзик, дрель и другие деревообрабатывающие инструменты. Важнейшей деталью вытяжного вентилятора является воздухозаборное колесо. Его изготавливают из лёгких материалов таких, как дерево, пластик и тому подобное. Крыльчатку собирают таким образом, чтобы лопасти были изогнутыми или повёрнуты внутренним краем по отношению к линии радиуса колеса на 450.
Выходное отверстие с помощью переходных муфт и шланги стыкуют с циклонным фильтром. Ось воздухозаборного колеса соединяют напрямую с валом электродвигателя или устанавливают ременную передачу, что предпочтительнее соосной стыковки. Во-первых, шкив на оси колесе легче изолировать от бокового проёма улитки, что повышает производительность устройства. Во-вторых, вынос электродвигателя способствует его необходимому охлаждению.
Целесообразность применения улитки обусловлено большими объёмами производства. Мощность двигателя подбирают сообразно режиму работы вытяжного вентилятора. Обычно достаточно установить мотор мощностью от 5 кВт до 30 кВт асинхронного типа. Желательно подключить силовой агрегат через устройство регулировки скорости вращения вала.
Циклонный фильтр, сделанный своими руками, не только обеспечивает чистоту в домашней мастерской, жилом помещении, но и обережёт дыхательные пути и лёгкие окружающих людей. Существование различных «рецептов» по изготовлению циклона своими руками подтверждает то, что при желании это сделать может каждый любитель изготовления самоделок.
Владельцам небольших мастерских и просто домашним мастерам часто приходится сталкиваться с проблемой очистки воздуха после интенсивных работ по обработке древесины, шлифовке металлических поверхностей и т.д. Обычная вентиляция помещения тут не поможет, потребуется смонтировать специализированное оборудование. При известных навыках его можно сделать и своими руками.
Циклон представляет собой специализированную воздухоочистительную установку (хотя подобные агрегаты применяются также в качестве стружкоотсосов, опилок и иных средств для удаления отходов).
В качестве воздухоочистителей промышленные конструкции циклонов должны обеспечивать отсос и пылеудаление с эффективностью не ниже 85…90%, при пылеудалении фрагментов с размерами не менее 10…12 мкм. Они оснащаются различной конструкции фильтрами. Наиболее эффективны электрофильтры, благодаря которым одновременно производится снятие зарядов статического электричества с частиц пыли.
Принцип действия циклона заключается в следующем. В улиткообразное входное пространство циклона с большой скоростью (до 20 м/с) поступает воздух, для чего обычно используются вентиляторы. Воздух, содержащий частички пыли, закручивается, после чего поступает в коническую полость аппарата. Особенности геометрического строения циклона обуславливают постепенное увеличение скорости воздушного потока, содержащего пыль и иные отходы. В процессе этого происходит самоотделение более тяжёлых частиц пыли от более лёгких. Первые оседают на дно, а вторые, перемещаясь в конусообразном пространстве, попадают в пылесборник, откуда их уже легко удалить с помощью ведра или герметичного контейнера. Очищенный воздух через трубу удаляется в атмосферу.
Количество циклонов, в зависимости от требований к качеству пылеудаления, можно сделать разным: встречаются группы из трёх, четырёх и даже восьми одиночных циклонов.
Эксплуатационные требования к циклонам включают в себя следующие параметры:
Кроме чисто конструктивных требований, предъявляются ещё и условия качественной установки воздухоочистных аппаратов. Например, при превышении зазоров в соединениях воздуховодов часто происходит подсос воздуха, при котором производительность отделения пыли от воздуха резко снижается. Допустимая величина подсоса не должна быть более 6…8%.
Циклоны выполняют не только удаление пыли из окружающего воздуха, но могут также обеспечивать подачу чистого воздуха в помещение.
Универсальных циклонов для выполнения различных очистных операций нет. Например, стружкоотсос должен иметь повышенную прочность стенок трубы, что предотвратит преждевременный износ. Относительно циклона, предназначенного для сбора и удаления опилок, важно предусматривать минимальные потери во всасывающих воздуховодах. Предусматривая циклон для целей очистки воздуха от цементной пыли, возникающей в строительных работах, особое внимание уделяют конструкции фильтров.
В бытовых условиях наиболее универсальными считаются циклоны, очищающие воздух от крупнодисперсной пыли. Изменяя конструкцию фильтров, такие аппараты можно сделать для целей пылеудаления, в качестве стружкоотсоса, для очистки воздуха от опилок в деревообрабатывающей мастерской (например, у действующей пилорамы).
Составными частями такого агрегата являются:
Все перечисленные детали/узлы можно приобрести, либо сделать своими руками.
Поскольку самодельный циклон устанавливается в мастерской, то главным параметром двигателя является его мощность и количество оборотов ротора. При наличии вентилятора мощность двигателя особого значения не имеет, поскольку частицы пыли всё равно в работающий станок, пилораму и т.п. попадать не будут. Тем не менее, мощность и диаметр улитки циклона должны быть взаимоувязаны между собой. При диаметре колеса улитки до 300…350 мм вполне подойдёт высокооборотистый (обязательно!) двигатель до 1,5 кВт. При меньших диаметрах мощность может быть ниже, однако снизится и производительность очистки. Поэтому при наличии в мастерской металлообрабатывающего станка принимают двигатель от 1 кВт.
Мощность электродвигателя существенно увеличивается, если планируется обустроить своими руками самодельное устройство за пределами помещения. Свободного места прибавится, но эффективность очистки снизится, в основном, из-за потерь в воздуховодах. Также стоит отметить, что в холодную пору года такой самодельный циклон будет эффективно «вытягивать» тепло из мастерской.
Удачным вариантом следует признать покупку электродвигателя в комплекте с приёмной улиткой, номер которой определяет потребительские возможности самодельной системы очистки воздуха. Наиболее распространённые для бытового применения параметры улиток и рекомендуемых к ним электродвигателей приведены в таблице:
Системы поставляются с резиновыми виброизоляторами. Они способны создавать рабочее давление от 0,8 кПа и выше.
Выбирая (либо изготавливая своими руками) улитку, предпочтение необходимо отдать радиальной схеме воздухозабора, чем тангенциальной.
В последнем случае для самодельной улитки возрастают непроизводительные потери, а инерционность способа отбора частиц для варианта со стружкоотсосом окажется весьма низкой.
Выбирая двигатель, необходимо учитывать, что скорость движения воздуха в устройстве не может быть меньше 2,5…3 м/с. При неудовлетворительной очистке элементы самодельного циклона как стружкоотсоса (фильтр, ведро) быстро забиваются стружкой, опилками и другими мелкими отходами.
На специализированных форумах сети Интернет можно найти чертежи всех составляющих агрегата, которые доступны для того, чтобы сделать их своими руками. Из подручных средств часто производится переделка бытового (а лучше – промышленного) пылесоса. Дополнительно необходимы:
Переделанный своими руками для нужд пылеудаления пылесос проверяют: сначала на холостом ходу, прогоняя через систему обычный воздух, а потом уже с подключением пылесоса к работающему станку.