Расчет циклонного пылеуловителя для пылесоса: Методы расчета циклонов, расчет мощности циклонов

alexxlab | 28.01.1987 | 0 | Разное

Содержание

Расчет циклонов для очистки воздуха, для улавливания пыли. Расчет эффективности.

Циклоны представляют собой эффективное пылеулавливающие оборудование, предназначенное для сухой очистки воздуха и газов от пылевидных частиц различного вида, размера и концентрации. Высокая эффективность, простота конструкции и обслуживания сделали устройство основной или первичной ступенью очистки в большинстве аспирационных систем. Циклонные фильтры широко применяются для очистки газов от нагревательных печей, очистки воздуха в пневматических и транспортерных системах подачи, загрузки, выгрузки и перегрузки сыпучих материалов, в технологических процессах по производству и переработке в строительной, древесной, сельскохозяйственной, горнодобывающей, химической, металлургической отраслях промышленности. Для очистки воздуха или газа от загрязнений применяют циклоны различной конструкции и размеров.

Расчет циклонов для улавливания пыли происходит на стадии создания проекта аспирации для строящегося объекта или при его реконструкции, при этом учитываются конкретные условия эксплуатации, особенности технологического процесса и интенсивность выбросов от источников загрязнения. Расчет циклона для очистки воздуха от пыли можно доверить только высококвалифицированным специалистам, которые имеют специальное образование, большой опыт производства подобных работ и специализируются на создании проектных решений для вентиляции и аспирации.

Основные факторы для расчета

Расчет циклона для очистки воздуха и газовых смесей является довольно сложной задачей, от выполнения которой зависит эффективность аспирационного оборудования. Получение неправильного результата существенно снизит степень очистки, повысит предельно-допустимую концентрацию веществ в атмосферных выбросах, создаст вредные или опасные условия для работы технического персонала предприятия. Увеличение количества загрязняющих веществ в выбросах приведет к огромным штрафам, которые наложат на организацию контролирующие органы Росприроднадзора.

Основными факторами при расчете циклона для очистки воздуха и газовоздушных смесей являются:

вид загрязняющих веществ;
размер твердых частиц;
величина адгезии к стенкам циклона и степень слипаемости материалов;
физические и химические свойства загрязнений;
количество источников загрязнений;
концентрация твердых частиц в очищаемом воздухе или газе;

интенсивность образования загрязнений;
наличие укрытий и защитных экранов в местах образования пыли;
длина, размер и сложность сети воздуховодов системы аспирации;
скорость движения запыленного потока;
показатель гидравлического сопротивления циклона;
климатические условия эксплуатации объекта и пылеулавливающего устройства.

Только при учете всех этих факторов возможен расчет циклона для пыли, эффективность которого обеспечит безопасные условия труда для персонала и соблюдение ПДК в выбросах в атмосферу.

Принцип действия циклонов

Принцип работы циклонов основан на использовании для разделения газовой и твердой составляющих запыленного потока центробежной и инерционной силы. Конструкция циклонного фильтра состоит из нескольких элементов:

стальной корпус с конусной нижней и цилиндрической средней частью;

входной спиралевидный патрубок;
выходной патрубок в виде стальной трубы и спиральной насадки;
накопительный бункер с шиберным затвором.

Расчет эффективности циклона должен происходить с пониманием принципа действия и конструкции пылеулавливающего устройства, предназначенного для очистки газов от загрязнений на конкретном производственном предприятии.

Загрязненный воздух через входной патрубок попадает внутрь циклона. Спиральная конструкция патрубка закручивает входящий поток по спирали по часовой или против часовой стрелки. Под действием центробежных сил воздух прижимается к стенкам корпуса и опускается в нижнюю часть циклона. Разделение происходит на уровне выходящего патрубка, в который устремляется воздух в противоположном направлении запыленному потоку, а более тяжелые частицы загрязнений, под действием силы инерции, продолжают опускаться в нижнюю часть корпуса. Очищенный воздух выходит наружу, а пыль оседает в накопительный бункер, из которого в дальнейшем удаляется. Циклоны могут работать как при разряжении, так и при нагнетании давления. Для увеличения производительности пылеулавливающие устройства собирают в группы или батареи.

Расчет циклона пылеуловителя

Степень очистки циклона может достигать величины 80-90%. Чтобы добиться максимального показателя необходимо соблюдать баланс между производительностью, скоростью потока и гидравлическим сопротивлением устройства. Точный расчет фильтра циклона достаточно сложен, поэтому очень часто его производят в простом варианте по уровню гидравлического сопротивления и скорости запыленного потока.

Оптимальным показателем скорости является значение от 10 до 40 м/с, которое позволяет не оседать пыли в воздуховодах и создать эффективную очистку воздуха. С увеличением скорости потока очистка смещается в сторону улавливания более крупных частиц, мелкие могут попадать в очищенный воздух. С другой стороны, небольшая скорость воздуха приведет к оседанию больших и тяжелых загрязнений в системе воздуховодов. Большое значение для эффективности устройства имеет величина наклона входного патрубка: с уменьшением угла наклона увеличивается степень очистки и снижается производительность. Для повышения производительности увеличивают диаметр цилиндрической части циклона и размеры входного патрубка или аспирационную систему снабжают несколькими циклонами.

При наличии в загрязнениях абразивных частиц пыли расчет цилиндрического циклона производят с учетом увеличенной толщины стенки корпуса. Для определения эффективности пылеулавливающего устройства можно использовать циклон цилиндрический пример расчет методичка. Но самостоятельно проводить подбор необходимого оборудования не рекомендуется, ввиду повышенной сложности расчетов. Рекомендуется обратиться в специализированную организацию, которая имеет квалифицированных специалистов с большим опытом производства подобных работ.

Анализ работы циклонов для пылеулавливания

Авторы: Иванков Дмитрий Игоревич, Гритчин Роман Дмитриевич, Тюрин Алексей Николаевич

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №13 (117) июль-1 2016 г.

Дата публикации: 21.06.2016 2016-06-21

Статья просмотрена: 3605 раз

Скачать электронную версию

Скачать Часть 2 (pdf)

Библиографическое описание:

Иванков, Д. И. Анализ работы циклонов для пылеулавливания / Д. И. Иванков, Р. Д. Гритчин, А. Н. Тюрин. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 13 (117). — С. 165-168. — URL: https://moluch.ru/archive/117/32043/ (дата обращения: 01.10.2022).

В статье рассмотрен классический вид конструкции циклонного пылеуловителя. Проанализированы особенности работы циклонного аппарата и особенности движения пылевой смеси в циклоне. Предложены пути модернизации конструкции циклона.

Сухие пылеуловители работают по принципу отделения тяжелых частиц от газов силами инерции (при раскрутке газов или их резком повороте). Весьма широко на предприятиях для очистки запыленного воздуха применяются циклонные пылеуловители.

Циклоны — наиболее распространенные пылеулавливающие агрегаты [1], они применяются на предприятиях черной и цветной металлургии, химической, нефтяной и деревообрабатывающей промышленности, при производстве строительных материалов, в энергетике и др.

При небольших капитальных затратах и эксплуатационных расходах циклоны обеспечивают очистку газов эффективностью 80–95 % от частиц пыли размером более 10 мкм. Циклоны пылеуловители являются надежными устройствами очистки, т. к. в их конструкции нет сложного механического оборудования, а сепарация пылевых частиц осуществляется под воздействием центробежной силы.

Принцип работы

Пылевая смесь со взвешенными в ней твердыми частицами через входной патрубок подается в цилиндрическую часть циклонного аппарата и совершают движение сверху вниз по наружной спирали. Под действием центробежной силы фракции пыли отделяются, и по стенкам циклона перемещаются вниз в сборный конус. Обычно в циклонах центробежное ускорение от нескольких сотен, до тысяч раз больше ускорения силы тяжести, поэтому даже весьма маленькие частицы пыли не в состоянии следовать за газом, и под влиянием центробежной силы движутся к стенке. Накопленная пылевая смесь движется вдоль стенки по спирали вниз в пылевой бункер. Чистый воздух по мере движения сверху вниз частично меняет свое направление, поступая в осевую зону циклона. Чистый воздух подается в воздуховод для очищенного воздуха (сверху или сбоку циклона), частицы пылевой смеси вследствие своей инерционности этого сделать не успевают и попадают в бункер [2].

Особенности конструкции циклона

Классический пылеуловительный циклон состоит из двух частей — цилиндрической и конической. Входной патрубок, через который в циклон подается очищаемый газ, установлен на цилиндрической части и направляет поток внутрь установки тангенциально. Коническая часть циклона расположена вершиной вниз, которая является выходным окном для сброса сепарированных частиц пыли в бункер. По продольной оси установки расположена труба, которая частично погружена в центр цилиндрической части, называемая выхлопной трубой. Цилиндрическая и коническая части циклона крепятся на бункере для сбора отсеянных частиц. В некоторых конструкциях циклонов нижняя сборная камера может и не использоваться. В этом заключается различие между устройствами закрытого и открытого типов [5].

Классическая схема устройства и схема отделения частиц в циклонной камере показаны на рис.1.

Рис. 1. Схема устройства циклона: 1 — запылённый газ; 2 — чистый газ; 3 — зоны высокой концентрации пыли; 4 — конус; 5 — область вихревого ядра; 6 — выгрузка пыли [5]

Особенности работы циклона

В результате анализа движения запыленного газа в циклоне возможно установить следующие характерные зоны — рис. 2. Зона рециркуляции 1, представляющая собой продолговатый овал, отрицательно влияет на сепарацию пыли. На выходе из циклона в зоне 2 скорости газа в трех главных направлениях служат величинами одного порядка. Зона 3 служит центральной тороидальной областью рециркуляции на выходе. Выхлопная труба 4, которая частично погружена в центр установки, уменьшает «диффузию» частиц через прилегающий слой по длине верхней крышки пылеуловителя. Существенное влияние на работу устройства оказывает наличие прилегающего слоя у нижней торцевой стенки 5. В связи с этим ее выполняют конусной. Обращение вихревого движения газа происходит в зоне 6. При изменении направления движения вихря окружная скорость становится значительно больше, чем две другие. Входной патрубок для подачи газа на очистку в циклон расположен в зоне 7. Благодаря области сильного поля центробежных сил близ стенки 8 обеспечивается сепарация частиц и увеличивается время пребывания их в аппарате [5].

Рис. 2. Схема течения газа в циклоне: 1 — кольцевая зона; 2 и 3 — зоны на выходе из аппарата; 4 — выхлопная труба; 5 — зона пограничного слоя; 6 — зона обращения движения; 7 — зона входа; 5 — зона пограничного слоя; 6 — зона обращения движения; 7 — зона входа; 8 — зона разделения [5]

Путем модернизации конструкции циклона возможно решить вопрос с одним из недостатков, а именно снизить гидравлическое сопротивление.

Метод центробежного осаждения частиц из запыленного потока газовоздушной смеси, является едва ли не единственным в случае умеренных объемных расходов газа. Это объясняется простотой устройства и высокой эффективностью очистки воздуха.

Рассмотрим циклон в котором совершается устойчивое круговое движение с постоянной угловой скоростью.

В зоне переноса частиц инерционные центробежные силы во много раз превосходят гравитационные силы. Но действие центробежных сил в классическом циклоне кратковременное, так как возникающие при круговом движении потока сжимающие его силы направлены от периферии к центру вихря; происходит движение газового потока от стенки аппарата к его оси, которое противодействует вылету частицы пыли. При переходе цилиндрической части в коническую — конфузор перепад статического давления в потоке газа происходит более резко, сжимающее поток усилие становится значительно больше центробежной силы, поток в виде сильного вихря направляется внутрь, захватывая с собой частицы пыли [4].

Движение частицы вниз происходит только благодаря воздействию вторичного потока газа, искривленного вдоль конической стенки, при этом ему приходится преодолевать и силу трения частиц о стенку аппарата.

В данной конструкции при сохранении первого условия можно добиться менее стремительно увеличения коэффициента сопротивления. В классическом циклоне гидравлическое сопротивление продолжит неизбежно возрастать.

Модернизированный циклон работает следующим образом:

Запыленный воздушный поток нагнетается в корпус пылеуловителя через входной патрубок. За счет центробежной силы в цилиндрической полости циклона начинается отделение частиц пыли из потока. Затем запыленный поток поступает в конническую полость циклона. Очищенный воздух удаляется через выходной патрубок. Частицы уловленной пыли удаляются через патрубок [3].

Использование циклонных пылеуловителей очистки призвано обеспечить максимальное снижение выбросов загрязненных веществ. В современной промышленности очень широко используются циклонные аппараты, но по ряду причин они не удовлетворяют современным требованиям по качеству очистки. Разрабатываемые и внедряемые методы модернизации циклонов позволят без существенных затрат увеличить эффективность очистки воздуха, без увеличения энергозатрат, а также увеличить срок службы циклона.

Литература:

1. Штокман Е. А. Очистка воздуха. Издательство: Ассоциация строительных вузов (АСВ), 2007. — 312 c.

2. Вальдберг А. Ю. Исянов Л. М. Тарат Э. Я. Технология пылеулавливания / — Л.: Машиностроение: Ленингр. отд-ние, 1985. — 192 с..

3. Веригин А. Н., Федоров В. Н., Малютин М. С. Конструкция современных циклонов для пылеулавливания Издат.: С.-Петербургского университета, 2000 г., 336с.

4. Очистка воздуха и обезвреживание отходящих газов: тез.докл. конф., 17–18 окт. 1991 г. / Под ред.Ю. И. Шумяцкого. — Пенза: [б. и.], 1991. — 128 с.

5. Конструкция современных циклонов для пылеулавливания. — URL: http://www.ntds.ru/statyi/120_cikloni.pdf (Дата обращения 18.06.2016).

Основные термины (генерируются автоматически): циклон, входной патрубок, центробежная сила, цилиндрическая часть, выхлопная труба, зона, гидравлическое сопротивление, зона входа, циклонный аппарат, чистый воздух.

Циклонный фильтр, принцип работы, конструкция, устройство, типы и назначения промышленных вихревых пылеуловителей — ПЗГО

Изготовитель аспирационных, пылеулавливающих и газоочистных аппаратов, систем и комплексов «ПЗГО» радушно приветствует своих Посетителей и Клиентов и предлагает детально ознакомиться с устройством, конструкцией и принципом работы, а также – если требуется – заказать производство и внедрение такого класса пылеосадителей как промышленный циклонный фильтр.

За более 30 лет непрестанной работы завод «ПЗГО» разработал и внедрил более 200 пылегазоулавливающих установок, которые безотказно служат на индустриальных предприятиях и участках России, СНГ, Европы и Азии, показывая средний КПД ≈ 99%.

^{Быстрое знакомство с основными аспектами циклонного пылеулавливания. Видео с канала “ПЗГО”}

Задайте вопрос или получите расширенную консультацию по оборудованию

Терминология и фундаментальный принцип работы фильтра циклонного типа

Своим названием циклонный пылеуловитель обязан климатическому явлению – циклону, который представляет собой масштабное завихрение воздушных масс вокруг центра, т.н. глаза бури (en. eye of the storm).

Схожее радиальное закручивание, но, разумеется, в куда меньших масштабах, происходит и в рабочей камере циклонного фильтра, название которого также нередко сопровождают дополнительными определениями:

Ротационный – подразумевается ротация, т. е. вращение среды;
Гравитационный – осаждение пылевых частиц, их опадание в пылесборник идет за счет гравитации;
Вихревой – идет завихрение газо- или воздухопотока в рабочей зоне аппарата;
Инерционный – отброс пылевой дисперсии на внутренние стенки рабочей камеры обусловлен инерционным импульсом закрученных частиц.

^{Монтаж высокопроизводительной двухступенчатой дымоочистной системы на базе циклонов и мокрого скруббера. Сделано в “ПЗГО”}

Циклоны относятся к механическим пылеуловителям. Это означает, что данный класс оборудования производит захват примесей на физическом, механическом базисе и, принципиально, ни в какой степени, не способен воздействовать на химический состав обрабатываемой среды.

Конструкция и устройство циклонного фильтра

Конструкционно, наиболее распространённый, «традиционный» противоточный циклон представляет собой вертикальную цилиндроконическую колонну – цилиндрическую трубу, низ которой конусно сужается и соединяется с пылесборником.

Промышленные циклонные фильтры ограниченно изготавливаются и в других исполнениях: прямоточные (горизонтальные), с обратным конусом (ЦОК), рукавные, мешочные, мультициклоны (батарейные / групповые исполнения).

Важным элементом конструкции является устройство, благодаря которому происходит закручивание среды – это может быть т.н. улитка (в вертикальных циклонах), лопастные направляющие (т.н. лопастные розетки) в прямоточных исполнениях, радиальные патрубки или иные средства для завихрения потока.

^{Базовый принцип действия противоточного циклонного пылеуловителя}

В бытовых пылесосах циклонная насадка, для повышения компактности, выполнена в прямоточном исполнении, т.е. воздухопоток не меняет своего направления, проходя через насадку.

Вне зависимости от форм-фактора, все фильтры циклонного типа, так или иначе, призваны выполнять единственную задачу – осуществлять завихрение воздушной среды и обеспечивать инерционный относ пылевых (механических) частиц на стенки рабочей камеры с их последующим отводом в пылесборный бункер.

Более подробно принцип работы циклонных воздушных фильтров можно описать следующими пунктами, (данный принцип, с небольшими вариациями, относится ко всем видам вихревых ротационных пылеосадителей промышленного, строительного и бытового назначения):

Запыленная среда нагнетается или протягивается через фильтровентиляционный аппарат;
Тангенциальный подвод среды (или прямой подвод через улитку или иное завихряющее поток устройство) приводит к закручиванию, ротации среды внутри рабочей камеры;
Радиальные инерциальные силы, действующие на пыль, стружку или иные механические компоненты потока, относят дисперсные частицы к внутренним стенкам рабочей камеры;
В вертикальных колоннах столкновение частиц со стенками камеры ведет к потере ими кинетической энергии и последующему «сползанию» вниз, в пылесборник;
В горизонтальных циклонных фильтрах частицы, отнесенные к стенкам, попадают в специальные щели, через которые также отводятся из рабочей камеры в пылевой бункер;
Обеспыленный воздух или газ выходит через выпускной патрубок и либо выбрасывается в атмосферу, либо рециркулирует обратно в цех, либо направляется на следующую ступень более тонкой очистки;
Пыль периодически, вручную или автоматически, выгружается из бункера и отправляется на рекуперацию (возвращается в рабочий цикл) или на утилизацию (уничтожение или переработку).

Типы и назначения циклонных фильтров (таблица)

В рамках детального рассмотрения циклонных пылеуловителей не будет лишним вкратце коснуться некоторых наиболее распространенных типов гравитационных ротационных пылеуловителей, их особенностей и назначений.

Предваряя таблицу, осветим основные назначения фильтров циклонного типа – это захват сухих, механических частиц неслипающейся, (кроме талька и золы), природы особо крупной (стружка, опилки, щепа), крупной (пескоподобные включения) и средней дисперсности (пыль).

^{Промышленная воздухоочистная система на базе двух пылеосадителей ротационного типа}

Циклон с вентилятором, установленным на раму, может создавать разность давлений в воздушной сети, что позволяет использовать такие аппараты для промышленной аспирации (вытяжки) пылевого осадка и одновременного перемещения воздушных масс по магистрали (т.н. циклон вентиляционный).

Циклоны могут использоваться как самостоятельно, так и в составе многоступенчатых газоочистных систем – в роли предварительного фильтра грубой очистки.

Следует иметь в виду, что гравитационные ротационные фильтры могут осуществлять обеспыливание как воздушных, так и газовых потоков, т.е. проводить пылеосаждение из газовых сред, (при использовании коррозионностойких конструкционных материалов возможно экономически и технологически эффективное обеспыливание химически активных, кислых сред, печных выбросов).

Сгруппируем данные в таблицу.

Тип циклона	Особенности и назначение
Противоточный цилиндроконический	Основное исполнение сухих вихревых пылеосадителей. Универсальное промышленное назначение: механическая обработка материалов (дерево, металл, минералы, полимеры), агропромышленный сектор, пищевая промышленность, металлургия, легкая промышленность, изготовление стройматериалов, энергетика (в качестве первичных золоуловителей).
Прямоточный, горизонтальный	Высокая компактность при сниженном КПД. Фильтр врезается непосредственно в вентиляционную магистраль, где и происходит очистка воздуха от пыли. Применяется для пылеочистки потоков небольших концентраций и температур. Выход на номинальную эффективность достигается при скорости потока не менее 10 м / с.
Рукавный циклон	Очень ограниченные, специфические применения. Конструкция представляет собой технологический «сплав» циклонного и рукавного фильтров (внутри рабочей камеры расположены фильтровальные рукава).
Мешочные циклоны	Аппараты снабжены дополнительными пылесборными мешками, устанавливающимися на входную секцию – для предварительного забора микродисперсной пыли. Применяются, как правило, в механообработке.
ЦОК (с обратным конусом)	Отличается наличием внутреннего отбойного конуса и щелей для рециркуляции. Ограниченно используется в металлообработке и металлургии.
Батарейные циклоны	Батарейные циклоны (мультициклоны) представляют собой группы циклонов, объединенных вместе, в т.н. батареи. Основное назначение – улавливание твердых дымовых выбросов – сажи, золы, пепла, копоти. На объектах энергетики часто используются без дополнительных ступеней тонкой очистки, что ведет к полному «проскоку» в атмосферу опасных дымовых газов.
Циклоны для строительных пылесосов	Выполняются в виде напольной приставки или передвижной тележки. Используются при проведении строительных работ – шлифовки полов, стен, потолков, распиловки материалов, демонтажа стен, работ электроинструментом и т.д.
Циклоны для бытовых пылесосов	Представляют собой элементы корпуса или насадки на шланг (ручку) бытового пылесоса и служат для увеличения эффективности уборки в разрезе пылеочистки квартиры, дома, офиса.

^{Система очистки воздуха циклон-скруббер. Сделано в “ПЗГО”}

Технические характеристики циклонных фильтров от «ПЗГО»

Все пылеосадители вихревого инерционного типа, проектируемые и изготавливаемые на собственных мощностях полного цикла нашего завода, выгодно отличаются следующими характеристиками:

Степень очистки воздуха от средне- и крупнодисперсной пыли, стружки, опилок ≈ 99%;
Любые области применения – пылеосадители для деревообработки, фильтр-циклоны для алюминиевой пыли и иной металлической дисперсии, вытяжные промышленные циклоны для аспирации и вентиляции мукомольных и зерновых производств, для цементной пыли и минерального / рудного партикулята, циклонные газовые фильтры и другие назначения;
Производительность по газу – от десятков кубометров до десятков тысяч кубометров среды в час;
Температурный предел – до +700 Цельсия;
Отсутствие обратного подсоса и уноса пыли из бункера;
Широкий перечень конструкционных материалов для изготовления аппаратов с повышенной термо-, износостойкостью, кислотоупорностью;
Любые климатические исполнения по ГОСТ;
Малое сопротивление установок, простая имплементация в воздухоочистную инфраструктуру Заказчика;
Полная комплектность поставки, включающая весь перечень вспомогательного оборудования и обслуживающих конструкций;
Безотказность, долговечность, компактность и низкая цена от прямого производителя.

Заказ, изготовление, доставка и внедрение оборудования

По вопросам, связанным с индивидуальным расчетом, проектированием и изготовлением циклонных фильтров или приобретением сухих (и мокрых) пылеуловителей из наличия, пожалуйста, связывайтесь с нами через блок контактов нашего сайта или заполняйте Анкету Заказчика.

Оперативно произведем и быстро доставим циклон, рукавный фильтр, скруббер, абсорбер или адсорбер до любого региона России, СНГ, Азии, Европы. Профессиональный монтаж или удаленный шефмонтаж. Обучение штата навыкам обращения с установками. Полный пакет бухгалтерских и технических документов. Гарантия производителя.

ООО «ПЗГО» – дышите легко!

Циклонный фильтр — пылеуловитель для очистки воздуха на производстве, принцип работы, виды, схемы

Название циклон широко известно в быту, промышленности и, конечно, как климатическое явление. Хотя по древне-гречески Kuklos это круг, главная суть используемого явления — вихрь. О том, как используется вихрь в циклонных фильтрах (ЦФ) и оборудовании, ниже в статье.

Определение циклонного фильтра

Циклон это аппарат, очищающий посредством инерции и центробежных сил воздух, газы и их смеси от средне- и крупнодисперсных твёрдых частиц.

Циклоническое движение воздушных масс, снижение давления к центру внетропического циклона

Что общего между ЦФ и одноименным атмосферным явлением

В атмосфере это весьма масштабное явление может достигать в диаметре несколько тысяч километров. Многим оно известно как область пониженного давления.

Но в быту и промышленности используется другая характеристика циклона — давление в таких устройствах не просто ниже, чем в окружающей среде, оно уменьшается к центру, так называемому глазу циклона. Ещё говорят — имеет градиент.

Снижающееся к центру давление вызвано центробежными силами — неизбежными спутниками любого кругового или вихревого движения. За счёт этих сил частицы пыли, мелкой грязи сносит дальше от центра. В ограниченном пространстве их сносит к стенкам, ударяет об них, резко снижая их скорость и вызывая падение вниз. В общем виде так работают устройства циклонного типа.

Схематическое устройство работающего циклона

Принцип работы циклона

По сути, это фильтр твёрдых частиц. Для более тщательной очистки используются установки тонкой фильтрации.

Как работает ЦФ:

очищаемый поток впускается с большой скоростью (до 20 м/с) в камеру сверху, закручиваясь вдоль цилиндрических боковых стенок; либо второй вариант: входной патрубок имеет спиралевидную форму, закручивающую загрязнённый газовый поток;
направленная от центра к боковой поверхности ЦФ центробежная сила сносит туда твёрдые частички;
сталкиваясь с камерой, частицы теряют скорость, кинетическую энергию и падают в бункеросборник;
возникающий за счёт сужения камеры противоток поднимает воздух вверх и выводит его либо в атмосферу, либо на более качественную очистку;
частицы, собранные в бункеросборнике, утилизируются либо возвращаются в камеру на новый цикл.

Общий вид

Чертеж

Две основные части конструкции циклона: сверху цилиндр, снизу конусообразная часть, выходящий на бункероприёмник. В патрубок подаётся загрязнённая смесь. Через внутреннюю трубу выходит очищенная воздушная смесь.

Циклонный пылеуловитель

Назначение и где применяется

Применение в промышленности широкое. Эффективность и целесообразность использования ЦФ определяются дисперсностью (размером) выделяемых из газовой среды частиц, как это видно из таблицы:

Дисперсность частиц, µm	Эффективность очистки, %
>20	99
11-20	95
5-10	80

Резкое падение эффективности очистки среды с меньшей фракционностью частиц определяет основную область выделяемых из среды частиц как средне- и крупнодисперсную.

Важно! Наивысший КПД показывают колонны вихревого пыле осадителя с отношением высоты к диаметру 1,6:1 (как у золотого сечения).

Размер эффективно очищаемых из газовой среды частиц определяет основные области использования циклонов для очистки воздуха от пыли в следующих областях:

Сфера применения:	Виды очищаемых частиц:
Общепромышленная	Крупнофракционная пыль, стружка, аспирация, опилки
Деревообработка, древесина и изделия из неё	Все виды древесных отходов (особенно эффективны в работе с ними вытяжные установки циклон)
Работа с металлом, его обработка	Металло-опилки, пыль,
Сооружения с твёрдыми дымовыми выбросами	Копоть, сажа, пепел, зола
Все отрасли строительства, стройматериалов, стройпром	Кирпич. крошка, строй. пыль, строй. смеси
Мех. обработка резины, полимеров	Полимер.-резинов. крошка, отходы
Весь комплекс зернопереработки	Мука, раститель. отходы
Покраска порошковая	Твёрдые частицы окраски
Отрасли промышленности: газовая и нефтяная, лёгкая и пищевая, цементная и угольная, сельское хозяйство

Добавление: для очистки воздуха от остатков масла (в компрессорной системе) используется циклонный сепаратор — между компрессором и последующими фильтрующими, пылеулавливающими элементами очистки воздуха.

Для эффективного отделения конденсата также используется циклонный сепаратор для сжатого воздуха.

На переднем плане — противоточный циклонный дымоочиститель

Основные виды циклонных фильтров

В рамкках статьи внимание будет уделено инерционным ЦФ с вихреобразованием.

Противоточные циклонные фильтры

Самый распространённый вид. Гравитационные фильтры, поскольку в них происходит разделение воздуха и твёрдых частиц, падающих в приёмосборник под собственным весом. Противоточные — из-за движения прошедшей очищение газово-воздушной смеси против тока (движения потока) входящей смеси.

У данного вида фильтров есть много подвидов, отличающихся нюансами.

Мешочные циклоны

Это уже комплексы, где центробежный вихревой противоточный фильтр дополняется мешочными рукавами.

Если противоточный фильтр очищает воздух/газ от твёрдых примесей средней и крупной дисперсности, то заканчивающиеся мешками-пылесборниками рукава очищают от мелкодисперсных частичек. В целом каждый такой рукав представляет собой суплементарную мешочную систему улавливания мелкодисперсной пыли.

Мешочные циклоны позволяют расширить спектр очищаемого воздуха/газовой смеси до максимума по дисперсности.

Рукавный ЦФ

Рукавные циклоны

Это другая комбинация ротационно-циклонного и рукавного фильтров. Обеспечивает хорошее пылеулавливание. Если в мешочном варианте дополнительные рукава располагались рядом с корпусом, в рукавном ЦФ они размещены внутри ротационного.

Аналогично мешочному варианту ЦФ здесь происходит сбор средних и крупных фракций в роторно-центробежной части, а мелкой пыли – в микропористых рукавах.

Замечание: такие одноступенчатые комбинированные варианты циклонов (мешочный и рукавный) менее эффективны, чем двухступенчатые фильтр-комплексы – с предварительной очисткой на ЦФ и далее – на самостоятельном рукавном ЦФ.

Скруббер с жидкостной плёнкой

Мокрые циклонные фильтры

Считаются модернизацией сухого ЦФ. Разница – в наличии блока орошения или форсуночного блока.

Оно приводит к двум принципиальным отличиям от сухого циклона:

Внутри полой камеры с вихревым потоком очищаемого воздуха (газовой смеси), отбрасывающим частицы примеси на стенки камеры, полый скруббер создаёт жидкостный туман, на микрокаплях которого сорбируются оставшиеся ненужные примеси.
Распылённые блоком орошения мельчайшие частички воды уносят постояннообразуемой жидкостной плёнкой все загрязнения в бункероприёмник, расположенный внизу.

Эти отличия приводят к следующим важным преимуществам:

захватываются все частички аэрозолей, маслянистой пыли;
простота и надёжность действия;
возможность очистки смесей, способных гореть и взрываться;
дымо- и газопотоки охлаждаются и увлажняются;
нейтрализуются химически активные компоненты;
большой срок эксплуатации;
маленькое пневмо-сопротивление, сравнимое с сухим ЦФ.

Важно! Наиболее эффективны мокрые (скрубберные) ЦФ, как очистители дымовых выбросов.

Батарейный циклон

Мультициклонные пылеуловители, батарейные

С целью увеличения производительности для промышленных масштабов противоточные ЦФ (до 0,3 м в диаметре) объединяют в батареи на одной раме. При этом их обычно накрывают одним кожухом.

Обычно так поступают для улавливания частичек золы в дымовых выбросах энергопредприятий. Кроме того, такими батареями фильтруют пыль везде, где добываются или используются сыпучие материалы.

Важно! Наиболее оптимально использование батарейных циклонов на первом (грубом) этапе очистки дымовых выбросов.

Кроме того, что далеко не все компоненты (например, зольные) трубных выбросов улавливаются мультициклонами, в них часто проявляется бункерный эффект – при малейшем нарушении в соединении циклонов в батарею может произойти перетекание среды в другой аппарат, вызывающее взбалтывание осадка в бункероприёмнике и выносу осадка вверх с обратным потоком.

Ротационные пылеуловители. Схема работы по варианту 1

Ротационные пылеуловители

В устройство входит рабочее колесо (ротор), обеспечивающее вентиляционный поток. Возможны два подварианта – 1) со спиралевидным корпусом и 2) с перфорированным барабаном.

Радиальные пылеуловители

Загрязнённый поток входит в большую камеру пылеуловителя сверху и разворачивается в обратную сторону. Под действием инерции и своего веса частички осаждаются, очищенная воздушная смесь поднимается к выводному патрубку.

Гидравлические циклонные фильтры

Ими называются мокрые циклоны пылеуловители, в которых примесные частички оседают в дисперсной водной среде. Выделяют 6 основных разновидностей гидравлических пылеуловителей – от форсуночных до скрубберных.

Инерционные пылеуловители

Работают на большей инерции более тяжёлых частиц загрязнения. Существует ряд разновидностей, но всегда происходит смена направления – газовый поток меняет направление, а более тяжёлые частички – нет.

Рециркуляционные системы в циклонных фильтрах

Это системы, перенаправляющие (весь или часть) прошедшую очистку воздушно-газовую смесь на новый цикл очистки. При необходимости возможен более чем двукратный прогон смеси через очистку. Но обычно на рециркуляцию отправляется от 10 до 20% загрязнённой смеси.

ЦОК

ЦОКи – ЦФ с обратным конусом

Конструктивно ЦОК – это ЦФ внутри корпуса с нижним расширением, давшим название – обратный конус. Функционально это рециркуляционный вариант фильтра с одним ЦФ.

Принцип действия:

средние и крупные частички собираются внизу инерционно-вихревого ЦФ;
внизу внутреннего конуса есть щель в форме кольца, соединяющая его с конусом внешним;
в неё из ЦФ попадают выловленные частицы, далее оказывающиеся в конусе внешнем и, в конечном счёте – в бункероприёмнике; однократно отфильтрованный воздух поднимается во внешнем конусе для повторного прохождения через ЦФ, организуя рециркуляционный цикл.

ЦОКи обычно применяются в обработке и выплавке металлов для удаления абразивной пыли из воздуха.

Прямоточный горизонтальный циклон с отводным боковым патрубком

Горизонтальные прямоточные циклоны (ЦП)

Фильтруют воздушно-газовую смесь в направлении её движения, для чего ЦП монтируются внутрь воздуховодной трубы вдоль потока.

Такие циклоны не требуют сужения для организации обратного потока. Прямой завихренный поток создаётся лопастной розеткой внутри устройства. Отброшенная на боковые стенки пыль выводится в бункероприёмник.

Замечание: оптимальная фильтрация достигается подобным ЦФ при скорости потока от 10 м/с.
Аналогично устроена фильтрация в домашних пылесосах.

Универсальная колба-насадка

ЦФ для пылесосов

Используются прямоточные ЦФ, подобные промышленным, но меньших размеров и не столь требовательные к очищаемой среде.
Конструктивно выполняются либо встроенными в пылесос, либо изготавливаются в виде насадки, вставляемой в шланг.

Центробежный циклон-приставка для строй-пылесоса

Для пылесосов в строительстве, требующих большей мощности, циклоны изготавливаются как напольные приставки. Ещё более мощные устройства устанавливаются на специальные тележки.

Технические особенности циклонов

Устройство имеет свои специфические особенности, которые необходимо учитывать при эксплуатации.

Абразивный износ рабочей камеры

Выносимые вихревым потоком на стенки рабочей камеры частицы вызывают постоянное истирание стенок. Наибольшее истирание металла происходит от мелкодисперсных фракций, содержащих пыль типа шлифовальной, а также частицы кремния, кальция, никеля, ванадия.

Для предотвращения износа стенок рабочих камер применяют износостойкие стали для, например, шведская «Hardox». А также используют сплавы с высоким содержанием марганца, графита. Хорошо помогает справиться с износом абразивостойкая футеровка стенок камер, а также, композитные материалы.

ЦФ и статическое электричество

Постоянно трущиеся частицы (между собой и об стенки ЦФ) образуют на корпусе статический электрозаряд. Его величина зависит от изоляционных свойств среды: сопротивление максимально в диапазоне температур потока 100-180 оС.

Взаимодействие заряженной пыли и человеческого организма мало изучено. Известно о вдвое быстром скапливании заряженной пыли в лёгких. А также, что она заметно труднее выходит из них.

С накоплением заряда на поверхности камер борются в первую очередь правильным заземлением. Кроме того, производится антистатическая футеровка.

Работа с взрыво- и пожароопасными загрязнениями

Если пылевоздушные среды способны воспламеняться и детонировать, то сухие циклоны неприменимы – поскольку невыполним в практических условиях маленький уровень О2 в них (< 10%), обеспечивающий невоспламенение пыли.

Для таких сред нужные только мокрые скрубберные и абсорбционные циклоны.

Преимущества и недостатки циклонных фильтров

Плюсы	Минусы
Просто монтируются и используются	Не справляются с мелкодисперсной пылью
Высокопроизводительны и надёжны	Не фильтруют слипающиеся, цементирующие пыли
Возможна самостоятельная работа и в составе сложного комплекса	Не работают с аэрозолями и токсичными газами
Малое сопротивление	Не работают с взрыво- и пожароопасными средами
Долговечны
Достаточно дёшевы

Выбор и расчет циклона

Требуется расчёт ЦФ, чтобы найти максимально эффективный вариант. При расчёте учитываются параметры:

тип пыли, её состав;
размер частичек и плотность их взвеси;
их влажность;
температура окружающей среды.

Тип пыли – основной фактор. Важны также типы очистки и объём пылесборника.

Внимание! Требуются опыт и знания, чтобы правильно рассчитать ЦФ и, соответственно – правильного его выбрать.

отличие от сухих, эффективность очистки, виды

Содержание:

Отличие мокрых пылеуловителей от сухих

Мокрые пылеуловители, в отличие от сухих, в процессе очистки воздуха или газов используют воду либо водные растворы химических реагентов. Мокрый пылеуловитель — это, по сути, устройство для промывки воздуха или другого газа.

К мокрым пылеуловителям относятся разного рода скрубберы, газопромыватели, гидрофильтры, мокрые пылесосы, мокрые циклоны, ротоклоны, пенные аппараты и так далее, существует множество конструкций и их торговых наименований.

В общем смысле, принцип действия мокрых пылеуловителей состоит в том, чтобы раздробить воду на множество капель или пузырей и добиться большой поверхности контакта фаз газ/жидкость. Чтобы раздробить воду необходимо приложить энергию, это может быть энергия насоса (для форсуночных скрубберов), энергия вентилятора или даже механическое перемешивание. В результате, при прохождении запыленного воздуха через завесу капель происходит столкновение летящих частиц с каплями воды и их прилипание к ним. Загрязненная вода отводится из аппарата, а очищенный от частиц воздух направляется в каплеуловители (сепараторы). Каплеуловители, как следует из названия, предназначены для удаления из потока воздуха остаточных капель жидкости. После капелуловителей очищенный влажный воздух, без содержания капельной влаги, выводится из пылеуловителя.

Абсорбция и хемосорбция — улавливание газов в мокрых пылеуловителях

Использование воды в мокрых аппаратах позволяет кроме очистки газов от пыли также производить их очистку от газообразных примесей. Дело в том, что вода является универсальным растворителем и поглощает (растворяет) в себе газы, с которыми контактирует. Такой процесс называется абсорбцией.

Степень поглощения конкретных газов водой пропорциональна их растворимости в воде. Абсорбция происходит в соответствии с законом Дальтона – газ из воздуха будет поглощаться водой до выравнивания концентраций в воде и над поверхностью воды, но не более предела растворимости, который можно найти в справочниках для каждого конкретного газа. Для того, чтобы увеличить степень абсорбции газов в воду добавляют химические реагенты, которые «связывают» уже растворенные в воде газы и позволяют существенно увеличить количество поглощаемого газа на единицу объема воды, получается хемосорбционный процесс.

Например, для хемосорбции кислых газов, таких как оксид серы SO₂ или оксиды азота NO_x в воду добавляют щелочь. Так как расход щелочи может быть существенным, к выбору щелочи необходимо подходить тщательно, например, для достижения высокой степени очистки воздуха используют дорогостоящую каустическую соду – NaOH, а применение гашеной извести Ca(OH)₂ выходит дешевле, но с несколько худшими результатами.

Степень абсорбции газов в мокрых пылеуловителях

Мокрые аппараты, которые разработаны в первую очередь для абсорбции газовых примесей, а не для пылеочистки называют абсорберами. Абсорберы отличаются от большинства мокрых пылеуловителей увеличенными габаритами, которые позволяют обеспечить длительный по времени контакт очищаемого газа и раствора, что принципиально важно, так как химические реакции в растворе требуют времени.

Для эффективной работы мокрых пылеуловителей время контакта не так важно, гораздо важнее создать условия для инерционного улавливания частиц – высокие скорости газа и резкое изменение его траектории. Важно помнить, что даже для высокоскоростных мокрых пылеуловителей, таких как скруббер Вентури, абсорбция газов всегда присутствует. Так, если установить мокрый пылеуловитель на очистку дымовых газов от частиц золы, то одновременно с улавливанием золы будет происходить абсорбция дымовых газов, и в случае работы на замкнутом водообороте показатель рН воды может снизиться, что, в свою очередь может привести к сильной химической коррозии аппарата.

Характеристики мокрых пылеуловителей

На практике часто требуются мокрые аппараты способные обеспечить как хорошую эффективность очистки от пыли, так и хорошую степень абсорбции газообразных примесей.

Кроме показателя степени эффективности очистки от пыли и газовых примесей у мокрых пылеуловителей есть другие важные характеристики. К ним относятся: габаритные размеры, требуемое количество воды для работы, требования к качеству воды, энергозатраты (гидравлическое сопротивление аппарата), надежность узлов, удобство обслуживания и так далее. По этой причине выбор типа мокрого пылеуловителя для потребителя является достаточно сложной задачей.

Виды мокрых пылеуловителей

Скруббер Вентури

Схема скруббера Вентури

Скруббер Вентури состоит из трубы Вентури и каплеуловителя. Труба Вентури это простое устройство, позволяющее скоростным напором газа раздробить струю жидкости на мельчайшие капли. Например, простые механические карбюраторы, используемые для подачи топлива перемешанного с воздухом в цилиндр двигателя, представляют собой именно трубу Вентури.

Скруббер Вентури достаточно распространенный вид мокрого пылеуловителя. Основные преимущества такого аппарата – простое устройство и относительно высокая эффективность. Эффективность очистки зависит скорости газа в горловине трубы – не ниже 25-30 м/с. Для поддержания высокой скорости приходится затрачивать много энергии на преодоление гидравлического сопротивления. По этой причине сопротивление скрубберов Вентрури составляет не менее 5000 Па для получения приемлемой эффективности очистки, и аппарат получается энергозатратным.

В качестве каплеуловителя у скруббера Вентури, как правило, выступает циклонный сепаратор капель.

Эжекторный скруббер

Эжекторный скруббер состоит из трубы Вентури, в горловину которой напорной форсункой подается жидкость под высоким давлением. В результате получается эжектор, который позволяет перемещать газы за счет энергии насоса и снизить нагрузку с вентилятора, а в некоторых случаях вообще не использовать вентилятор. Такой скруббер актуален для улавливания взрывоопасной пыли или очистки взрывоопасных газов. По сравнению с другими пылеуловителями эжекторный скруббер считается низкоэффективным и энергозатратным.

Полый и насадочный скруббер

Схема полого скруббера

Полый скруббер в простом случае представляет собой расширенный вертикальный газоход с установленными форсунками для орошения газов. Для предотвращения выноса капель скорости газа в таком скруббере держат низкими, следовательно, габариты скруббера получаются достаточно большие. Для достаточной эффективности пылеулавливания необходимо применять напорные форсунки в большом количестве, по причине повышенного требования к качеству воды форсунки часто забиваются и выходят из строя. Полые скрубберы редко используются для пылеочистки, чаще для задач абсорбции с применением нескольких ярусов форсунок.

Схема насадочного скруббера

Насадочный скруббер по внешнему виду напоминает полый скруббер, но внутри заполнен насадкой. В качестве насадки раньше применяли битый кирпич, деревянные бруски. Сейчас используют специально изготовленные элементы – кольца Рашига, седла Берля – в случае навальной насадки, а в случае регулярной специальные перфорированные пластины. Газ движется снизу вверх, сквозь слой насадки. В верхней части скруббера расположены форсунки, распыляющие жидкость на насадку, сквозь которую она стекает вниз. В результате хорошей смачиваемости насадки достигается большая площадь контакта газа и жидкости. Для пылеулавливания насадочные скрубберы используют редко, так как пыль забивает щели в толще насадки, гидравлическое сопротивление скруббера растет и требуется регулярное ворошение, перемешивание насадки.

Пенный аппарат (пенный скруббер)

Пенный аппарат представляет собой устройство, в котором загрязненный газ, двигаясь снизу вверх, проходит сквозь решетку, на которую подается вода. В простом случае решетка это лист с отверстиями, изготовленный из металла или пластика. В зависимости от формы и количества отверстий на решетке можно сформировать пенный или барботажный режим взаимодействия воды и газа. Чаще всего используют «провальные» решетки, в которых вода стекает сквозь отверстия вниз аппарата. К достоинствам пенных скрубберов относится надежность и эффективность, к недостаткам – сложность очистки больших объемов газа из-за неравномерности пенного слоя на поверхности решетки, образования волн и раскачивания пенного слоя.

Ротоклон

Ротоклон это скруббер ударно-инерционного действия, в котором газ сначала ударяется о толщу воды, а потом направляется в щель, образованную поверхностью воды и внутренним элементом скруббера. В результате такого движения газ резко меняет направление, а также захватывает часть воды и интенсивно с ней перемешивается. Ротоклоны считаются надежными аппаратами, нетребовательными к качеству воды и при этом достаточно эффективными пылеуловителями, но достаточно габаритными и тяжелыми.

Мокрый циклон, циклон с водяной пленкой

Мокрые циклоны и циклоны с водяной пленкой – это скрубберы, совмещающие циклон – аппарат сухой инерционной очистки и промывку газа водой. При распылении воды внутри циклона можно повысить его эффективность пылеулавливания, но не до такой степени, как в специальных мокрых пылеуловителях. В ряде случаев мокрый циклон уступает в надежности сухим циклонам, стенки мокрого циклона склонны к зарастаниям и требуют регулярной чистки.

Центробежно-барботажный аппарат (ЦБА)

Центробежно-барботажные аппараты это относительно новые устройства, предназначенные для очистки газа от пыли, в которых организован вращающийся газо-жидкостный слой, при этом в самом скруббере нет подвижных или вращающихся элементов. Слой жидкости закручивается и вращается за счет энергии набегающего газа, который вынужден проходить сквозь вращающий слой жидкости, сталкиваться с ней и разбивать на мельчайшие капли. Дополнительно на закрученный поток газа действуют центробежные силы, что позволяет улавливать самую мелкую пыль. По соотношению фракционной эффективности улавливания мелких частиц пыли и затраченной на это энергии вентилятора, центробежно-барботажные аппараты считаются одними из самых эффективных аппаратов. Несмотря на высокую эффективность ЦБА имеют рад недостатков, таких как абразивный износ направляющих элементов, сложность в очистке больших объемов газа.

Достоинства и недостатки

Недостатки мокрых пылеуловителей заключаются в использовании воды, и связанными с ней ограничениями:

Недопустимо использование мокрых пылеуловителей при отрицательных температурах из-за замерзания воды.
При очистке газов водой происходит охлаждение очищаемых газов, что иногда является плюсом, а иногда минусом мокрых пылеуловителей.
Очищенный газ содержит большое количество паров воды и при дальнейшем охлаждении эта влага может выпасть в виде конденсата в газоходах. Чтобы избежать выпадения конденсата часто газоходы утепляют, а также иногда подогревают очищенный газ.
Использованную воду с пойманными частицами пыли необходимо куда-то утилизировать или частично производить ее очистку, удаляя пойманную пыль во влажном виде.

Достоинства мокрых пылеуловителей:

Достаточно высокая эффективность очистки при небольших габаритах, и, следовательно, невысокая стоимость самой очистки газа или воздуха.
Возможность очистки газов с высокой входной температурой.
Очистка газов не только от пыли (твердых частиц), но и от жидких частиц, туманов, а также от газообразных примесей.

Как сделать фильтр циклон для пылесоса своими руками?

Содержание

Подготовительные работы
Инструменты
Материалы и крепёж
Прибор для сада
Поэтапное изготовление Циклона
Без конуса
С конусом
Простой Циклон
Циклон из дорожного конуса
Что необходимо для работы?
Приступим к изготовлению
Этапы выполнения работы
Расчеты Циклона
Возможные ошибки при изготовлении циклона
Конструкция и принцип работы
Улитка для Циклона
Сложности, с которыми можно столкнуться во время работы
Лучше всего убирать загрязнения пылесосом
Изготовление своими руками

Подготовительные работы

Как говорилось выше, можно сделать циклонный фильтр для мастерской за полчаса, но для этого нужно проконтролировать наличие всего необходимого для производства стружкососа своими руками, а именно: инструменты, материалы и расходники.

Инструменты

Для производства работ будут необходимы следящие инструменты:

электродрель,
шуруповёрт,
электролобзик,
циркуль,
нож,
струбцины,
отвёртка крестообразная,
карандаш,
корончатое сверло по дереву (50-60мм),
набор сверл.

Материалы и крепёж

Материалы можно использовать как новые, так и бывшие в употреблении, поэтому внимательно просмотрите нижеследующий список – возможно, что-то у Вас уже есть в наличии;

Воздуховод (шланг) для пылесоса гофрированный или в текстильной оплётке.
Канализационная труба диаметром 50мм и длиной 100–150 мм, в один из концов которой должен вставляться воздуховод Вашего бытового пылесоса.
Канализационный отвод градусов, длиной 100–200 мм, в один концов которого будет в дальнейшем вставляться воздуховод, указанный в п.1.
Ведро («большое») пластиковое 11-26 литров с герметически закрывающейся крышкой.
Ведро («малое») пластиковое 5-11 литров. Примечание

Важно, чтобы разница между двумя максимальными диаметрами ведер, была примерно 60–70 мм.
Лист фанеры толщиной 15–20 мм.Примечание. Размер листа должен быть больше максимального диаметра Большого ведра.
Саморезы по дереву с плоской широкой головкой и длиной 2/3 толщины фанеры.
Гелевый герметик универсальный.

Таблица стандартных размеров круглых пластиковых ведер.

Объем, л	Диаметр крышки, мм	Высота, мм
1,0	125	115
1,2	132	132
2,2	160	150
2,3	175	133
2,6	200	124
3,0	200	139
3,4	200	155
3,8	200	177
3,8	200	177
5,0	225	195
11	292	223
18	326	275
21	326	332
26	380	325
33	380	389

Прибор для сада

Для владельцев частных домовладений со своим двором актуальным становится вопрос уборки листьев и прочего мусора. Для этих целей собирают садовые пылесосы.

Своими руками установить измельчитель сложно. Но можно обойтись увеличением диаметра всасывающей трубки. Лучшим донором в этом случае станет старый прибор отечественного производства. В устройстве такого типа с подготовленным отверстием подходящего диаметра устанавливается пластиковый контейнер. К контейнеру остается подсоединить более широкую гофру с плотным куском трубы на другом конце. Отлично подойдет труба для канализации.

Каким бы ни был самодельный строительный пылесос для дома, он не сможет сравниться с промышленным, но при необходимости может стать незаменимым помощником для разового использования.

Originally posted 2018-03-28 15:19:32.

Поэтапное изготовление Циклона

Рассмотрим разные варианты изготовления Циклона для пылесоса своими руками из канализационных труб и как сделать такое устройство по пошаговой инструкции с чертежами и фото-примерами.

Без конуса

Для конструкции из ведра и канализационных труб понадобятся:

масляный фильтр;
пластиковое ведро;
канализационные ПВХ колена на 45° и 90°.
труба сечением 40 мм и длиной 1 м;
гофротруба длиной 2 м и диаметром 40 мм.

Процесс конструирования таков:

По центру крышки от ведра прорезаем отверстие, чтобы в него вошла угловая пластиковая труба на 90°, к которой будет подсоединяться пылесос.
Замазываем щели герметиком.
В боковой части ведра прорезаем еще одно отверстие и вставляем колено 45°.
В качестве соединительного элемента с коленом используем гофру.
Стыкуем выход фильтра с коленом в крышке ведра.

С конусом

Для изготовления такого приспособления нужно подготовить:

дорожный конус;
круглые деревянные палочки;
большую емкость;
пластиковые колена диаметром 50 мм на 45° и 90°;
кусок ПВХ трубы 50 мм;
гофрированную трубу;
толстую фанеру;
крепеж.

Изготавливаем фильтр таким образом:

Из фанеры вырезаем площадку под конус в виде квадрата размером 40*40 см и круг, равный внутреннему диаметру конуса.
Скрепляем две детали вместе при помощи саморезов или клея и сверлим по центру отверстие под ПВХ трубу 50 мм.
Изготавливаем из фанеры площадку размером 40х40 см и по центру делаем отверстие, диаметр которого должен соответствовать диаметру верхушки конуса.
Закрепляем к площадке из п.3 четыре круглые палочки и плотно вставляем конус.
Сбоку возле основания конуса проделываем отверстие диаметром 50 мм и вставляем в него трубу, промазывая шов герметиком.
Прикладываем площадку из п.2 к вертикальным стойкам и крепим деталь на саморезы. При помощи деревянных держателей закрепляем трубу, входящую в нижнюю часть конуса, после чего вставляем еще одну трубу и колено в отверстие по центру.
Устанавливаем конус сверху емкости для мусора, подключаем трубу пылесоса и трубу на всасывание мусора, проверяем работоспособность устройства.

Простой Циклон

Если необходим пылесос для уборки рабочего места после работы ЧПУ фрезера или аналогичного оборудования, можно собрать простой и компактный Циклон из ПВХ канализационных труб и пластиковых бутылок.

Для сборки понадобятся:

2 гофрированных шланга к пылесосу;
ПВХ трубы диаметром 40 и 100 мм;
лист металла толщиной 0,2-0,5 мм;
2 пластиковые бутылки на 2,5 л и одна на 5 л;
ножницы по металлу;
электродрель со сверлами;
заклепочник;
термопистолет с клеем.

Изготавливаем фильтр таким образом:

От трубы сечением 100 мм отрезаем ровный кусок длиной 50 см, который будет служить корпусом устройства.
Отрезаем два куска трубы 40 мм длиной 40 и 15 см, после чего на листе металла чертим 3 окружности с внутренним диаметром корпуса. В центре этих кругов чертим еще круги с диаметром меньшей трубы.
Вырезаем детали из металла ножницами, после чего разрезаем их до середины и вырезаем внутренние круги. Затем соединяем при помощи заклепок все элементы между собой в виде спирали, которую надеваем на трубу 40 мм, равномерно распределяем витки и фиксируем их термоклеем.
Спираль помещаем в большую трубу и оставляем немного выступ наружу.
В верхней части корпуса проделываем отверстие под всасывающую трубу, счищаем заусенцы для плотного прилегания.
Помещаем трубу в отверстие, герметизируя место стыка термоклеем.
Из бутылки 5 л срезаем верхнюю часть, с которой удаляем горловину. Получившееся отверстие подгоняем под трубу 40 мм, поле чего надеваем деталь на корпус и приклеиваем термоклеем.
Из емкости 2,5 л отрезаем большую часть и надеваем на низ корпуса с обязательным проклеиванием.
Из двух пробок делаем соединительный элемент, высверливая середину. Бутылку, которая будет использоваться под мусор, укрепляем при помощи сварочных электродов. Для этого приклеиваем их по кругу бутылки при помощи скотча. Вкручиваем емкость на место и подсоединяем шланги на всасывание и выход.

Слишком тонкие гофрированные трубки использовать не стоит, поскольку во время работы они будут издавать сильный свист.

Подробнее об изготовлении самодельного Циклона можно узнать из видео.

Циклон из дорожного конуса

Простым и быстрым способом соорудить циклон на пылесос непосредственно своими руками – это сделать его из дорожного конуса.

Что необходимо для работы?

Раз изготовление циклона будет проводиться собственными руками, нужно подготовить необходимые инструменты и расходные материалы. А значит готовим:

Дорожный конус;
Трубы пластиковые (примерно 40 мм)
Угол на 45 градусов;
Фанера;
Кусочки ЛДСП;
Клеевой пистолет и стержни;
Емкость с крышкой, можно из-под краски.

Приступим к изготовлению

Для начала берем фанеру, чтобы из нее сделать крышку закрывающую конус. Выпиливаем круг нужного диаметра, и в нем вырезаем два отверстия. Одно будет по середине, второе параллельно у края, как на рисунке 6.

Круг из фанеры с отверстиями для входа и выхода воздуха

Далее необходимо вставить трубку расширением вверх в центр круга как показано на рисунке 7. Стык между изделием и трубкой, проклеиваем.

Труба вставленная в одно из отверстий

Во второе отверстие также необходимо вставить трубу, но на нее сверху надевается угол 45 градусов. Именно продвигаясь по нему воздух будет закручиваться в вихрь. Угол располагается внутри конуса.

Расположение угла для правильной циркуляции воздуха в циклоне

После труба проклеивается как и в случае с первой. Крышка готова. Далее она вклеивается в конус.

Кончик конуса необходимо отрезать. После, он вставляется в крышку ведра по центру в заранее подготовленное отверстие. Место крепления проклеивается. С внутренней стороны крышку необходимо усилить кусочками ЛДСП. После они между собой стягиваются саморезами.

В итоге получается изделие как на рисунке 9.

Готовое изделие

Этапы выполнения работы

Данный метод позволяет сделать циклон из старого пылесоса. Для этого берется пластиковая емкость, например, ведро — из него нужно сделать фильтр. Для этого из жести делается крышка для верхней части емкости. Там же нужно прорезать отверстие под пластиковые трубы. Они вводятся в пазы под углом. Направление трубок должно совпадать – или обе по часовой стреле, или обе против нее. Герметичность создается путем проклеивания места вхождения трубок в емкость.

На нижней части ведра с помощью болтов крепится жестяной круг с торчащей посередине длиной резьбовой шпилькой. На нее надевается обычный фильтр от микроавтобуса. Это необходимо для очистки воздуха. Когда верхняя крышка емкости будет закрываться, в центре должно быть отверстие для этой шпильки, что обеспечит плотное закрытие ведра с помощью гайки.

На крышку емкости устанавливается мотор от пылесоса с помпой и выключателем. Одно из отверстий соединяется с помпой посредством гофрированного шланга.

Двигатель должен быть жестко соединен с крышкой болтовым соединением, чтобы он не опрокинулся во время работы. Все пазы под крепления на дне и на крышке емкости обрабатываются силиконом или клеевым пистолетом для обеспечения герметизации.

Расчеты Циклона

Рассмотрим простой вариант расчета и основные чертежи самодельного циклонного фильтра, который предназначен для работы с пылесосом. Классическое устройство состоит из двух частей. Первая предназначена для закручивания воздуха, вторая – конусообразная, направляет мусор в емкость, в результате чего он там запирается.

На фото приведен чертеж и расчет фильтра под входную и выходную трубу сечением 50 мм. Для увеличения производительности в качестве входного элемента рекомендуется использовать трубу прямоугольной формы 100х50 мм. Если таковую найти не удастся, то можно обойтись и 50 мм.

В верхней части изделия располагается выходная труба, предназначенная для подключения пылесоса

Особое внимание следует уделить тому, насколько эта труба должна быть заглублена. От этого напрямую зависит качество фильтрации

Чтобы улучшить направление воздушного потока, вокруг выходной трубы делают рампу, которая улучшает закручивание. Рампа имеет вид шнека, состоящего из одного витка с внутренним диметром, равным выходной трубе и внешним, соответствующим размеру корпуса.

Согласно приведенным формулам, рассчитываются витки шнека. В процессе изготовления этого узла нужно предусмотреть способ монтажа к корпусу, выполнив необходимые сгибы.

Возможные ошибки при изготовлении циклона

Поняв суть конструкции и принцип ее работы, сделать циклон не сложно, но есть ряд ошибок, которые не позволят готовому устройству работать так, как запланировано:

Во-первых, несоответствие размера циклонного фильтра и пылесоса. То есть, мощности агрегата может не хватить для нормальной работы фильтра, изготовленного из дорожного конуса. Или же наоборот. Мощность мотора настолько высока, что пластиковое или жестяное ведро под конусом, выполняющее роль пылесборника, под действием вакуума просто «схлопывается», то есть деформируется.
Вторая ошибка — это плохая герметизация. Все швы вокруг труб и отверстий под болты и шурупы обязательно надо проклеивать и обрабатывать герметиком. Полная непроницаемость – вот залог качественной работы устройства даже с обычным бытовым пылесосом.
Нельзя оставлять прибор в работающем состоянии без присмотра, например, во время обеденного перерыва или ночью. Любой электроприбор может сломаться, загореться и уничтожить тем самым и помещение мастерской, и все здание.

Ведь это самодельное устройство. Оно не оснащено дополнительной защитой от короткого замыкания и других аварий. И как бы оно ни было хорошо выполнено, но таким и останется – самоделкой.

Конструкция и принцип работы

Внешний вид циклонного фильтра представляет собой цилиндрическую емкость, снизу которой есть конусообразная часть. Сверху самоделки располагаются два отверстия – входное и выходное, предназначенные для прохождения воздуха. В нижней части конструкции также есть отверстие, через которое выходит отфильтрованный мусор. Входное отверстие вверху оснащается каналом, благодаря которому поступающий воздушный поток подается в Циклон по касательной.

Поскольку система имеет цилиндрическую форму, входящий поток движется по кругу, приводя к завихрениям. Из-за центробежной силы происходит отбрасывание на периферию тяжелых частиц, содержащихся в потоке. Второе отверстие, являющееся выходным, расположено перпендикулярно по отношению к входному. Такое расположение приводит к изменению вихревого потока на вертикальный, исключая подхватывание отсеянных частиц. Мусор перемещается по стенкам цилиндра вниз и попадет в конус, из которого через выходное отверстие попадает в мусоросборник.

Однако у циклонного фильтра есть один недостаток – с его помощью можно убирать только сухой строительный мусор. Если же в нем присутствует вода, то в процессе всасывания возникнут проблемы. Кроме этого, применяемый пылесос должен иметь достаточную мощность, поскольку воздух проходит через дополнительный фильтр, а сама конструкция имеет длинный воздуховод.

Готовое оборудование получается громоздким, поэтому всасывающий воздуховод для удобства эксплуатации лучше использовать подлиннее.

Улитка для Циклона

Поскольку мощности обычного пылесоса бывает недостаточно для его работы в паре с Циклоном, некоторые мастера собирают более мощное устройство – «улитку». Корпус приспособления можно выполнить как из фанеры, так и металла.

Важным элементом «улитки» является вентилятор, который имеет вид колеса. Для его изготовления следует использовать легкие материалы, например, пластик. Крыльчатка должна быть сконструирована таким образом, чтобы внутренний край лопастей был повернут по отношению к линии радиуса крыльчатки на определенный угол. Благодаря этому продувается большой объем воздуха. Ось воздухозаборника соединяется с валом электромотора. Готовую «улитку» стыкуют с Циклоном посредством переходных элементов.

«Улитку» следует применять лишь при больших масштабах производства, используя двигатели мощностью 5-30 кВт.

Сложности, с которыми можно столкнуться во время работы

Создать собственноручно циклонный фильтр, или даже самодельный пылесос, как мы убедились не сложно, при наличии необходимых материалов.

В некоторых случаях, рекомендуется брать металлические емкости для сбора мусора, так как они считаются более крепкими. При наличии пылесоса с огромной мощностью, пластиковое ведро может так сказать «схлопнуться». Оно втягивается во внутрь из-за сильного потока всасываемого воздуха. Это случается крайне редко, но лучше сразу предусмотреть такой вариант. Его можно выровнять, но повреждения на изделии будут на лицо. Так что всегда нужно учитывать качество пластика и мощность устройства. В случае с дорожным конусом, такой проблемы не возникает.

Лучше всего убирать загрязнения пылесосом

Применять во время ремонта или проведения строительных работ бытовой пылесос не реально, у обычного агрегата моментально забивается фильтр. В свое время был изобретен пылесос типа «циклон», который работает по принципу сепаратора: тяжелые частицы мусора отделяются от воздуха среднего загрязнения, и оседают в емкости, минуя фильтрующий элемент.

Относительно чистый воздух проходит через фильтр, не загрязняя его слишком быстро. Эта технология нашла свое применение как в стационарных вентиляционных системах (например, на лесопилках или мукомольных комбинатах), так и в домашних электроприборах.

Убирать строительную пыль с помощью пылесоса «циклон» удобнее, но бытовой агрегат разве что поможет почистить пол после сверления нескольких дырок в стенке. Для масштабного строительства необходимо профессиональное устройство.

Убрать цементную пыль, или подготовить поверхность к заливке жидкого пола, можно лишь с помощью строительного пылесоса.

Подобная техника отлично справляется со своей задачей, но за это надо платить немалые деньги. Если профессиональная уборка нужна нерегулярно, можно изготовить строительный пылесос своими руками.

Изготовление своими руками

Перед началом работы необходимо запомнить, что соорудить столь незамысловатое устройство не составит труда, поэтому после освоения принципов можно сразу вносить в механизм собственные мастерские доработки.

При изготовлении циклона своими руками из подручных материалов необходимы:

Ёмкость на 10−25 литров (бак, пластиковый бидон, ведро, бочка и др.)

Важно взять основу, которая не имеет внутренних рёбер, иначе поток воздуха будет прерываться из-за помехи. Некоторые специалисты выпиливают деревянный каркас для ёмкости и совмещают его с оргстеклом, правда, при этом тратится время на деревообработку.
Полипропиленовое колено с углом наклона в 30 и 90 градусов

Колено с углом в 30 градусов будет создавать поток вихря (центрифугу).
Труба длиной около 1,5 м, в зависимости от объёма ёмкости.
Гофрированный шланг длиной в два метра. Его сразу можно разделить на два одинаковых шланга, один предназначен для сбора пыли, другой крепиться непосредственно к самому пылесосу.
Масляный фильтр или любая альтернатива (резиновая заглушка с многочисленными маленькими отверстиями или же тканевый воздухопроницаемый материал).

Чтобы сделать пылесос своими руками, необходимо:

В крышке от ёмкости необходимо сделать отверстие для полипропиленового колена в 90 градусов и в боковой части самой ёмкости такое же отверстие для колена в 30 градусов.
Внутрь ёмкости помещается фильтр, уже соединённый с полипропиленовым коленом.
Все отверстия следует плотно закрыть с помощью герметика.

Руководство по расчету сбора пыли CFM

Опубликовано Джойс Наги на 31 марта 2022 г. | Категория: Дизайн сбора пыли | Расчетное время чтения: 6 минут | Оставить комментарий

Краткий обзор

Узнайте больше о подходе US Air Filtration к расчету ваших требований к CFM. Мы также предлагаем основные вопросы, которые вы должны задать инженерной фирме, чтобы определить правильное решение для вашего приложения.

CFM — это измерение расхода воздуха, связанного с кондиционированием воздуха, отоплением и вентиляцией. В приложениях для сбора пыли CFM измеряет количество воздуха в минуту, которое может быть удалено из помещения.

Если вы не знаете, как рассчитать CFM сбора пыли, этот процесс может быть пугающим. В этой статье мы поможем вам понять наш подход к расчету требований CFM. Наряду с вопросами, которые вы должны задать своей инженерной фирме по сбору пыли, чтобы определить оптимальное решение для вашего предприятия.

Сбор пыли CFM Вопросы для рассмотрения

Где создается ваша пыль?
Используете ли вы краны или вытяжки в местах образования пыли?
С каким типом пыли вы работаете?
Каковы ваши характеристики пыли?

Один из первых вопросов, которые мы задаем: «Где создается ваша пыль?» Это позволяет нам понять, где находятся ваши точки сбора и сколько из них необходимо учитывать при расчете CFM.

Методы сбора пыли

Как только мы поймем, где создается пыль, возникает следующий вопрос: «Как лучше всего собрать пыль в этой точке образования пыли?» Три общих метода:

Метчик
Капюшон
Шарнирный рычаг

На многих объектах есть краны с источником на каждой машине. Если кранов нет, то можно добавить бленду или точку подхвата меньшего размера. Например, над столом можно установить колпак для улавливания пыли, если есть необходимость постоянно маневрировать вокруг стола.

Если вокруг машины происходят разные движения (например, наклоняясь над машиной), может потребоваться шарнирный рычаг. Шарнирный рычаг позволяет колпаку или всасывающему воздуховоду быть как можно ближе к фактическому образованию пыли. Поскольку U.S. Air Filtration помогает вам рассчитать правильный CFM, мы будем работать вместе с вами, чтобы собирать эти данные от машины к машине.

Что нужно для расчета CFM?

Возможно, вы не знаете, какой CFM вам нужен, но вот то, что вы можете предоставить, что позволит нам решить эту проблему за вас.

Как близко мы можем подобраться к машине?
- Например, если машина имеет шестидюймовый кран, то мы будем знать, что потребуется шестидюймовый воздуховод. Как правило, когда машина проектируется, ваши точки сбора также проектируются с целью эффективного улавливания пыли.
Чертеж вашего объекта или примерно нарисованный план
- Это помогает нам понять расстояния между машинами, стенами и местами размещения системы сбора пыли.
Фотографии ваших машин. Это помогает нам определить, используете ли вы краны или вытяжки.
- Нажмите
  - Если кранов нет, как люди пользуются машиной?
  - Машина стоит?
  - Кому-то нужен доступ на 360 градусов вокруг машины?
- Капюшон
  - Если нет вытяжек, какого размера машина или стол, который создает пыль? Это помогает нам правильно определить размер капота, и с этими размерами мы можем посмотреть на скорость капота.

Затем, в зависимости от веса пыли, мы лучше понимаем удельную скорость, необходимую для перемещения пыли, и требуемый размер воздуховода. Вместе эти два фактора могут помочь нам выбрать правильный CFM для вашего проекта по сбору пыли.

Захват источника сбора пыли по сравнению с захватом помещения

В случае шлифовки вы можете делать все шлифовку в одной комнате и хотеть проветривать всю комнату.

Хотя первоначальные расчеты и процесс вентиляции одной комнаты могут показаться проще, это не обязательно лучший вариант с точки зрения затрат. Мы рекомендуем подобраться как можно ближе к источнику пыли, что позволит вам перемещать меньше воздуха. Это может означать меньшую систему, которая может снизить стоимость вашего проекта, а также более эффективно улавливать пыль.

В качестве повседневного примера предположим, что пол вашей кухни покрыт пылью, и вы не хотите пылесосить каждый квадратный сантиметр. Тогда ваш вариант – попытаться высосать пыль через вытяжку. Это требует, чтобы вы очень быстро вытягивали большое количество воздуха, что, в свою очередь, требует гораздо большей силы от вентилятора для захвата пыли. В отличие от этого, если у вас есть пылесос и шланг, вы можете собрать все вплотную, используя очень небольшое количество воздуха и потребности всасывания.

Хотя может показаться заманчивым «просто проветрить помещение», помните, что каждый CFM имеет свою цену. Перемещение 100 000 кубических футов в минуту вместо 10 000 кубических футов в минуту будет более дорогостоящим. Детали, необходимые для расчета CFM, поначалу могут показаться громоздкими, но в долгосрочной перспективе это избавит вас от необходимости тратить значительную сумму денег.

Негативные последствия неправильного расчета CFM

При проектировании системы пылеулавливания лучше ошибиться в сторону увеличения CFM, а не в сторону уменьшения. Очень сложно увеличить систему сбора пыли после ее установки. Гораздо проще при необходимости заглушить вентилятор или добавить вентилятор меньшего размера.

Исправление системы сбора пыли большего размера, чем необходимо, требует добавления большего количества фильтрующего материала. Первоначальные затраты немного выше, но ваша система будет работать хорошо, и вы сможете удалять пыль, как и планировали. Обратное неверно. Если ваша система слишком мала, очень сложно добавить фильтрующий материал. Удаление пыли из вашего объекта всегда будет тяжелой битвой. Итак, чтобы повторить, если есть сомнения, ошибка на высокой стороне.

Если вы недооцените CFM, вы не уловите ту пыль, которую вам нужно уловить.
Система не будет работать так, как задумано. Следовательно, вы потратите большую сумму денег на расходы по обслуживанию из-за повышенного износа. .
Если вы переоцените CFM, система сбора пыли будет работать нормально, но в долгосрочной перспективе вы будете платить за систему на 20-30% больше.

Преимущества работы с USAF

Одно из преимуществ работы с U.S. Air Filtration заключается в том, что у нас есть команда инженеров с более чем 40-летним опытом работы по сбору пыли, которые могут собрать предоставленную вами информацию и рассчитать цифры, чтобы получить правильный CFM.

Расчет CFM и проектирование системы — сложный инженерный процесс. Мы делаем всю работу за вас, так что вам не нужно.

Если вы хотите поговорить с инженером о вашем конкретном проекте, свяжитесь с нами по телефону 888-221-0312 или по электронной почте [email protected]

Просмотры сообщений: 2492

Рисунок Потребности в пылеулавливании в цифрах

Не думайте о размерах воздуховодов и воздушном потоке. Легко рассчитать пропускную способность, размер воздуховода, потерю статического давления.

Наконец-то пришло время заняться проблемой пыли в вашем магазине? Не играйте в азартные игры, угадывая размеры воздуховодов и воздушный поток. Эти базовые расчеты подскажут вам, какая пропускная способность вам нужна, какой размер воздуховода требуется и какую потерю статического давления должен преодолевать ваш пылеуловитель для эффективной работы.

Во-первых, вам нужно знать объем воздуха, проходящего через вашу систему.

Начните с определения максимального расхода воздуха через систему. Для этого перечислите инструменты, которые вы будете подключать к системе. Рядом с каждым из них запишите требуемый расход воздуха для сбора пыли в кубических футах в минуту (CFM). Придумать эту цифру можно несколькими способами:

Посмотрите в инструкции к инструменту. (Это указывается не во всех руководствах.)
Используйте типичные значения расхода воздуха, показанные в таблице 1 . (Загрузите и распечатайте PDF-файл с таблицами и рабочими листами, показанными в этой статье. )

DCNeeds-Table1

Рассчитайте расход на основе размера (т. е. пропускной способности) встроенного пылесборного порта инструмента. . Это можно сделать одним из следующих способов:

Для круглого порта измерьте диаметр. Затем выберите соответствующее значение CFM из Таблица 2, или
Для прямоугольного порта рассчитайте площадь (умножьте длину на ширину в дюймах). Затем умножьте эту площадь на 28, чтобы найти приблизительный расход в CFM при 4000 футов в минуту (FPM).

DCNeeds-Table2

Самая большая цифра CFM в вашем списке представляет собой максимальный воздушный поток, который должна поддерживать ваша система сбора пыли. (Здесь предполагается, что поток воздуха от каждой машины может быть перекрыт заслонкой. Если у вас будет работать более одной машины одновременно или если одна заслонка обслуживает более одной машины, сложите цифры для этих машин, чтобы найти максимальный поток. )

Введите это число CFM в рабочий лист 1 .

DCNeeds-Wksht1

Затем определите диаметр основного и ответвительного воздуховодов вашей системы

Скорость движения воздуха через систему сбора пыли имеет решающее значение. Для систем, переносящих пыль и стружку из деревообрабатывающей мастерской, инженеры рекомендуют минимальную скорость воздуха 4000 футов в минуту в ответвлениях (это примерно 45 миль в час ветер) и 3500 футов в минуту в главном воздуховоде. Скорость движения воздуха в системе может превышать эти цифры, но не должна быть ниже их. Поддержание скорости на уровне или выше минимального значения гарантирует, что пыль и стружка останутся во взвешенном состоянии, когда воздух проходит через систему.

Скорость воздушного потока зависит от размера воздуховода. Вот как найти правильный диаметр главного воздуховода для вашей системы:

Найдите значение в Таблице 2 для CFM при 4000 футов в минуту, которое ближе всего, но меньше, к максимальному расходу вашей системы, который является значением CFM, которое вы ввели на Рабочий лист 1 . (Для простоты мы используем 4000 футов в минуту для основных и ответвленных воздуховодов.)
Прочтите слева в таблице, чтобы найти диаметр воздуховода, соответствующий этому потоку.

Скажем, например, ваш самый большой воздушный поток составляет 440 кубических футов в минуту для 8-дюймового фуганка. Ближайшая нижняя цифра в столбце диаграммы для кубических футов в минуту при 4000 футов в минуту равна 350, что указывает на воздуховод диаметром 4 дюйма.

Не поддавайтесь искушению перейти на воздуховод большего размера в надежде улучшить поток . При том же потоке воздуховод большего размера снизит скорость воздуха, возможно, достаточно, чтобы снизить производительность. Например, 440 кубических футов в минуту воздуха проходит через 4-дюймовый воздуховод со скоростью около 5000 футов в минуту. В 5-дюймовой трубе скорость для того же потока составляет всего 3200 футов в минуту — ниже рекомендуемой. Если скорость упадет достаточно низко, результатом будет система, которая вообще не будет транспортировать пыль и стружку.

Таким же образом определите диаметры воздуховодов ответвлений системы. Относитесь к каждому отдельно.

Определение потери статического давления в воздуховоде системы

Последним шагом в настройке системы является расчет потери статического давления (потеря SP). На этом рисунке показано трение между стенкой воздуховода и воздухом, движущимся в воздуховоде, — трение, которое вентилятор должен преодолеть, чтобы заставить воздух двигаться через систему.

Рисунок каждой ветки отдельно. Начните с измерения длины ответвления воздуховода в футах. Сосчитай число 9изгибы в нем 0° и 45°. Там, где ответвление входит в главный воздуховод через тройник под углом 45°, тройник считается изгибом ответвления под углом 45°. Затем подготовьте рабочий лист «Потери SP в воздуховоде» , подобный рабочему листу 2 , показанному ниже , для каждой ветви. Найдите значения эквивалентной длины изгибов в таблице 3 .

DCNeeds-Wksht2

DCNeeds-Table3

Теперь, взяв каждый отводной воздуховод отдельно, рассчитайте потери статического давления для части магистрального трубопровода воздуховод, который проходит от точки, где эта ветвь входит в него, к пылесборнику, используя формат Worksheet 2 . Добавьте эту цифру к потерям SP ответвления воздуховода, чтобы найти общие потери SP от инструмента до пылесборника, и введите значения в рабочий лист 3 .

DCNeeds-Wksht3

Наибольшее значение , рассчитанное для вашей системы, представляет собой потерю статического давления, которую должен преодолеть пылесборник. Введите эту цифру на Рабочий лист 1 .

Рабочий лист 1 теперь показывает максимальный расход CFM и потерю статического давления для вашей системы. Для питания вашей системы вам понадобится пылесборник, соответствующий обоим показателям или превышающий их.

Загрузить таблицы и рабочие листы для сбора пыли

Исследования по сбору пыли – Измерение

Добро пожаловать на обновленные веб-страницы Cyclone and Dust Collection Research.

Создано: 17 марта 2003 г.
Обновлено: 18 октября 2021 г.

Благодарности
Осторожно
Введение
Настройка тестирования
1. Инструменты для измерения давления
2. Подготовка к испытаниям под давлением
Процедуры тестирования
1. Тест размера воздуховода
2. Проверка размера рабочего колеса
3. Тесты амперметров
4. Проверка герметичности
5. Герметизация утечек
6. Испытания под давлением
  1. Максимальный тест SP
  2. Испытание на статическое давление (SP)
  3. Измерение вакуума
  4. Измерение FPM
  5. Расчет FPM
  6. Вычисление кубических футов в минуту
  7. Тестирование существующей системы SP
  8. Построение SP для построения кривой веера
7. Испытание на шум
8. Тест на твердые частицы
Приложение A. Дополнительные ссылки
Отказ от ответственности

Благодарности
Джим Халберт в середине 1990-х годов свободно делился своими знаниями о воздушном потоке, конструкции циклонов и измерениях в статьях и бесчисленных сообщениях на форумах. Я почти не смотрел на усилия Джима, несмотря на то, что потратил огромное количество своего ограниченного времени на работу по дереву, которое было связано с попытками заставить мою собственную систему сбора пыли работать хорошо. Я восхищался и жалел Джима, потому что многие из его постов подвергались нападкам и погрязли в полемике. Он постоянно говорил людям, что они верят в шумиху, рекламирующую мусор, и им нужно провести некоторые собственные измерения.
Я переместил свою столярную мастерскую из столярной мастерской моих родителей и наших университетских мастерских в свою домашнюю мастерскую, где у меня было большое отдельное здание с фальшполом, в котором я мог разместить все воздуховоды внизу. Затем я переехал в дом без магазина, только с пристроенным к дому гаражом, где я мог принудительно поместить свою и без того большую коллекцию инструментов в один отсек со всеми на роликах. Мои двойные пылеуловители Cincinnati Fan мощностью 2 л.с. отлично справлялись со сбором того же мусора, что и метла, но уровень переносимой по воздуху пыли в моей мастерской в гараже стал настолько высоким, что было невозможно дышать. Я перешел на очень тонкие рукавные фильтры на этих устройствах, и это лишь немного помогло с переносимой по воздуху пылью, но эти тонкие фильтры постоянно засорялись и нуждались в чистке, чтобы даже обеспечить мой прежний уровень сбора. Затем я установил большой потолочный воздухоочиститель, и он работал слишком медленно, чтобы облегчить работу. Это заставило меня работать в моей респираторной маске, одобренной NIOSH, с открытой главной дверью и большим вентилятором, выдувающим наружный воздух через мой магазин и через боковую дверь. С обещаниями, что это вылечит мои проблемы с переносимой по воздуху пылью, в 1994 Я перешел на циклон Shop Notes, но он работал не так хорошо, как мои пылесборники, не собирая крупный мусор, и в воздух попадало еще больше мелкой пыли. Затем я перешел на комплектный циклон, и он работал не лучше, поэтому я серьезно занялся исправлением недостатков своих циклонов. Я проделал огромную работу, которой поделился в Интернете, и вскоре все крупные продавцы небольших магазинов стали использовать часть моей новой конструкции циклона. Я сгорел, проводя свое небольшое время за работой по дереву, возясь с циклонами и сборщиком пыли, думал, что делаю то же самое, что и для магазина моих родителей, где я установил первоклассный пылеуловитель Дональдсон Торит, который почти устранил переносимые по воздуху пыль при работе. Я установил циклонную систему, оцененную лучшим журналом, с воздуховодами и фильтром тонкой очистки, предоставленными поставщиком, используя для своего магазина воздуховоды индивидуальной конструкции, предложенные поставщиком. Эта система была рассчитана на то, чтобы обеспечить хороший сбор мелкой пыли с тремя или четырьмя моими более крупными инструментами, работающими одновременно. Он поставлялся с очень впечатляющим дизайном градуированных воздуховодов, который шел от большой магистрали, идущей в циклонный сепаратор, к каждой более тонкой ветви, а затем к каждому инструменту, уменьшающемуся до 1 дюйма для моих ручных инструментов и инструментов меньшего размера. Эта система меня очень разозлила, потому что после всех моих затрат и времени на его установку, а также необходимости пробиваться через их бесчисленные ошибки воздуховодов и отсутствующие детали, он работал намного хуже, чем мой предыдущий циклон и пылесборники, которые он заменил.Я поклялся выбросить его и поставить Дональдсон Торит профессиональная система, как только мои рождественские проекты были закончены.
Вместо этого я внезапно попал в больницу с проблемами дыхания, и мои врачи запретили мне больше заниматься деревообработкой, пока я не приберусь в своей очень чистой мастерской. Проведя множество исследований, в том числе в университете, где я преподавал инженерное дело более трех десятилетий, я продолжал находить большую часть лучшей информации о сборе пыли в небольших магазинах от Джима Халберта. К тому времени он уже давно перестал публиковать сообщения, поэтому я много копался в различных архивах форумов по деревообработке и, наконец, связался с ним напрямую. Ему понравились изменения, которые я внес в свой циклон, и многие из этих изменений были внесены в его собственную систему, а также он порекомендовал мне другую, которая значительно повысила производительность. Мы обменялись множеством электронных писем, в которых он делился своей информацией о сборе пыли, статьями о дизайне и тестировании и веб-страницами.
Джим Хэлберт начал с и поддержал книгу Рика Питерса, Борьба с пылью в мастерской , которая является отличным ресурсом для изучения «сбора стружки». Рик дает понять, что у многих поставщиков пылесборников есть серьезные проблемы с их рекламными заявлениями, которые не приближаются к рабочим уровням воздушного потока, мощности и фильтрации. Точно так же Рик избавился от многих стандартных практик, связанных с плохой базовой конструкцией сбора пыли. Затем Джим начал строить, измерять и документировать многое из того, что нам сейчас нужно знать о пылесборнике и циклонах для небольших цехов.
Я начал с того места, на котором остановился Джим Халберт, и сосредоточился на том, как обеспечить и измерить эффективность наших усилий по сбору мелкой пыли. Чтобы починить мою систему сбора пыли, я тщательно изучил то, что было доступно, и обнаружил, что этого не хватает. Вместо того, чтобы сидеть и жаловаться, я занялся домашним заданием и исследованиями, чтобы спроектировать и построить совершенно новый и гораздо более эффективный циклон, бюджетную воздуходувку, глушитель, фильтрующее дерево для моих картриджных фильтров, новые колпаки, вытяжной стол, и действительно работать с доступными вариантами воздуховодов. Я решил поделиться своими усилиями на этих веб-страницах. Джим оказался не ушел. Он одобрил и отправил еще больше информации и статей вместе с разрешением использовать, обновлять и делиться своими усилиями, чтобы помочь коллегам-деревщикам. Тестирование — одна из тех ключевых областей, которые он помог уточнить и задокументировать. Хочу выразить огромную благодарность Джиму, Рику Питерсу и всем сотням других людей, которые помогли мне создать этот ресурс!
Осторожно
Столяры должны начать с чтения моей страницы «Введение», а затем моей страницы «Основы сбора пыли», чтобы узнать об оборудовании, объеме воздуха (CFM), скорости воздуха (FPM) и важных терминах, прежде чем приступить к этой странице измерений. Если вы уже являетесь экспертом по измерению параметров воздуха в ОВКВ, вы можете просто просмотреть процедуры тестирования, чтобы увидеть различия между измерениями сбора пыли в небольших цехах и измерениями ОВКВ. Вы также можете просмотреть ссылки, представленные в Приложении А.
Введение
Этот сайт делится с другими столярами тем, что я узнал об опасностях древесной пыли и мерах защиты, которые я реализовал. На этой конкретной веб-странице подробно рассказывается о том, как измерять воздушный поток, и приводятся практические причины для этого измерения.
Вложив несколько тысяч долларов в мою систему сбора пыли и воздуховоды для большого магазина размером с гараж на три машины, я хотел измерить результаты, чтобы убедиться, что она обеспечивает достаточную защиту. Это стоило того, чтобы потратить 75 долларов на тестовое оборудование для измерения производительности моей системы, поиска утечек и эффективной настройки моей системы для улавливания этой тонкой, самой опасной пыли. Следующие относительно простые и недорогие тесты помогли мне оценить производительность моей системы постоянного тока и найти любые утечки.
«Официальная» процедура проверки воздуха определена Американским обществом инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE). ASHRAE — независимая некоммерческая группа инженеров, устанавливающая стандарты измерения воздуха в США. Dwyer Instruments рекомендует и поставляет оборудование, соответствующее этому отраслевому стандарту испытаний для измерения статического давления (SP), скорости воздуха (FPM) и объема воздуха (CFM). ) при разных уровнях сопротивления. Эти стандартные процедуры тестирования показывают, что мы получаем очень разные результаты при стационарном и турбулентном воздушном потоке, поэтому мы должны использовать стандартную тестовую трубу, чтобы свести к минимуму турбулентность. Чтобы свести к минимуму турбулентность, наша тестовая труба должна быть правильной длины и диаметра, наши датчики должны быть правильно расположены, а на конце должно быть кольцо. Воздушные тесты измеряют максимальное давление, когда все закрыто, затем измеряют поток воздуха при все меньшем и меньшем сопротивлении, пока все не будет широко открыто, где у нас будет максимальный поток воздуха. Чтобы отрегулировать поток воздуха, наша тестовая труба должна иметь воздушный клапан на кольце, где мы можем регулировать поток воздуха от отсутствия до максимального. Наше тестирование также проводится с помощью амперметра, прикрепленного к нашим двигателям, поэтому мы не пытаемся перемещать так много воздуха, что наши двигатели работают с большей номинальной силой тока, которая сожжет двигатели.
Установка для тестирования
1. Инструменты для измерения давления
  Различные измерительные приборы имеют разную чувствительность. Большинство систем пылесборников небольших цехов генерируют максимальный вакуум менее 13 дюймов, а самые большие агрегаты мощностью 5 л.с. — менее 17 дюймов. Даже большой блок мощностью 10 л.с., который я измерил, генерировал только 22 дюйма максимального вакуума. Аналогичным образом, наши те же системы небольших цехов обычно работают со статическим давлением (SP) в диапазоне от 2 до 14 дюймов водяного столба.
  1. Манометр
    Манометр является простейшим из манометров и является важным манометром для небольших магазинов, который можно использовать для обнаружения утечек и измерения общего максимального вакуума, который может создать воздуходувка. Мы начинаем с манометра, чтобы убедиться, что у нас нет такого большого давления, которое может повредить другие наши более дорогие манометры. Большинство манометров представляют собой простые трубки с петлей, заполненные окрашенной водой, рядом с линейкой, которая измеряет общее давление в дюймах водяного столба, часто называемого водяным столбом или водяным столбом. коротко. Некоторые манометры представляют собой красивые инструменты из пластика, как показано на рисунке слева, а другие, такие как мой манометр со слабой трубкой, изображенный справа, представляют собой просто трубку с петлей, прикрепленную к линейке. Вы можете купить простой за несколько долларов или получить первоклассный цифровой блок. Некоторые делают свои собственные, но их неточность и дешевизна коммерческого делают создание собственного пустой тратой времени. Все коммерческие манометры одинаково хорошо работают для измерения максимального статического давления (Max SP) при примерном масштабировании от -10 до 10 дюймов водяного столба. Я тестировал более крупные системы от -15 до 15 дюймов. Манометр измеряет дифференциальное давление, необходимое для получения CFM, но ему часто не хватает точности для точных измерений.
  2. Манометр Magnehelic®
    Манометр Magnehelic® компании Dwyer Instruments представляет собой стандартный манометр дифференциального давления. Как и манометр, он может измерять Max SP, но только до максимального диапазона давления. Преодолев это, можно забить стрелку и испортить манометр. Никогда не используйте слишком маленький манометр Magnehelic® для измерения Max SP! В отличие от манометра, при подключении к двум входам совместимой трубки Пито Dwyer Instruments модели 166-6 или 167-6 он также измеряет давление движущегося воздуха, иногда называемое скоростным давлением. Мы используем это скоростное давление для расчета FPM, которое мы также можем использовать для CFM. Показанный манометр Magnehelic® компании Dwyer серии AV имеет вторую нижнюю шкалу, показывающую воздушную скорость в FPM.
  3. Цифровые датчики
    Цифровые манометры дороги, но часто проще в использовании, считываются и дают более точные показания, а также могут работать в более широком диапазоне.
    1. Цифровой манометр
      Цифровой манометр с диапазоном от -20 до 20 дюймов водяного столба. или лучше, может заменить как манометр с провисающей трубкой, так и наш манометр Magnehelic®. Этот манометр в сочетании с соответствующей калиброванной трубкой Пито Dwyer Instruments 166-6 или 167-6 может считывать максимальное значение SP плюс как статическое давление, так и скоростное давление, необходимые для расчета FPM, которые мы затем можем использовать с размером воздуховода для расчета CFM. Я использую цифровой манометр Dwyer, и мне нравится его точность. Цифровые манометры обеспечивают более точные показания, чем аналоговые. Эти цифровые датчики дороги и стоят более 480 долларов в 2021 году, что в четыре раза больше, чем у аналоговых датчиков. Я лично использую цифровой комплект Dwyer Instruments, который содержит цифровой манометр с большим радиусом действия 166-6 Пито, который нам нужен для измерения воздуховодов диаметром до 12 дюймов. В комплект также входят соединительные трубки, ступенчатое сверло, футляр и два датчика, которые в 2021 стоил 483 доллара напрямую от Dwyer Instruments. У меня также есть следующая модель цифрового манометра Dwyer Instruments, который показывает скорость полета и стоит дороже. Цифровые манометры редко продаются на eBay, но когда они поступают в продажу, обычно продаются за 80% от новой стоимости. Я купил один подержанный, который кто-то использовал для измерения грязного воздуха и закупорки внутренних частей.Его покупная цена плюс ремонт и повторная калибровка Dwyer стоили больше, чем новый.
    2. Анемометр
      Анемометр измеряет скорость воздуха. Для сбора пыли мы хотим измерять в футах в минуту (FPM). Хотя это хорошие инструменты, которые могут измерять скорость воздуха, большинство анемометров с легко вращающимися колесами масштабируются для считывания низких максимальных скоростей воздуха, характерных для систем ОВКВ, или скоростей слабого ветра, измеряемых в милях в час. Те, которые могут измерять гораздо более высокую скорость сбора воздушной пыли в FPM, стоят дороже. Для систем сбора пыли у нас должна быть система, которая может измерять не менее 5 000 футов в минуту, а 10 000 футов в минуту еще лучше. Будьте осторожны, чтобы купить анемометр, способный работать с высокими скоростями воздуха. Скорость воздуха для сбора пыли может вращать анемометры вентиляторного типа так быстро, что подшипники выходят из строя, и весь блок вскоре самоуничтожается. Мои первые три из этих недорогих вентиляторных анеометров вышли из строя уже после нескольких применений. Они не были достаточно прочными для давления сбора пыли и скорости воздуха. Несмотря на то, что они проще и намного дешевле, недорогие анемометры не настолько точны и блокируют столько воздуха, что существенно влияют на наши измерения. Традиционные манометры ненамного дороже и дают показания, которые с помощью небольшой математики могут дать вам гораздо более точные измерения.
    3. Цифровой анемометр
      Ранние цифровые анемометры изначально были простыми и недорогими, но не очень точными. Они также заблокировали так много воздуха, что существенно повлияли на наши измерения. Цифровые анемометры более точны и намного надежнее. В цифровых анемометрах используются различные типы датчиков. Есть такие, как тот, что изображен справа, со встроенными датчиками для измерения перепада давления, похожие на трубку Пито, и те, которые используют горячую проволоку или что-то подобное, что скорость воздуха, проходящего через ее наконечник, будет изменять температуру компьютерного воздуха. скорость. Я даже видел один, который давит на цель, прикрепленную к датчику, где сила толчка или давления преобразуется в скорость воздуха. Как правило, чем больше воздуха помещается перед потоком воздуха, тем меньше точность и в большей степени наши измерения дают ненадежные результаты.
    4. Термоанемометр
      Термоанемометр измеряет температуру и скорость воздуха в FPM. В отличие от менее дорогих анемометров, которые вращают колесо или диск, термоанемометры создают минимум помех. Минимизируя количество заблокированного воздуха, мы получаем гораздо более точные результаты. Тот, что изображен слева, измеряет охлаждение наконечника зонда, что позволяет прибору с хорошей точностью рассчитывать фактическую скорость воздуха. Он также очень прочный и не повредится, даже если скорость воздуха будет расти очень быстро. Хотя я должен купить и попробовать термоанеметры, поскольку они выглядят так, как будто они могут быть лучше, чем моя трубка Пито и цифровые дифференциальные манометры, я этого не сделал, так как мои цифровые манометры обеспечивают высокую степень точности и стоят немалых денег, когда они новые. , так что не вижу необходимости их замены.
2. Испытательные зонды и Пито
  1. Манометр
    Мы можем купить манометры для сбора пыли, которые вставляются в отверстие на поверхности воздуховода. у них есть пенопластовый протектор, который позволит нам измерить давление чистого или грязного воздуха. Они измеряют давление внутри воздуховода. Они в основном используются, чтобы знать, когда пора чистить и когда заменять наши фильтры тонкой очистки. Они недостаточно точны, чтобы прикрепить их к нашему тестовому воздуховоду для измерения Max SP. Вместо этого я использую простой датчик, который позволяет мне измерять давление как в движущемся, так и в неподвижном воздухе. я
    1. Простой воздушный зонд
      Простой воздушный испытательный зонд, вставленный в кусок испытательного воздуховода, обеспечивает способ измерения как давления неподвижного воздуха, необходимого для нашего теста максимального статического давления (SP), так и измерения давления движущегося воздуха, необходимого для нашего SP. тесты. Он подключается к нашему манометру через пластиковую трубку. Он не измеряет скоростное давление. Для измерения скорости вам понадобится калиброванная трубка Пито.
    2. Трубка Пито
      В движущемся воздухе для точного измерения SP, вакуума, скорости воздуха и CFM вам понадобится трубка Пито. Трубка Пито представляет собой очень тщательно откалиброванную L-образную трубку внутри трубки. На боковой стороне внешней трубки имеются отверстия, а на конце внутренней трубки имеется отверстие. Заостренный конец внутренней трубки трубки Пито на схеме указывает прямо на «ветер» внутри воздуховода и воспринимает положительное давление входящего воздуха на наконечник Пито. Отверстия на внешней трубе в нижней части буквы «L» собирают вакуумное давление в воздуховоде. Для изготовления точной трубки Пито требуются специальные инструменты, оставляя мало выбора, кроме как купить трубку, откалиброванную для используемого нами испытательного прибора. Большинство из нас в конечном итоге используют калиброванные трубки Пито Dwyer Instruments 167-6 или 166-6, но ряд других поставщиков предлагают альтернативные варианты. Я рекомендую проводить тестирование только чистого воздуха, потому что засорение вашего пито может быть дорогостоящим, поскольку его трудно, если не невозможно, очистить. Вы можете купить у Dwyer и других поставщиков специальные трубки Пито для грязного воздуха. Трубки Пито Dwyer типа «S» предназначены для грязного воздуха, но я обнаружил, что они все еще затыкаются. -6 в названии трубки Пито Dwyer означает, что она предназначена для измерения глубины воздуховода до 6 дюймов, что означает, что мы можем измерять воздух в воздуховоде диаметром до 12 дюймов, поскольку нам нужно измерять только центр. поместите Пито для измерения скорости воздуха в центре воздуховода, но более точное тестирование требует тестирования на различных глубинах и усреднения результатов Внутреннее и внешнее давление объединяются, чтобы создать то, что мы называем дифференциальным давлением, которое с небольшим количеством математики дает нам точное измерение скорости воздуха и объема воздуха в нашем воздуховоде.
3. Подготовка к испытанию под давлением
  1. Объем тестирования
    Мы можем выполнять наши измерения с помощью ряда аналоговых или цифровых датчиков. Вместо того, чтобы пытаться описать каждый метод тестирования, нижеследующее тестирование сосредоточено на использовании только самых доступных инструментов тестирования, соответствующих отраслевым стандартам. К счастью, почти все другие тестовые приборы используют очень похожие процессы тестирования. Стандарт использует манометр с провисающей трубкой Dwyer Instruments для проверки Max SP, поэтому мы не повредим наши более чувствительные манометры. Далее следует использование аналогового дифференциального манометра Magnehelic® компании Dwyer Instruments для измерения SP и FPM на каждом уровне сопротивления. Даже эти аналоговые датчики хрупкие, так что будьте осторожны.
  2. Подготовьте тест-лист
    Обычно при тестировании новой системы я начинаю с заполнения копии следующего тестового листа, а затем записываю все тестовые значения, чтобы обеспечить тщательную оценку и записать результаты.
  3. Удаление фильтров
    Стандартная процедура тестирования коммерческого воздушного потока не дает стабильных результатов для тестирования в небольших цехах, поэтому тестирование воздушного потока для сбора пыли в небольших цехах проводится без фильтров.
    Для более крупных систем фильтры очищаются с помощью автоматизированной системы, которая дает очень стабильные результаты. Чем чище и новее фильтр, тем выше поток воздуха, потому что по мере использования фильтра часть пыли попадает в нити фильтра, которые не удаляются при автоматической очистке. Этот процесс захвата мелкой пыли называется приправой. Приправа задерживает мелкую пыль в порах фильтра, что повышает эффективность фильтрации и общую стойкость фильтра. «Полностью выдержанный» фильтр может обеспечить до двадцати раз лучшую фильтрацию, чем чистый новый фильтр, и он может настолько подавлять поток воздуха, что может уменьшить поток чистого нового воздуха с 1000 кубических футов в минуту до едва ли 300 кубических футов в минуту при «полностью выдержанном». Фильтры с вентиляцией снаружи проверяются, когда они полностью выдержаны, что означает, что в них накопилось столько пыли, которая задерживается внутри, сколько фильтр может выдержать в обычном автоматическом цикле очистки. Это всестороннее тестирование определяет, насколько большими должны быть наши фильтры, при каком давлении нам нужно очищать наши фильтры и когда заменять наши фильтры. Большинство современных автоматизированных систем отслеживают сопротивление наших фильтров и автоматически очищают наши фильтры, когда сопротивление увеличивается более чем на 1–2 дюйма водяного столба. Большинство других автоматизированных систем требуют, чтобы мы вручную выполняли этот процесс, записывая давление после каждой очистки и настраивая датчик таким образом, чтобы он запускал цикл очистки, когда давление после очистки поднимается более чем на 1–2 дюйма водяного столба. По мере того, как эти мелкие частицы проходят через наши фильтры, они режут и рвут тонкие волокна, из которых состоит матрица нашего фильтра, открывая наши фильтры. Чем более открытым или «изношенным» становится фильтр, тем ниже его сопротивление. Высококачественные автоматизированные системы отслеживают уровни сопротивления «полностью выдержанных» и устанавливают сигнал тревоги, когда сопротивление фильтра становится равным или несколько ниже его уровня полного выдержки.
    Для небольших мастерских, где фильтры очищаются вручную, почти невозможно постоянно очищать наши фильтры, поэтому наши испытания дают очень разные результаты в зависимости от того, насколько хорошо очищаются наши фильтры. В зависимости от того, насколько тщательно мы очищаем наши фильтры, требуется около трех циклов очистки, чтобы фильтр достиг половины своей «полностью выдержанной» производительности. Хотя многим небольшим магазинам требуется около девяти циклов очистки, чтобы достичь «полной выдержки», для полного выдерживания фильтра небольшого магазина может потребоваться чуть больше года. В процессе приправы насквозь проходит мелкая вредная для здоровья пыль. Хуже того, даже полностью выдержанный фильтр медленно пропускает мелкую пыль через фильтрующую матрицу примерно с той же скоростью, что и новая пыль. Это прохождение тонкой нездоровой пыли вот почему ASHRAE, устанавливающая стандарты для тестирования фильтров, требует, чтобы фильтры с вентиляцией внутри тестировались только в чистом и новом состоянии .
    Большинство продавцов небольших магазинов рекламируют рейтинги полностью выдержанных фильтров и рассчитывают размеры фильтров на основе чистых новых фильтров, что является обратным. Они делают это, потому что это позволяет им рекламировать более высокую производительность и использовать фильтры гораздо меньшего размера, которые намного дешевле. Это означает, что их небольшие магазинные фильтры, которые вентилируются в помещении, не защищают наше здоровье и настолько малы по размеру, что быстро загружаются, требуя частой очистки и постоянной замены. Фильтры большинства небольших пылеуловителей и циклонов в конечном итоге нуждаются в замене довольно быстро, потому что они либо слишком открыты, чтобы обеспечить хорошую защиту от мелкой пыли, либо настолько малы по площади, что вскоре самоуничтожаются.
    Гораздо лучший подход к тестированию состоит в том, чтобы использовать одни и те же выдержанные фильтры на каждом проверяемом устройстве, но это просто невозможно для большинства столяров небольших мастерских. Тестирование приправ требует использования калиброванной пыли, потому что даже разные типы древесной пыли на ваших фильтрах изменят поток воздуха. В результате, большинство заканчивает тем, что заменяет фильтры, которые являются достаточно стабильными более крупными коммерческими картриджными фильтрами. Лучше всего проводить испытания с одним и тем же выдержанным коммерческим фильтром, размер которого соответствует тестируемому диапазону воздушного потока. Такая установка в конечном итоге сдует все тестовые игры и покажет гораздо более реалистичный воздушный поток на целом ряде машин и, безусловно, является правильным подходом. К сожалению, фильтр необходимо соответствующим образом «приправить», чтобы установить фиксированный уровень сопротивления фильтра, но сделать это не под силу большинству любителей и столяров в небольших мастерских. Единственным тестом журналов по деревообработке, который на сегодняшний день столкнулся с трудностями, чтобы провести такого рода испытания, являются тесты портативного пылесборника Fine Woodworking в апреле 2006 года. При подготовке к этой статье также были протестированы все основные марки циклонов для небольших цехов, но при использовании выдержанных фильтров воздушные потоки были настолько плохими, что сообщество поставщиков лоббировало журнал Fine Woodworking Magazine, чтобы даже не публиковать результаты испытаний циклонов.
    Между тем, для нашего собственного тестирования у нас есть два варианта получения значимых сравнений. Мы можем либо приступить к работе, чтобы использовать одни и те же тестовые фильтры на каждом устройстве, либо просто удалить фильтры. Большинство предпочитают просто удалять фильтры. Если мы тестируем без фильтров, нам нужно скорректировать кривую производительности, добавив сопротивление фильтра. Величина сопротивления фильтра, которую нужно добавить, находится в огромном диапазоне. Большие картриджные фильтры, размеры которых соответствуют рекомендациям производителей фильтрующих материалов, могут добавить всего 0,25 дюйма сопротивления при полной выдержке по сравнению с некоторыми из меньших рукавных фильтров пылесборника, добавляя до 5 дюймов. Несмотря на это, в основном нам приходится проводить испытания, отсоединяя наши воздуходувки от воздуховодов и удаляя все фильтры из-за их непредсказуемого воздействия на воздушный поток. Тестирование с выключенными фильтрами устраняет эту большую переменную сопротивления фильтра во время тестирования. Тестирование с фильтрами и отключенными воздуховодами может легко сжечь двигатели вентиляторов , потому что они могут перемещать больше воздуха и потреблять больше силы, чем рассчитаны на эти двигатели. Сопротивление фильтра также можно проверить позже, проверив фильтры.
  4. Настройка манометра
    Большинство манометров предназначены для работы только под определенным углом и ориентацией. Манометр Dwyer с провисающей трубкой, который я использую, должен быть вертикальным и оснащен магнитами на задней панели, которые позволяют ему хорошо прилипать к стальному корпусу. Чтобы настроить его, мне нужно сначала открыть байонетные соединители трубок, немного отвинтив их. Они завинчиваются наглухо для временного хранения подкрашенной воды прямо в манометре без протечек, но если их забыть открутить, то они вообще не работают! Я налил немного зеленого красителя Dwyer в пластиковую бутылку, которая у меня есть, что позволит мне подключить трубку к одному из разъемов для заполнения манометра. Такое окрашивание значительно облегчает чтение. Заполните манометр водой почти до нулевой отметки. Переместите скользящую линейку вверх или вниз, пока ноль не совпадет с уровнем воды. Я соединяю одну сторону манометра куском виниловой трубки с внутренним диаметром 3/16 дюйма с моим плотно закрытым измерительным зондом.
  5. Установить тестовую трубу
    Чем больше перемещается воздуха, тем больше работы должен выполнять двигатель вентилятора, что увеличивает потребляемую силу тока и потребляемую мощность. Двигатели пылеулавливающих вентиляторов сконструированы так, чтобы выдерживать в шесть раз более высокую пусковую силу тока в течение нескольких секунд, пока они разгоняют тяжелое рабочее колесо до нужной скорости. Таким образом, большинство двигателей вентиляторов могут работать в течение нескольких минут с силой тока, в шесть раз превышающей их номинальную силу тока, но работа двигателя с превышением номинальной максимальной силы тока приводит к выделению тепла, которое может сжечь наши двигатели. Вот почему отраслевой стандарт также использует амперметр и прекращает тестирование, как только наш двигатель вентилятора потребляет максимальную номинальную силу тока. Превышение этой номинальной силы тока приводит к накоплению тепла и сжиганию наших двигателей.
    Диаметр испытательной трубы также существенно влияет на результаты испытаний. Воздух при давлении сбора пыли больше похож на воду, поэтому практически не сжимается. Точно так же, как водяной клапан уменьшает отверстие в одной точке для управления потоком, наименьшее отверстие или размер воздуховода ограничивают поток воздуха. Слишком маленькая тестовая труба перекрывает более крупные воздуходувки, оставляя их «голодными по воздуху» и неспособными перемещать максимальное количество воздуха. При типичном давлении воздуходувки для сбора пыли мы находим, что:
    1-дюймовый воздуховод перемещает только 0022 кубических футов в минуту при 4000 футов в минуту
    2-дюймовый воздуховод перемещает только 0087 футов в минуту при 4000 футов в минуту
    3-дюймовый воздуховод перемещает только 0196 футов в минуту при 4000 футов в минуту
    4-дюймовый воздуховод перемещает только 0349 кубических футов в минуту при 4000 футов в минуту
    5-дюймовый воздуховод перемещает только 0545 футов в минуту при 4000 футов в минуту
    6-дюймовый воздуховод перемещает только 0785 футов в минуту при 4000 футов в минуту
    7-дюймовый воздуховод перемещает только 1069 кубических футов в минуту при 4000 футов в минуту и
    8-дюймовый воздуховод перемещает только 1396 кубических футов в минуту при 4000 футов в минуту
    Промышленным стандартом для испытаний является использование тестовой трубы с диаметром, соответствующим входному отверстию воздуходувки. ” и не пытаться перемещать больше воздуха, чем может выдержать вентилятор. Перемещение слишком большого количества воздуха потребляет больше силы, чем наши двигатели могут безопасно поддерживать, что приводит к перегреву, который вскоре сгорает в наших двигателях. К сожалению, без каких-либо стандартов или надзора, мелкие продавцы магазинов предпочитают не придерживаются отраслевых стандартов и многие из них выбирают размеры своих воздухозаборников, чтобы обеспечить максимально возможный поток воздуха, заставляя использовать испытательные трубы увеличенного размера.Кроме того, многие используют крыльчатки, которые слишком велики для их двигателей.Многие также увеличивают поток воздуха, проверяя производительность своих вентиляторов с помощью воздуховодов увеличенного размера, нет прикрепленных циклонов, фильтров, воздуховодов или колпаков. Увеличенные впускные отверстия, испытательные трубы и крыльчатки перемещают больше воздуха, чем при работе без нормального сопротивления наших воздуховодов, фильтров, циклов. nes, вытяжки для инструментов и т. д. Большинство мелких продавцов и журналов по деревообработке также проводят испытания без амперметров, поэтому они неуместно продолжают испытания, когда их двигатели уже потребляют так много ампер, что они перегреваются. Вот почему многие двигатели вентиляторов сгорают во время тестов поставщиков и журналов.
    Многочисленные эксперименты показывают, что нам нужно по крайней мере десять диаметров воздуховода для нашей тестовой трубы, чтобы урегулировать турбулентный воздух. Нам также нужно несколько диаметров между местом, где мы размещаем наши тестовые щупы, и воздуходувками, иначе воздух, поступающий в воздуходувки, создает турбулентность, которая также искажает результаты наших испытаний.
    Всасываемый воздух поступает со всех сторон одновременно, поэтому, когда мы проводим испытания на сбор пыли, воздух, поступающий с задней стороны наших отверстий, будет устремляться вперед и врезаться в воздух, поступающий с боков и спереди нашего отверстия для тестовой трубы. Чтобы предотвратить это, отраслевым стандартом является использование круглого диска, припаянного к концу нашего тестового воздуховода. Это удерживает воздух сзади, сталкиваясь с воздухом, поступающим сбоку и спереди. Тестирование без этого диска дает гораздо более низкие результаты, чем система дает при реальном использовании. Если диск заменить на гиперболический воздухозаборник в форме отверстия тубы, то поток воздуха будет еще лучше. Вместо того, чтобы использовать диск, который рекомендуют отраслевые эксперты, многие поставщики используют эти впускные отверстия в форме тубы, создавая даже большие значения расхода воздуха, чем при обычном использовании. Ключом к правильному и последовательному тестированию также является использование правильно настроенной тестовой трубы для тестирования всего диапазона пылеуловителей или систем на основе циклонов с аналогичными воздушными потоками. Выбор испытательной трубы правильного размера может иметь огромное значение в результатах, а слишком большой может даже сжечь наши двигатели и привести к сильно завышенным результатам испытаний. Гораздо более реалистичный тест — либо использовать максимальный размер воздуховода, либо тестовую трубу, размер которой соответствует целевому потоку воздуха. Справа изображена тестовая трубка кремового цвета, которая правильно установлена. Он имеет диск, запаянный на конце трубы, с прикрепленным игольчатым клапаном с рукояткой для регулировки потока воздуха от нуля до максимума. Он также имеет правильно сконфигурированную трубку Пито с двумя воздушными линиями, а также датчик давления. Эта пробирка также надлежащим образом соединена с входным отверстием циклона.
    В коммерческих системах с несколькими воздуховодами, работающими одновременно, наши сети и воздуходувки становятся достаточно большими, чтобы обрабатывать весь воздушный поток вместе взятый. В системах небольших цехов мы используем крошечные воздуходувки, у которых едва хватает мощности для сбора с одной большой машины за раз, поэтому мы отключаем взрывозащитные заслонки во всех случаях, кроме одного прохода. В результате наша главная труба должна быть такой же большой, как воздушный поток, необходимый для нашего самого большого участка, а это совершенно другая конструкция воздуховода. Использование слишком большой сети или использование нисходящих капель, которые намного меньше, чем у сети, могут создать опасные скопления пыли в нашей сети, которые представляют серьезную опасность возгорания, поскольку любая искра может быстро привести к серьезному пожару. В результате многолетних испытаний и опыта инженеры по воздуховодам установили, что для хорошего сбора стружки нам необходим объем воздуха 350 кубических футов в минуту, движущийся со скоростью 4000 футов в минуту. Поскольку в большинстве небольших магазинов производители изготавливают пылеуловители и циклоны, которые пропускают в два раза больше воздуха, мы используем испытательную трубу диаметром 6 дюймов. Точно так же инженеры-авиаторы установили в результате многолетних испытаний и опыта, что нам требуется 1000 кубических футов в минуту при скорости воздуха в воздуховоде около 4000 футов в минуту для сбор и транспортировка мелкой пыли из наших более крупных небольших инструментов и более пыльных операций. Поскольку площадь = CFM / FPM, мы можем использовать эти два числа и немного математики, чтобы рассчитать, что нам нужен воздуховод диаметром почти точно 7 дюймов для перемещения этого воздушного потока и скорости воздуха. Поскольку большинство улавливателей мелкой пыли и циклонов сконструированы для перемещения дополнительного воздуха, чтобы провести честное испытание, нам нужно провести испытание с помощью испытательной трубы диаметром 8 дюймов. цель для этих же 1000 CFM.
    Многие пылеуловители и циклоны для небольших цехов мощностью 1,5 л. Эти системы не перемещают достаточное количество воздуха для испытания с испытательной трубой диаметром более 6 дюймов. Для тех систем, которые требуют более высоких потоков воздуха, увеличение испытательной трубы до 7 дюймов является оптимальным для перемещения 1069 кубических футов в минуту при 4000 футов в минуту, но также требует наличия двигателя. способен развивать мощность до 5 л.с. Увеличение диаметра испытательной трубы до 8 дюймов является оптимальным для перемещения до 1396 кубических футов в минуту при 4000 футов в минуту, но также требует наличия двигателя, способного выдерживать до 6,45 л. с. 1500 CFM, но и тяга более 4,5 л.с.
    Чтобы проверить хороший сбор мелкой пыли, мы должны достичь 800 кубических футов в минуту, что требует использования тестовой трубы диаметром 6 дюймов. Нам также необходимо надеть на конец кольцо размером не менее трех диаметров трубы. Это соответствует диаметру 18 дюймов. фанерная пластина в форме пончика на конце воздухозаборника. Пластина уменьшает эффект «контрактной вены», который имитирует ограничительный вход. Я решил использовать 6-дюймовый ПВХ S&D для своей испытательной трубы, потому что он имеет более низкое трение, постоянный размер и легко герметизируется на входе воздуходувки. вход (9″минимум) и по-прежнему иметь диаметр трубы не менее 8,5 (минимум 51 дюйм), чтобы позволить входящему воздуху стабилизироваться перед попаданием в датчик Пито. Я сделал отверстие для трубки Пито диаметром 3/16 дюйма на расстоянии 12 дюймов от входного конца. Вместо того, чтобы вытягивать трубку из верхней части датчика Пито, чтобы настроить каждую SP с помощью моего игольчатого клапана, я использую второй манометр, прикрепленный к простому зонду, для измерения SP (вакуума) одновременно с измерением скоростного давления с помощью моего первого манометра. . Стандарт испытаний также требует, чтобы отверстие датчика SP располагалось не менее чем на 9″ от впускного отверстия и иметь перед ним тестовую трубу длиной не менее 18 дюймов, чтобы обеспечить поток чистого воздуха. Я сделал второе отверстие для своего зонда перпендикулярно отверстию Пито на расстоянии 12 дюймов от входного отверстия. Такое расстояние и порядок обеспечивают подачу необходимого чистого воздуха к Пито и зонду.
    Еще одна довольно серьезная проблема, связанная с испытательными трубами, заключается в протоколах испытаний ASHRAE и Dwyer Instrument, в которых четко указано, что воздух необходимо проверять на разных уровнях внутри трубы, а затем усреднять. Тестирование только в центре дает максимальный поток воздуха, который значительно падает по мере того, как мы тестируем ближе к стенкам трубы. Лично я предпочитаю просто тестировать центр с каждым тестом, выполненным с использованием одной и той же тестовой трубы, чтобы обеспечить хороший согласованный результат между устройствами. Я также знаю, что если я проверю на 0″, 1″, 2″ и в центре на 3″, то среднее значение даст мне гораздо меньший поток воздуха.
    Еще одним преимуществом способа установки тестовой трубы является то, что это избавляет меня от необходимости делать и монтировать отдельную трубу для тестов Max SP и Minimum Amperage. Поскольку ни в одном из этих испытаний воздух не проходит, я могу обойтись коротким патрубком воздуховода длиной 12 дюймов или длиннее с хорошо герметичным соединением моего счетчика с этим воздуховодом. В качестве альтернативы я могу просто использовать простой зонд в своем длинном контрольную трубку и закройте клапан Пито Для герметизации датчика Пито подсоедините одну трубку к верхнему и боковому выходным отверстиям.
  6. Установить тестовый зонд
    При проверке максимального SP воздух не поступает, поэтому все, что нам нужно, это хорошо уплотнить соединение с нашим воздуховодом, который соединяется с манометром. При измерении SP для наших тестов скорости нам нужен зонд с герметичным концом и тонкими отверстиями сбоку, который будет работать с потоком воздуха. Этот же датчик работает для измерения Max SP, поэтому вместо двух соединений я просто использую один простой тестовый датчик Dwyer Instruments, установленный и герметизированный на расстоянии 12 дюймов от входного отверстия вентилятора.
  7. Установка трубки Пито
    Чтобы получить измерения, необходимые для расчета CFM, нам нужна хорошо герметичная трубка Пито, прикрепленная к дифференциальному манометру. Хотя тестирование систем кондиционирования воздуха в больших зданиях с низким давлением требует снятия нескольких показаний в разных местах внутри воздуховода, для наших нужд в этом нет необходимости. Мы получаем немного более высокий результат, но можем проверить с помощью Пито точно на полпути в воздуховод в пробирке, обращенной прямо к воздушному потоку. Так как я использую 6-дюймовый воздуховод для тестирования, я аккуратно нарисовал черную метку на глубине 3 дюйма на своем Пито, чтобы помочь установить его глубину. Я также сделал доску с верхними и боковыми V-образными канавками. Я приклеиваю эту плату к своей тестовой трубе, чтобы она находилась на одной линии с тестовой трубой. Затем я прикрепляю резинкой Пито к боковой части этой доски, чтобы Пито был выровнен прямо по центру. Если не по центру, это искажает чтение. Самые высокие показания получаются при расположенной по центру трубке Пито, обращенной непосредственно к воздушному потоку. Вы можете обеспечить правильное центрирование, слегка перемещая датчик Пито, пока не получите максимальное значение. Осторожно: Не сгибайте трубку Пито и не применяйте силу. Это очень точный инструмент, который ломается, если его согнуть.
  8. Калибровка
    Прибор Magnehelic® чувствителен и может дрейфовать. Вы можете откалибровать его по провисшей трубке или цифровому манометру, который не будет дрейфовать. Убедитесь, что стрелка установлена на нуле шкалы, отрегулировав винт в основании. Это очень тонкий и точный инструмент, который может быть испорчен при грубом обращении. Пожалуйста, будь осторожен.
    Между прочим, я прочитал несколько сообщений на различных форумах по деревообработке о том, что у тестовых манометров разрыв диафрагмы и серьезные проблемы с регулировкой, из-за которых показания разбросаны по всей карте. Я категорически не согласен с этими бессмысленными комментариями, поскольку лично у меня есть шесть различных датчиков Magnehelic®, два датчика Phothelic® и три цифровых манометра. Обеспокоенный точностью, я протестировал несколько своих датчиков, а затем отправил их в Dwyer Instruments для калибровки. Все тесты почти идентичны до и после калибровки, и все они очень близки друг к другу в своих показаниях.
  9. Установить игольчатый клапан
    Хотя вы можете вырезать несколько фанерных пончиков разного размера и закрепить их на конце испытательной трубы, чтобы измерить, как работает ваша система при различных нагрузках сопротивления, это не лучший подход. В идеале мы должны измерить скорость воздушного потока внутри воздуховода в нескольких местах, а затем усреднить эти показания, чтобы получить более точную оценку. Использование колец приводит к более быстрому потоку по центру трубы, что приводит к высоким ложным показаниям. Гораздо лучше сделать себе «игольчатый клапан». С «игольчатым клапаном» воздух проходит по сторонам трубы и обеспечивает гораздо лучшие показания. Игольчатый клапан имеет дополнительное преимущество, позволяя нам точно регулировать вакуум с хорошими равномерными приращениями, чтобы мы могли видеть, какова производительность FPM и CFM на каждом уровне сопротивления. Это также делает ваш график вашего вентиляторного стола более точным и совместимым с отраслевыми стандартами для тестирования этого типа оборудования. Игольчатые клапаны на фотографиях представляют собой либо простой запаянный отражатель светильника, либо круглую чашу для смешивания из нержавеющей стали, прикрепленную к регулировочному винту. Я предпочитаю блок, который надежно крепится к тестовой трубе, так как с ним легче работать. В моей предыдущей конструкции игольчатый клапан был встроен в коробку, но оказалось, что его трудно использовать для тестирования циклонов, не снимая их. Игольчатый клапан должен быть совмещен с этим концом трубы, а затем ввинчиваться и вывинчиваться с помощью винта.
Процедуры испытаний
1. Тест размера воздуховода Необходимое испытательное оборудование
  Рулетка.
  Процесс
  Измерьте внутренний диаметр воздуховода к вашим большим машинам. Если расстояние до этих машин меньше 6 дюймов, лучшее, на что вы можете надеяться, это получить те же опилки, что и метлой. Маленькая труба не выдержит объем воздуха при типичном давлении нагнетателя, необходимом мелкая пыль у источника.
2. Проверка размера рабочего колеса Необходимое испытательное оборудование
  Рулетка.
  Процесс
  Этот тест просто измеряет диаметр рабочего колеса. Самый простой способ сделать это — отключить воздуходувку, использовать рулетку и проникнуть внутрь кожуха, зацепить конец лопасти и измерить до центра, а затем удвоить этот радиус. Как только мы получим этот диаметр, следующая таблица воздуходувки/вентилятора довольно точно покажет, что мы можем ожидать как с точки зрения производительности кубических футов в минуту, так и с точки зрения потребности в лошадиных силах от наших воздуходувок. Из этой таблицы ясно видно, что для небольших цеховых воздуходувок с фиксированной скоростью диаметр крыльчатки имеет решающее значение!
  При тестировании воздуходувок в небольших цехах важно понимать, что технология воздуходувок является зрелой. Это означает, что если вы купите воздуходувку любого из ведущих производителей с таким же размером и типом крыльчатки, вращаемой стандартным двигателем с прямым приводом на 3450 об/мин, вы получите почти идентичный воздушный поток. К сожалению, значительная часть воздуходувок для сбора пыли в небольших магазинах представляет собой дешевый импорт низкого качества, который из-за конструкции крыльчатки, корпуса воздуходувки, впускного и выпускного отверстий просто не пропускает столько воздуха. В результате в приведенной ниже таблице показаны максимальные значения, которые можно ожидать от рабочего колеса данного диаметра.
3. Тесты амперметров
  Внимание: Проверка силы тока двигателя может быть опасной. Возня с цепями большой силы тока, особенно с 220-вольтовыми, может убить вас, сжечь ваш магазин или дом и вывести из строя двигатели. Если вы не знаете, как безопасно провести этот тест, обратитесь за помощью к специалисту!
  Обзор
  Испытания усилителя обычно проводятся одновременно с испытанием давлением и позволяют убедиться, что ваша система работает эффективно и не сжигает двигатели. Эти тесты позволяют измерить максимальную работу, которую выполняет воздуходувка с накладными расходами и без них, и сравнить ее с максимальной силой тока двигателя, указанной на паспортной табличке. Вентиляторы со слишком большим рабочим колесом пытаются перекачать слишком много воздуха, поэтому показания силы тока будут намного выше номинальной максимальной силы тока двигателя и могут сжечь двигатель. Воздуходувки для пылесборников в небольших магазинах, как правило, испытывают недостаток воздуха и показывают показания силы тока значительно ниже максимальной. В зависимости от эксплуатационного фактора двигателя, мы увеличиваем размер крыльчатки на воздуходувке с недостатком воздуха до тех пор, пока наш амперметр не покажет около 9.0% от номинального максимума. Нам нужно тщательно контролировать силу тока двигателя, поскольку мы увеличиваем размер крыльчатки, чтобы вентилятор не пытался перемещать столько воздуха, что сжигает двигатель. Даже если у вас есть идеальный двигатель и крыльчатка для вашей мастерской, этот двигатель все равно может сгореть, если он будет работать слишком долго без сопротивления ваших воздуховодов, фильтров, сепараторов и т. д.
  Еще одна причина для контроля силы тока двигателя заключается в том, что вы не можете доверять заявлениям о мощности двигателя пылесборника небольшого магазина, особенно для воздушного компрессора и недорогих импортных двигателей. Эти объявленные значения, как правило, являются максимальными при очень коротких загрузках и запуске, а не рабочими значениями. Попытка использовать один из этих двигателей на основе лошадиных сил может легко сжечь его, поэтому вам необходимо тщательно проверить его с помощью амперметра, чтобы обеспечить безопасность вашей системы и магазина.
  Необходимое испытательное оборудование
  Зажим на амперметр переменного тока. Harbour Freight, HD, Lowe’s и т. д.
  Процесс
  Начните с проверки паспортной таблички двигателя, чтобы определить максимальную силу тока. Запишите это как номинальная сила тока двигателя . Позже мы используем эту силу тока, чтобы убедиться, что наша система не испытывает недостатка воздуха и не пропускает столько воздуха, что это может сжечь двигатель.
  1. Минимальная сила тока вентилятора
    Первый тест часто проводится одновременно с тестом Max SP и показывает, какую силу тока использует ваш двигатель при отсутствии потока воздуха. Подготовьтесь к этому испытанию, удалив все воздуховоды, сепараторы, циклоны и фильтры. Установите контрольную трубу с запаянным концом или закройте входное отверстие воздуходувки заглушкой. Прикрепите клещевой амперметр к одному из горячих проводов, чтобы вы могли легко его прочитать. Включите вентилятор и прочитайте силу тока. Запишите число как минимальный ток вентилятора . Это число становится нашей целью, которую мы хотим для каждого герметичного участка воздуховода, чтобы гарантировать отсутствие утечек.
  2. Максимальная сила тока вентилятора
    Второй тест продолжается со всеми отключенными и измеряет ток двигателя, когда он работает больше всего. Мы часто проводим этот тест одновременно с тестом минимального SP для CFM, чтобы измерить максимально возможный расход воздуха. Часто это значение CFM, которое продавцы используют в своей рекламе, и, как правило, примерно вдвое превышает сопротивление наших воздуховодов, колпаков, фильтров, сепараторов и циклонов. В дополнение к тому, что нам сообщают, насколько опасен наш двигатель, если все оставить широко открытым, если сила тока колеблется взад и вперед в этом тесте, мы знаем, что у нас проблема с конструкцией, часто плохая спираль нагнетателя или засорение в циклоне.
    Для проведения теста подсоедините пробирку, включите двигатель и получите хорошие показания тока, затем выключите его. Не запускайте двигатель более чем на 15–30 секунд, чтобы не сжечь двигатель. В большинстве хорошо спроектированных систем сила тока больше, чем мощность двигателя. Запишите это число как максимальный ток вентилятора .
  3. Максимальный ток полной системы
    При третьем тесте воздуходувка снова подключается ко всей системе сбора пыли и фильтрам, а затем снова измеряется сила тока при открытых заслонках. Этот тест гарантирует, что, когда все ворота широко открыты, вы не сожжете свой мотор. Запишите это число как максимальных системных усилителя и сохраните это значение в вашей системе.
    С этим значением вы сравниваете будущие тесты, чтобы легко обнаруживать утечки и засоры в установленной системе. Если вы знаете, что обычно он потребляет 10 ампер, а при проверке он потребляет только 8 ампер, значит, воздуховод забит. Если он тянет 11-12 ампер, у вас сильная утечка.
  4. Результаты проверки силы тока
    
    Использование амперметра и моих манометров показало, что двигатель портативного пылеуловителя мощностью 1,5 л.с., приводящий в движение 11-дюймовое рабочее колесо, едва выдерживает 10 футов 6-дюймового гибкого шланга с гладкими внутренними стенками и при этом развивает минимальные 800 кубических футов в минуту, необходимые для улавливания мелкой пыли на наших более крупных машинах. . Этого устройства недостаточно для постоянного воздуховода в небольшой мастерской размером с гараж на одну машину без модернизации крыльчатки. Модернизация 12-дюймовой крыльчатки доводит двигатель такого размера до предела, поэтому за усилителями нужно внимательно следить. Вместо того, чтобы рисковать сжечь этот двигатель, большинство вместо этого используют пылесборник мощностью 2 л.с. с 12-дюймовой крыльчаткой. Это же испытание показывает, что пылеуловитель мощностью 2 л. размер рабочего колеса до 14 дюймов и мощность двигателя более 2 л.с. Поскольку двигатели бывают мощностью 2 или 3 л.с., я использовал для себя двигатель мощностью 3 л.с. В большинстве магазинов нормального размера хорошо подойдет 14-дюймовая крыльчатка, приводимая в движение настоящим двигателем мощностью 3 л.с. С учетом воздуховодов в моем более крупном магазине двигатель мощностью 3 л.с. оставил достаточно дополнительной мощности, чтобы я мог перейти на 15-дюймовую крыльчатку.
4. Проверка герметичности Необходимое испытательное оборудование
  Панк, ароматическая палочка или хлопковая веревка и зажигалка.
  Процесс
  Один из самых простых способов проверить новый циклон на герметичность — закрыть отверстия и заполнить его водой. Мой друг сказал, что его первый циклон был похож на Old Faithful, когда он был заполнен!
  Затем я проверил, чтобы найти и устранить утечки во всей моей системе. В целях безопасности я сначала высыпал пыль, а затем использовал кусок хлопчатобумажной веревки, зажженный на одном конце. Я мог бы использовать фейерверк или ароматическую палочку. Когда все противовзрывные заслонки были закрыты, а воздуходувка работала, я направил дым на каждое подозрительное соединение в своем циклоне, воздуходувке и воздуховоде. Утечки вдыхали дым, а большие утечки раздували огонь, заставляя его ярко светиться. Во время этого теста нет опасности перегрузки двигателя. Как показали наши тесты усилителя, двигатель меньше всего работает без воздушного потока. В отличие от некоторых пылесосов, в двигателях нагнетателей используются асинхронные двигатели с независимыми охлаждающими вентиляторами, поэтому, несмотря на шум, вентилятору или двигателю с радиальным вентилятором вообще не мешает работать со всеми закрытыми заслонками и без воздушного потока (это не относится к аэродинамическим профилям). рабочие колеса).
5. Герметизация утечек
  Металлические воздуховоды, циклоны и даже воздуходувки ужасно протекают. Эти протечки можно заклеить специальной алюминиевой лентой с мастикой или использовать специальный герметик. Легкая лента из алюминиевой фольги, продаваемая в упаковке, легко рвется и протекает, если воздуховод движется. Я рекомендую более тяжелую металлическую ленту на основе мастики от Hardcast-Carlisle, Aluma-grip-AFT-701. Я также рекомендую герметик Hardcast-Carlisle DS-321, который продается в тюбиках или галлонами у оптовиков HVAC. Вы также можете использовать уплотнение Eco-EZ 44-39., хороший полиуретановый герметик или коммерческий клей для ветрового стекла 3M, который можно приобрести у оптовых продавцов автомобилей. Используйте металлическую ленту на стыках и «высокоскоростной герметик для воздуховодов» на швах. Большинство других герметиков плохо прилипают к оцинкованному металлу, поэтому не уговаривайте использовать что-то еще, особенно силиконовый герметик. Сначала кажется, что силиконовый герметик хорошо держится. К сожалению, при отверждении выделяется уксусная кислота, которая со временем вступает в реакцию с цинковым покрытием, разрушая соединение.
  Соединение из ПВХ редко дает течь и требует герметизации. Если это так, либо закройте стык алюминиевой лентой, либо нанесите немного полиуретанового герметика на внешнюю сторону стыка после того, как он будет собран, чтобы вы могли разобрать его в будущем. Не склеивайте ПВХ, так как нам постоянно приходится переконфигурировать наши воздуховоды для сбора пыли несколько раз, а детали слишком дороги, чтобы их заменять.
6. Испытания под давлением Обзор
  Мы проводим два разных типа испытаний давлением. Первый измеряет, сколько вакуума создает наша система, когда весь поток воздуха заблокирован, и известен как максимальное статическое давление или тест Max SP . Тест Max SP — это один из самых важных тестов, которые вы можете выполнить для своей системы пылеулавливания. Думайте о Max SP как о «всасывании». Тест Max SP измеряет, какой вакуум может создать ваш нагнетатель, измеряемый в дюймах, на которые он может поднимать воду вверх по столбу (WC). Чем выше, тем лучше. Тест Max SP также обеспечивает простой способ проверки на наличие утечек.
  Второй тест измеряет как скоростное давление, так и статическое давление для движущегося воздуха с использованием дифференциального манометра при различных уровнях сопротивления. Давление скорости ( SP ) обеспечивает способ получить FPM для скорости воздуха, который мы используем для вычисления CFM для объема воздуха, который перемещает наша система. Вы можете думать о SP как о вакууме, а Vp как о скоростном давлении, если это вас смущает.
  Рекомендуется контролировать и записывать силу тока двигателя во время выполнения тестов SP, чтобы защитить двигатель и посмотреть, насколько интенсивно он работает при каждом различном уровне сопротивления. При максимальном значении SP с закрытым впускным отверстием ток двигателя минимален. В какой-то момент при закрытии впускного отверстия мы достигаем такого же сопротивления воздуховодов вашей системы, фильтров, кожухов и т. д. В этот момент ток двигателя в идеале должен быть немного меньше, чем максимальное значение тока двигателя, указанное на корпусе двигателя. Большинство систем, основанных на воздуходувках небольших магазинов, показывают, что им не хватает воздуха. Точно так же система со слишком маленькими воздуховодами, слишком маленькими вытяжками или со слишком большим сопротивлением в мешках для пыли также становится «нехваткой воздуха». Системы с недостатком воздуха часто заканчиваются закупоркой воздуховодов и очень плохим сбором самой мелкой и опасной пыли.
  1. Максимальный тест SP Необходимое испытательное оборудование
    - Пробная труба.
    - Простой датчик воздуховода и трубка.
    - Манометр со слабой трубкой. Я использую трубчатый манометр Dwyer Slack Tube модели 1211-18 для начального теста Max SP. Он имеет размеры до 36 дюймов Max SP (18 дюймов x 2). Я купил его подержанным на eBay за 20 долларов, включая доставку.
    Процесс
    Для проверки манометра вы подключаете один конец трубки к датчику воздуховода, а другой — к манометру. Заполните пластиковую U-образную трубку водой наполовину. Многие добавляют немного специальной окраски, чтобы облегчить чтение.
    Плотно загерметизируйте все, кроме выпускного отверстия воздуходувки, с помощью абсолютно не допускайте утечек , включая входное отверстие воздуховода и нижнее выпускное отверстие циклона, иначе показания будут плохими. Затем включите воздуходувку с прикрепленным манометром с провисающей трубкой и измерьте давление. Вентилятору совсем не мешает работать со всеми закрытыми. На самом деле, это когда он работает меньше всего. Будьте осторожны, вы не использовали легкие воздуховоды или металл в своем циклоне, так как это испытание может привести к разрушению этого металла. Этот тест измеряет вакуум, который «протягивает» воздух через трубку, поэтому вода на стороне манометра поднимается, в результате чего вода на другой стороне опускается. Не измеряйте высоту воды от центра, измеряйте с обоих концов водяного столба. Этот Макс. SP должно быть самым высоким давлением, которое вы когда-либо видели от воздуходувки. Например, я измерил около 10 дюймов воды, проверяя, что мой нагнетатель Jet DC-1100 мощностью 1,5 л.с. точно соответствует его опубликованным спецификациям. Проверьте характеристики производителя для макс. СП. Если ваши измерения не совпадают, используйте свои измерения. Запишите это показание как Макс. SP .
    Мы также используем тесты Max SP для обнаружения утечек в новых и существующих системах. Начните тестировать новые системы с короткой трубой прямо на нагнетателе. Это дает цели Max SP. По мере установки каждого отрезка воздуховода или добавления изгибов и переходов закройте входное отверстие воздуховода и сделайте еще одно измерение. Чтобы проверить наличие утечек в уже установленной системе, просто закройте все ворота, а затем выполните тест Max SP в конце каждого участка воздуховода. Если все герметично загерметизировано, показания Max SP для каждого участка воздуховода останутся прежними. Те, кто проводит этот тест, поражены тем, насколько даже небольшая утечка убивает производительность. Для любых прогонов, которые показывают падение Max SP, вам может потребоваться использовать тест с дымом, чтобы найти утечки. Загерметизируйте каждую утечку как можно лучше. Вы можете не добиться идеального результата, особенно если вы используете металлическую трубу ОВКВ, некоторые типы спиральных труб, фитинги ОВКВ или часто негерметичные коммерческие противовзрывные ворота, но вы должны попробовать.
  2. Испытания статическим давлением (SP)
    Внимание: Всегда начинайте тесты SP с манометром для измерения Max SP. Многие более крупные воздуходувки могут генерировать МАКС. SP более 15 дюймов, что может повредить другие ваши датчики, поэтому сначала проверьте, не превышены ли пределы вашего датчика!
    Обзор
    Наши воздуходувки создают вакуум, который «протягивает» воздух через воздуховоды. Я беру «тянет» в кавычки, потому что на самом деле происходит то, что нормальное давление воздуха на самом деле устремляется внутрь, чтобы заполнить вакуум, поэтому с системой с вакуумным приводом на самом деле происходит то, что нормальное давление воздуха проталкивает воздух через трубы, чтобы заполнить создаваемый нами вакуум. Сила этого вакуума известна как SP или статическое давление. Точно так же сила, с которой этот воздух движется по трубе, известна как скоростное давление. Мы либо используем манометр, либо вручную конвертируем это скоростное давление в FPM, а затем конвертируем FPM в CFM. Эта процедура испытаний соответствует рекомендациям Dwyer Instruments, которым следуют большинство производителей промышленных воздуходувок и многие обозреватели журналов для измерения производительности воздуходувок. Обычно мы регулируем SP с помощью нашего игольчатого клапана и записываем показания ампер, FPM и CFM для каждого SP. После того, как вы сделали свои измерения, регулируя игольчатый клапан, завершите график значений, чтобы создать точную «кривую вентилятора» для вашей системы.
    Необходимое испытательное оборудование
    - Изготовленный на заказ «игольчатый клапан» для изменения SP.
    - Один из следующих датчиков:
    Независимо от того, какой манометр вы выберете, он должен выдерживать соответствующее давление. Один из моих хороших друзей испортил свой новый дорогой манометр, потому что он пробовал его на пылесосе в своем магазине, но этот манометр допускал диапазон давления только от 0 до 10 дюймов водяного столба, а его вакуум вытягивал около 110 дюймов. Вам нужен манометр, который может работать. от 0 дюймов до 120 дюймов для пылесосов. Для пылеуловителей и циклонных воздуходувок вам потребуются манометры разных размеров. 1 л.с. и меньше хорошо работают с манометром от 0 до 10 дюймов. Для 2 л.с. и меньше требуется манометр от 0 до 15 дюймов. Для двигателя мощностью 5 л.с. и меньше требуется калибр от 0 до 20 дюймов.
    Большинство моделей с пылесборниками меньшего размера минимизируют расходы, выбирая стандартный манометр Dwyer Instruments Magnehelic® в модели 2010-AV со шкалой SP от 0 до 10 дюймов и шкалой FPM. У них также должна быть откалиброванная трубка Пито Dwyer Instruments модели 167-6 или 166-6, которая будет работать с этим манометром до 120 дюймов. Трубки Пито имеют верхний фитинг для измерения SP и боковой фитинг для измерения вакуума. , Если вы проводите много испытаний, в этом нет необходимости, но хорошо иметь цифровой манометр или группу манометров, потому что вы получите наибольшую точность с манометром, который ближе всего к фактическому измерению давления.Большинство наших показаний использования взятых при более низких давлениях.
    Dwyer также продает манометр Photohelic®, представляющий собой манометр Magnehelic® со встроенными переключателями высокого и низкого давления, который часто используется для запуска и остановки автоматических вентиляторов или очистки фильтров, когда давление становится слишком высоким или низким. Хотя новые манометры Photohelic® стоят намного дороже, чем манометры Magnehelic®, большинство покупателей не осознают, что они также являются полноценными манометрами Magnehelic®, поэтому конкуренция за их покупку на eBay редко бывает такой большой, что часто делает бывшие в употреблении намного дешевле;
    Бывшие в употреблении манометры Magnehelic® типа AV со шкалой FPM трудно найти, но они не нужны, поскольку простой расчет преобразует SP в FPM. 10-дюймовые датчики AV продаются на eBay примерно по 35 долларов, а идентичные датчики без AV продаются по 15 долларов.
    Занимаясь новаторскими разработками, я шел трудным и дорогим путем, начиная с манометра Dwyer Instruments Magnehelic® 2015 от 0 до 15 дюймов и манометра с провисающей трубкой Dwyer 18 дюймов (диапазон водяного столба 36 дюймов). Я купил трубку Пито 166-6 у Dwyer Instruments за 41 доллар, затем добавил фитинг Пито за 9 долларов и доставку. Типичная стоимость использования на eBay составляет около 35 долларов за Пито и фитинг. Мои конструкции оказались слишком мощными для этого манометра Magnehelic®, поэтому я перешел на манометр Magnehelic® модели 2020 (от 0 до 20 дюймов). Он также оказался слишком маленьким, в нем отсутствовала шкала AV FPM, а ее большая шкала давала плохую точность при более низких давлениях, когда мы берем большинство показаний. Для большей точности я добавил датчик Magnehelic® 2010-AV (от 0 до 10 дюймов), датчик Magnehelic® 2005-AV (от 0 до 5 дюймов) и датчик Magnehelic® 2002-AV (от 0 до 2 дюймов). “). Необходимость провести измерения на восемнадцати различных импеллерах, пяти различных конструкциях циклонов и полудюжине итераций конструкции воздуходувки, я, наконец, перешел на цифровой манометр Dwyer Instruments от -40 до 40 дюймов модели 477 с трехразрядной точностью вместо двухразрядной. доступны в моих манометрах Magnehelic®.
    Процесс
    Использование манометра Magnehelic® довольно просто, но есть несколько проблем. Не используйте манометр Magnehelic® с масштабом 10 дюймов или меньше для проверки «Максимального SP» и высоких значений SP, где большая часть закрыта. Слишком большое давление может сломать манометр, погнуть стрелку или нарушить калибровку. На задней части манометра есть два Верхний порт, помеченный как «высокий», измеряет скоростное давление и соединяется с помощью небольшого шланга с верхней частью трубки Пито. Если перепутать эти соединения, можно повредить манометр, заставив его считывать показания в обратном направлении и сильно прижимая стрелку манометра к отметке 0. Эти соединения не должны протекать ни на измерителе, ни на Пито. Даже незначительная утечка приведет к большой ошибке показаний. СОЕДИНЕНИЯ ГЕРМЕТИЧНЫ!
  3. Измерение вакуума
    Для моей системы с двумя манометрами и датчиком давления Пито и SP я просто читаю SP на одном манометре и FPM на другом.
    Если вы используете только один манометр и датчик Пито, вы все равно можете получить хорошие показания вакуума, которые мы называем SP. Просто отсоедините шланг от верхней части трубки Пито (это создает вакуумное давление внутри трубки, которое заставляет воздух проходить через нее). Оставьте эту трубку и трубку Пито открытыми для воздуха и не затыкайте ни одну из них, поскольку трубка Пито должна поступать в нее как часть конструкции прибора. Просто прочитайте номер SP на верхней шкале манометра Magnehelic®. Это прямое считывание, и преобразование не требуется.
  4. Измерение FPM
    Внимание! Не допускайте, чтобы этот тест выполнялся более 15–30 секунд, когда все было широко открыто, так как чрезмерный поток воздуха будет потреблять слишком много ампер и может серьезно повредить двигатель. С подключенным амперметром и обоими шлангами, подсоединенными к измерителю и трубке Пито, проведите тест на широкое открытое пространство, прежде чем подключать DC/Cyclone к воздуховоду или фильтрам вашего магазина. Это будет измерять максимальное давление, которое может произвести ваш вентилятор. Мы почти всегда одновременно берем показания ампер, чтобы получить максимальную силу тока, которую будет потреблять двигатель, чтобы увидеть, насколько сильно двигатель работает в широко открытой конфигурации.
    Если у вас есть датчик Magnehelic® AV со шкалой FPM, просто включите DC/циклон и снимите показания на нижней шкале с надписью «X 1000», чтобы получить FPM или футы в минуту. Читать датчик немного сложно, потому что цифры расположены близко друг к другу и их трудно прочитать. Вот почему у меня есть несколько датчиков, чтобы я мог выбрать тот, шкала которого легче читается, в зависимости от того, какой тип системы я тестирую. Вам действительно не нужно несколько датчиков, потому что все, что нам нужно, это общее представление о FPM. Dwyer Instruments говорит, что погрешность может составлять 10% из-за многих факторов, так что не переживайте за последние 10 кадров в минуту. Стоит запустить один и тот же тест более одного раза, чтобы увидеть, повторяется ли он. 90,5 или FPM * 0,7854 X площадь в квадратных футах. Эта формула требует знания плотности воздуха (D), но большинство использует 0,075 фунтов на кубический фут, поскольку это довольно близко к нормальной температуре воздуха при комнатной температуре. Если вы проводите испытания на большой высоте, в условиях высокой влажности или при температурах, далеких от нормальных, на веб-сайте Dwyer Instruments можно найти подробную статью об использовании трубок Пито, а также таблицы преобразования и коэффициенты для настройки на соответствующую плотность.
  5. Вычисление кубических футов в минуту
    Мы рассчитываем CFM, умножая FPM на площадь используемого воздуховода в квадратных футах. Формула для этого: CFM = FPM * (Pi*r2/144)
    Например: Площадь круглого воздуховода равна квадрату радиуса, умноженному на пи, поэтому воздуховод диаметром 6 дюймов (радиус 3 дюйма) будет равен 3 x 3 = 9 дюймов x 3,14159 = 28,27 квадратных дюймов. Разделенное на 144 = 0,196 квадратных футов. Используйте число 0,196, умноженное на число FPM, указанное на манометре, при тестировании воздуховода диаметром 6 дюймов, чтобы получить CFM. Множитель для воздуховода 5 дюймов составляет 0,136. Множитель для воздуховода диаметром 4 дюйма составляет 0,087. В разделе «Ресурсы» Интернет-сайта Dwyer Instruments приведены дополнительные ссылки на испытания воздуха, а информация, прилагаемая к каждой новой трубке Пито, содержит подробные инструкции по использованию.
    Используя единую центральную точку для измерения, мы получаем максимальный расход. Это хорошо для рекламы, но нереалистично, потому что поток по бокам воздуховода меньше. Компания Dwyer Instruments обнаружила, что уменьшение этого максимального потока на 10% дает точное измерение общего потока. Это означает, что нам нужно умножить полученный CFM на 0,9, чтобы узнать фактический общий расход.
  6. Тестирование существующей системы SP
    Если вы тестируете установленную систему, просверлите отверстие Пито диаметром 3/16 дюйма на расстоянии 24 дюйма от воздухозаборника циклона или воздуходувки с прямым ходом не менее 53 до отверстия Пито. Вы также можете снимать показания для каждого запуска. Это точно скажет вам, каков ваш CFM на каждой машине и на воздуходувке. Вы будете удивлены тем, насколько низкое чтение.
  7. Построение SP для построения кривой веера
    Если вы хотите построить кривую вентилятора для основного вентилятора, вы должны использовать игольчатый клапан, как показано на рисунке, чтобы повышать SP с равными приращениями. Считайте как FPM, так и силу тока двигателя в каждой точке. Цифры измерений могут быть разочаровывающе низкими по сравнению с цифрами, которые публикуют поставщики. Большинство воздуходувок в небольших магазинах не опускаются ниже нескольких SP. Воздуходувки мощностью 1 и 2 л.с. редко превышают 12 SP, а 3 л.с. редко превышают 18 дюймов SP. Обычно я заполняю тестовый лист при тестировании, а затем использую Microsoft Excel для создания графика рассчитанного CFM для каждого SP.
7. Испытание на шум
  Добавьте к своей «кривой вентилятора» простой тест с использованием измерителя децибел. Radio Shack и другие дисконтные фирмы продают достаточно точные цифровые измерители децибел примерно за 60 долларов. Обычно они стоят примерно вдвое меньше, чем на eBay. Инструкции по тестированию прилагаются к измерителю, но что я делаю со своим, так это стараюсь следовать отраслевым стандартам, которые предписывают снимать показания на высоте 5 футов и на расстоянии 10 футов от источника шума. Это дает показания «на высоте уха» и примерно настолько же близко, насколько я работаю рядом с моим циклоном для сбора пыли. Это чтение очень ясно говорит мне о необходимости носить защиту для ушей при использовании обычного циклона. У моего есть изолированный циклон и воздуходувка, глушитель и изолированное выпускное отверстие, поэтому при работе не требуются средства защиты органов слуха — всего 81 дБ. Для сравнения, мой магазинный пылесос мощностью 2 л.с.4 дБ.
8. Тест на твердые частицы
  В связи с растущими опасениями по поводу качества воздуха в помещениях в большинстве крупных городов теперь есть независимые испытательные лаборатории, которые будут оценивать качество воздуха. В Калифорнии у нас также есть агентство штата, которое проведет проверку качества воздуха, если получит отчет о чрезмерном заболевании, жалобы на качество воздуха или официальные запросы от врачей. Мне посчастливилось знать одного такого тестировщика (тренировал своего сына по футболу), и в качестве одолжения он оценил и мой магазин, и мой офис. Он захватил объем газа и проанализировал его. Затем он использовал воздушный насос, прикрепленный к крошечному циклону, который работал в течение нескольких часов. Затем его лаборатория взвесила общее количество собранного материала, а затем провела тесты для определения типов и количества различных загрязняющих веществ. Он обнаружил в моем рабочем воздухе чрезмерное содержание канализационных газов, сажи и летучих углеводородов. Мы обнаружили протекающую канализационную трубу в одном из офисных туалетов, и что наши грузовики, занимающиеся доставкой, оставили свои двигатели работающими рядом с воздухозаборником нашего здания. Мы переместили наши воздухозаборники и потребовали, чтобы грузовики останавливались во время доставки. В моем домашнем магазине не было проблем, пока я не распилил около 30 футов пихты Дугласа с помощью моего предыдущего пылесборника, оснащенного 1-микронными мешочными фильтрами тонкой очистки. Даже при работающем воздушном фильтре мой магазин оставался на уровне более шести часов, что немедленно привело бы к штрафу и закрытию коммерческого магазина. Местная стоимость полного 8-часового теста качества воздуха OSHA/Medical в 2007 году составляет около 1250 долларов.
  Так много людей ругали меня за то, что я не могу предоставить реальные результаты испытаний, что я, наконец, пошел и купил новый комплект высококачественных приборов для проверки качества воздуха и провел обширные испытания. Взгляните на мою страницу тестирования качества воздуха, чтобы увидеть как протоколы тестирования, так и результаты тестов.
Приложение A. Дополнительные ссылки Инструменты Дуайер
У Dwyer есть различные веб-страницы и брошюры в Интернете, в которых рассказывается, как использовать их трубки Пито, манометры и измерители скорости, а также как рассчитать FPM и CFM на основе ваших показаний:
Прочее
Хорошая книга, посвященная измерениям, — « Controlling Dust in the Workshop » Рика Питерса (ISBN 0-8069-3689-4), доступная на Amazon. com примерно за 16 долларов или в местном магазине Barnes and Noble. В этой книге есть много советов и даже есть планы по созданию собственного воздушного фильтра с помощью бесплатного воздуходувки. Эта книга, к сожалению, не актуальна в отношении требований CFM, поддержания одинакового размера главного и нижнего отвода или использования ПВХ для воздуховодов.
Отказ от ответственности
Читатель принимает на себя всю ответственность и обязательства, связанные с опасностями при работе с деревом и сбором пыли. Сбор пыли при неправильной сборке, установке, использовании или обслуживании может привести к серьезным травмам или даже смерти , поэтому ИСПОЛЬЗУЙТЕ ЭТУ ИНФОРМАЦИЮ НА СВОЙ РИСК! Автор не имеет никакого контроля над поведением читателя в результате получения информации с этих страниц. Ваши действия – ваша ответственность, ПРОВЕРЬТЕ и ПРОВЕРЬТЕ информацию , прежде чем продолжить, и не предпринимайте никаких попыток без необходимых навыков. Автор не несет ответственности за любые ошибки или упущения, которые могут присутствовать на этих страницах. Соответственно, автор не несет никакой ответственности за любое действие или бездействие читателя.
Рисунки, процедуры и слова, используемые на этих страницах, используются автором и предоставляются только для информации. Никаких выраженных или подразумеваемых заявлений относительно безопасности, полезности или точности этой информации нет. Ни автор, ни любые другие упоминания или ссылки на этих страницах не несут никакой ответственности за любой ущерб или ущерб, причиненный людям или имуществу в результате использования этой информации или любых связанных ссылок.
Эти страницы предназначены для любителей и столяров небольших мастерских и не предназначены для использования в коммерческих, институциональных или промышленных условиях. Коммерческие деревообрабатывающие мастерские обычно регулируются сложным набором правил техники безопасности, таких как те, которые предписаны OSHA. Удовлетворение соблюдения таких правил выходит за рамки этих веб-страниц. НАЙМИТЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ИНЖЕНЕРА для разработки, спецификации, тестирования и сертификации производительности любой системы сбора пыли, если у вас есть коммерческое или промышленное применение, аллергия, другие медицинские проблемы, люди, работающие на вас, большой магазин, работа с опасными материалами или подлежат регулирующему надзору.
Если вы, как плотник, не обеспечите надлежащую защиту от тонкой пыли, большинство владельцев небольших магазинов подвергают риску ваше здоровье, здоровье ваших близких и даже здоровье ваших домашних животных. К сожалению, испытания частиц, проведенные автором и сотнями других специалистов по всей стране, показывают, что те, кто выдыхает внутри, даже в очень чисто выглядящих магазинах неизменно имеют огромные скопления невидимой пыли. Государственные испытания показывают, что в среднем всего один час в небольшом магазине, который выбрасывает пыль внутрь, приводит к более сильному воздействию мелкодисперсной пыли, чем крупные коммерческие предприятия получают за месяцы работы на полную ставку. Разница в том, что почти все крупные коммерческие предприятия выпускают свои системы сбора пыли наружу, поэтому они редко накапливают мелкую невидимую летучую пыль, которая ускользает от сбора. Медицинское исследование, прошедшее экспертную оценку, показывает, что даже при вентиляции снаружи, чем больше мелкой пыли мы получаем, тем больше краткосрочный и долгосрочный ущерб для здоровья, и это исследование также показывает, что даже при гораздо более низком воздействии почти у всех столяров крупных предприятий развивается серьезное заболевание, вызванное пылью. проблемы и значительное снижение дыхательной способности. Эта информация о гораздо более высоком воздействии должна напугать столяров небольших мастерских и любителей из-за нашего гораздо более высокого воздействия. Врачи-пульмонологи, прочитавшие эти страницы, делят работу с плотниками в небольших мастерских, а у членов их семей часто возникают серьезные проблемы с дыханием. Пожалуйста, найдите время, чтобы защитить себя и своих близких.

Какой размер вам нужен?

Система сбора пыли необходима для любого производственного процесса, создающего неприятные или вредные загрязнения в замкнутой среде. Пылесборник отфильтровывает твердые частицы из фабричного воздуха, собирает пыль для утилизации и возвращает чистый воздух в окружающую среду. В качестве альтернативы пылесборник может быть составной частью системы обработки порошка.

Если пылесборник имеет неподходящий размер, выбрасываемые твердые частицы могут нанести вред дыханию работника и общему состоянию здоровья. Пыль может засорить заводское оборудование или снизить его эффективность, а также увеличить затраты на техническое обслуживание. В технологической системе пылеуловитель неправильного размера может ограничивать или ограничивать производительность.

При выборе правильного размера пылеуловителя он будет работать с максимальной эффективностью, повышая безопасность, соответствие требованиям и общую производительность. При выборе системы пылеулавливания необходимо учитывать множество факторов. Поняв эти основные параметры, вы поймете, почему их расчет и применение к вашему рукавному фильтру принесет пользу вашему процессу.

Выбор правильного размера пылеуловителя для вашего производства обеспечит возврат инвестиций с учетом бюджета. Три основных расчета для определения необходимого размера пылесборника: объем воздуха, соотношение воздуха и ткани и внутритканевая скорость.

Объем воздуха

Объем воздуха — это количество воздуха, которое проходит через пылесборник для очистки. Измеряется в кубических футах в минуту (CFM).

Определение CFM в вытяжных шкафах

C F M = фут/мин x площадь

В этом расчете футов в минуту — это скорость воздуха в футах в минуту. В зависимости от характеристик пыли правильное значение CFM должно составлять примерно 100–200 футов в минуту скорости воздуха, умноженной на площадь поперечного сечения колпака в квадратных футах. Точное измерение объема воздуха, проходящего через рукавный фильтр, жизненно важно для адекватной вентиляции. Недостаточная вентиляция может засорить оборудование, создать небезопасную рабочую среду и увеличить вредные выбросы в окружающую среду. Если у вас есть какие-либо вопросы о правильном CFM для вашего процесса, обратитесь к своему профессиональному поставщику рукавных фильтров.

Соотношение воздуха и ткани

В рукавном фильтре тканевые фильтровальные мешки являются рабочими лошадками в процессе сбора пыли. Эти фильтрующие мешки (также известные как фильтрующие носки или фильтровальные трубки) подвешиваются к трубной решетке в рукавном фильтре. Грязный воздух проходит над ними или сквозь них (в зависимости от используемой технологии рукавного фильтра), а пыль прилипает к фильтрующему материалу. В импульсно-струйном коллекторе мешки очищаются автоматически без прерывания фильтрации (он-лайн очистка).

Соотношение воздуха и ткани — это объем воздуха, проходящий через один квадратный фут фильтрующего материала. Консервативное соотношение воздуха и ткани может продлить срок службы фильтра, в то время как более высокое соотношение воздуха и ткани может сократить срок службы фильтра. Это соотношение должно быть адаптировано к конкретным условиям применения для максимальной эффективности и срока службы фильтра.

Чтобы рассчитать соотношение воздуха и ткани, разделите объем воздуха, проходящего через впускные каналы пылесборника, на общую площадь ткани.

Важность правильного соотношения воздух-ткань становится еще более очевидной при внутритканевой скорости.

Внутритканевая скорость

Внутритканевая скорость относится к восходящему движению воздуха в пространстве между фильтровальными мешками в пылесборнике. Если промежуточная скорость слишком высока, пыль, пульсирующая из мешка, будет повторно унесена обратно в мешок вместо того, чтобы падать в бункер для удаления. Это может вызвать проблемы, в том числе:

Сокращенный срок службы мешка
Неполная очистка мешка
Высокие перепады давления в рукавном фильтре
Чрезмерное использование дорогостоящего сжатого воздуха

Чтобы спроектировать пылесборник с надлежащей внутритканевой скоростью, можно выполнить несколько регулировок, чтобы добавить больше места и больше площади сбора.

Преимущества рукавного фильтра правильного размера

Сбор пыли является важным и часто регулируемым компонентом любого процесса, в результате которого образуется пыль. Сотрудничество с авторитетным профессиональным поставщиком или OEM-производителем гарантирует, что ваши цели по качеству воздуха и требованиям по удалению пыли будут выполнены.

Ваши преимущества в производительности и экономия затрат благодаря правильно подобранному и откалиброванному рукавному фильтру включают:

Фильтрующие носки или мешки для пыли, которые будут очищаться, пока система находится в рабочем состоянии
Более длительный процесс без незапланированных остановок для очистки
Поддержание правильного перепада давления для непрерывного потока воздуха
Экономия на использовании и объеме сжатого воздуха
Устранение повторного загрязнения воздушного пространства вашего завода
Максимальное извлечение ценной пыли

Рукавный фильтр, который слишком велик для объекта, является пустой тратой ресурсов с точки зрения затрат, занимаемой площади и энергии. Слишком маленький рукавный фильтр, и может показаться, что вы сэкономили на первоначальных инвестициях, но неэффективность сбора может нанести ущерб вашему персоналу, оборудованию и продукции. Слай будет рад сотрудничать с вами, чтобы получить рукавный фильтр нужного размера. Вы можете связаться с нами или запросить предложение. Мы с нетерпением ждем, чтобы помочь вам.

Теги: система сбора пыли

Общие сведения о циклонных пылеуловителях | Блог по гидротехнике

Общие сведения о циклонных пылеуловителях
…принципы работы, требования к техническим характеристикам и стоимость

Циклонные сепараторы являются самыми простыми и дешевыми пылеуловителями для промышленного контроля загрязнения воздуха. Эксплуатация и обслуживание просты, потому что они не имеют движущихся частей. В этой статье обсуждается наиболее распространенная конструкция циклонного сепаратора эвольвентного типа с противотоком и коаксиальным выходом чистого воздуха. 9Рис. частицы пыли радикально перемещаются наружу к стенке циклона. Когда частицы достигают стенки, трение и гравитация заставляют их опускаться и выбрасываться в приемник. Очищенный воздух поднимается по спирали вверх и выходит в верхней части циклона.

Рабочие характеристики циклона определяются его пропорциями и размерами, а также свойствами и скоростью потока воздуха и пыли. Производительность описывается перепадом давления (потребление энергии), фракционной эффективностью (массовый процент собранных частиц любого размера) и общей эффективностью (общий собранный массовый процент).

Радиальная скорость частицы, определяемая законом Стокса, является функцией плотности и вязкости воздуха, плотности частицы, квадрата аэродинамического диаметра частицы и ускорения частицы. Ускорение является функцией квадрата объемного расхода воздуха и обратных величин квадрата входной площади и диаметра корпуса циклона.

Поскольку модели потока в циклонах трехмерны, математические отношения, описывающие рабочие характеристики, очень сложны. Однако применение установленных физических законов к эмпирическим данным, полученным в результате лабораторных испытаний и полевого опыта, привело к созданию точных компьютерных моделей для прогнозирования производительности циклонов. В свою очередь, общая производительность циклонов улучшилась, а область применения этих агрегатов расширилась.

Мифы о циклоне – Чтобы оценить диапазон и тип проблем загрязнения воздуха, которые циклонные сепараторы могут экономично и эффективно решить, инженеры предприятия должны принять во внимание некоторые неправильные представления об оборудовании.

Циклоны подходят только для сбора частиц размером от 5 до 10 микрон. Это утверждение является чрезмерным упрощением, поскольку в нем не учитываются две важные переменные: плотность пыли и перепад давления. Некоторые виды древесной и бумажной пыли имеют плотность частиц около 35 фунтов на куб. фут, а некоторые соединения тяжелых металлов имеют плотность 700 фунтов на куб. КПД устройства на частицах размером 2,0 микрона составит 0,1 процента. Однако тот же циклон при тех же условиях газового потока будет иметь 91.1. процентная эффективность при улавливании частиц свинцового соединения размером 2,0 микрона.

С 2,9 дюйма вод.ст. падение давления, эффективность Циклона 3 по улавливанию частиц пыли размером 2,0 микрона составляет 20,6 процента. Если скорость потока газа удвоится или диаметр циклона уменьшится с 6,5 до 4,6 футов, перепад давления увеличится до 11,6 дюймов, а эффективность возрастет на 60,9%. Таким образом, вопреки распространенному мнению, циклоны могут достигать высокой эффективности при улавливании частиц размером до 1,0 микрона и (в некоторых случаях) меньше.

Циклоны обычно работают при перепаде давления от 2 до 10 дюймов водяного столба. диапазон. Падение давления в циклоне напрямую зависит от плотности газа. В приложениях по борьбе с загрязнением плотность воздуха обычно составляет 0,075 фунта / куб. футов при стандартной температуре и давлении. Однако в промышленных процессах температура может варьироваться от 20 до 2000 F, а давление от 20 дюймов ртутного столба до 250 фунтов на квадратный дюйм. Таким образом, плотность воздуха может варьироваться от 0,01 до 1,6 фунта/куб. фут, и, в зависимости от газовых условий, перепад давления в циклоне может изменяться до 160 раз. Смеси воздуха, водяного пара или других газов могут еще больше увеличить этот диапазон. .

Взаимосвязь между эффективностью циклона и падением давления также игнорируется этим мифом. Как правило, выбор циклона меньшего размера в данном «семействе» приводит к более высокой эффективности. (Семейство циклонов определяется как блоки, которые геометрически пропорциональны друг другу, независимо от размера.) Стоимость циклона плюс стоимость соответствующих воздуховодов, опорных конструкций и работ по установке также ниже. Но стоимость двигателя и вентилятора (в некоторых случаях) и энергопотребление увеличиваются.

Вероятно, самым важным фактором, упущенным из виду в этом мифе, является скорость газа на входе. В большинстве литературных источников предполагается, что скорость воздуха находится в диапазоне от 20 до 100 футов в секунду, при этом скорость в большинстве промышленных применений находится в диапазоне от 40 до 60 футов в секунду. Тем не менее, лабораторные испытания и полевые испытания показали, что скорость на входе может составлять от 10 кадров в секунду до 150 футов в секунду и выше.

При низких скоростях важно, чтобы пыль не оседала и не блокировала входное отверстие циклона. Угроза абразивного и эрозионного повреждения должна учитываться при высоких скоростях. Для обеспечения длительного срока службы циклона необходимо использовать соответствующие материалы, специальные футеровки или сменные изнашиваемые пластины.

Чем меньше циклон, тем выше его эффективность. Это широко распространенное заблуждение часто приводит к неправильному выбору циклона или использованию более сложного пылесборника, когда достаточно простого циклона. Соотношение размера и эффективности применимо только тогда, когда рассматриваются циклоны одного семейства. На рис. 2 «Циклон 1» представляет собой высокопроизводительную установку со средней эффективностью; Cyclone 3 — это высокоэффективное устройство средней и малой производительности. Данные показывают, что Cyclone 3 более эффективен, чем Cyclone 1, но при этом он на 48 процентов больше.

Но если скорость на входе или перепад давления в циклоне 1 чрезмерны, блок из другого семейства циклонов может достичь такой же эффективности при более низком перепаде давления и скорости на входе при данном наборе условий. Например, Cyclone 2 имеет диаметр 3,1 фута, Cyclone 3 — 6,5 фута. Циклон диаметром 8,7 фута из того же семейства, что и циклон 3, будет иметь примерно такую же эффективность, как циклон 2, но будет работать только при 44 процентах скорости на входе и 18 процентах перепада давления.

Циклоны работают лучше при положительном давлении, чем при отрицательном. Циклоны должны сбрасываться в воздухонепроницаемое пространство с правильными пропорциями, чтобы работать в соответствии с номинальным значением. При соблюдении этого критерия производительность циклона не будет зависеть от расположения вентилятора. Следовательно, производительность одинакова, независимо от того, работает ли устройство при отрицательном или положительном давлении.

Однако большое значение имеет пространство, в которое циклон разгружается. В высокопроизводительном циклоне в месте выброса пыли существует очень интенсивный вихрь. Если позволить пыли скапливаться в этой области, она будет повторно уноситься и выбрасываться через выпускное отверстие для газа. А если пылесборник не герметичен, воздух может просачиваться внутрь и течь к месту выброса пыли, вызывая повторный унос, даже если циклон работает под избыточным давлением.

Использование воздухонепроницаемых пылесборников, размеры которых обеспечивают мертвое воздушное пространство с диаметром не менее чем в два раза и высотой в три-четыре раза, диаметр выброса пыли предотвращает эти проблемы. В этом воздушном пространстве не должно скапливаться пыль. Поворотные запорные клапаны или клапаны питателя с двойной разгрузкой помогают обеспечить герметичность ресиверов.

Выбор циклона – Выбор правильного циклона для обеспечения желаемого уровня производительности требует точных и надежных рабочих данных. Кроме того, необходима информация о строительных материалах, характеристиках оборудования и аксессуарах.

Рабочие условия можно разделить на условия газа и твердых частиц на входе в циклон. Данные о газе должны включать анализ (если газ отличается от сухого воздуха, следует указать процентное содержание по весу или объему каждого компонента), скорость потока, температуру и давление.

Данные о твердых частицах должны включать запыленность (вес на единицу или единицу объема газа), плотность частиц, распределение по размерам и объяснение того, как были определены данные о плотности и распределении по размерам.

Поведение частицы зависит от ее массы, формы, геометрических размеров и текстуры поверхности. Таким образом, чтобы иметь какую-либо достоверность при прогнозировании производительности циклона, данные должны определять аэродинамические свойства пыли. Вся информация должна быть репрезентативной для взвешенных в воздухе частиц, поступающих на вход циклона. Плотность и распределение по размерам лучше всего определять путем измерения конечной скорости или скорости оседания в неподвижном воздухе.

Требования к производительности могут быть установлены путем указания рабочего перепада давления и желаемой эффективности сбора. Если распределение частиц по размерам неизвестно, эффективность может быть выражена как требуемый весовой процент сбора при одном или нескольких размерах частиц. Если распределение известно, производительность может быть указана в виде желаемого процента общего собранного веса или максимально допустимых выбросов для удовлетворения федеральных, государственных или местных потребностей.

Конструкционные материалы циклонов обычно определяются абразивными и коррозионными свойствами пыли и газа. Также необходимо учитывать рабочую температуру, давление, ветровую нагрузку и сейсмические условия. Сталь, никель и алюминиевые сплавы могут использоваться в коррозионных условиях. Сменные износостойкие пластины, а также специальные футеровки из эластомеров, огнеупоров и керамики минимизируют эффекты истирания. Могут быть предусмотрены предохранительные устройства для сброса давления и доступ к внутренней части циклона для облегчения очистки и технического обслуживания.

Аксессуары, такие как спиральные выпускные отверстия, погодозащитные колпачки, пылесборники, питающие клапаны, структурные опоры и коллекторы для нескольких циклонов обычно можно приобрести у производителей циклонов. Любые данные, касающиеся строительных материалов, характеристик оборудования и аксессуаров, должны быть включены в спецификации. Обладая надежной и точной информацией, а также помощью компьютеров, производители могут проектировать и конструировать циклоны, точно соответствующие потребностям пользователя.

Стоимость циклонов – Стоимость оборудования зависит от требований к производительности, конструкционных материалов, специальных функций и аксессуаров, необходимых для применения. Как правило, один большой циклон, разработанный для определенного уровня производительности, дешевле, чем два или более меньших агрегата, работающих последовательно или параллельно, обеспечивая такую же эффективность и перепад давления.

На рисунках 3 и 4 приведены кривые сравнения затрат для одиночных циклонов. Кривые на рис. 3 основаны на 6-дюймовом водяном столбе. падение давления. Затраты показаны в функциях объема воздуха при различной эффективности сбора. Кривые на рисунке 4 обозначают 9Эффективность сбора 0 процентов при различных перепадах давления.

Следующие критерии являются общими для обоих рисунков:

Материал конструкции: цельносварная низкоуглеродистая сталь калибра 10.
Газ – это воздух при стандартной температуре и давлении.
Запыленность составляет 10 гран/акр.
Все циклоны представляют собой отдельные блоки без аксессуаров или специальных конструктивных особенностей (это условие не всегда может быть практичным).

Кривые не учитывают такие факторы, как затраты на соответствующие воздуховоды, оборудование для подачи воздуха, фундаменты, установку и электроэнергию, которые необходимо учитывать при определении общей стоимости проекта. Кривые, однако, географически иллюстрируют соотношение затрат и производительности и универсальность циклонных сепараторов.

Источник: Heumann, M. Jr., «Знакомство с циклонными пылеуловителями». Машиностроение . 26 мая 1983 г.

Рубрики: Без рубрики – Комментариев: 10 – Подписаться: RSS 2.0 – Трекбэк

Дешевый циклонный пылеуловитель — Сборка своими руками и примеры

Поскольку моя мастерская маленькая, я всегда хотел сделать себе дешевый циклонный пылеуловитель и сепаратор . Однако из моего предыдущего опыта покупки вакуумных адаптеров, которые просто не подходили, я знал, что мне нужно не торопиться и прочитать как можно больше об этих дешевых циклонных пылеуловителях Amazon, прежде чем кусать пулю.

До сегодняшнего дня я использовал свой пылесос Bosch для всасывания практически всех видов пыли. Он был маленьким, и удаление всей мелкой пыли с моей настольной пилы Bosch GTS10-J и ленточной шлифовальной машины было кошмаром. Часто я выбрасывал тонны мелких частиц обратно в свой магазин, пытаясь очистить фильтры своего пылесоса Bosch.

Общая стоимость создания всего циклонного пылеуловителя с нуля составила около 36 долларов США . Чтобы построить свой циклон, я использовал следующие вещи:

Циклонный пылеуловитель своими руками. В комплекте два переходника на 50 мм, гайки и болты, хомуты и инструкция. Тот, который я купил, стоил около 18 долларов.
Вакуумный шланг 50 мм, , который стоит около 26 долларов за 3 метра. Как я объясню ниже, 2 метра, вероятно, будет достаточно, и это будет стоить всего около 18 долларов.
Использованное пустое 5-литровое ведро из-под краски с пластиковой крышкой. Это оказалось труднее всего получить. По какой-то причине поиск в чужом мусоре всегда находил ведра поменьше или ведра в плохом состоянии и без крышек. Вы можете купить пустые пластиковые ведра из-под краски на Amazon здесь.
Несколько случайных переходников для шлангов Я уже использовал их в своей мастерской, чтобы соединить мой пылесос Bosch с настольной пилой и шлифовальными машинами. Вы можете получить их на Amazon здесь и здесь.
Пистолет для горячего клея для герметизации всех соединений.
Мой верный пылесос Bosch для влажной и сухой уборки.

Ранее я смотрел это видео на YouTube, где он построил аналогичный дешевый циклонный пылеуловитель. Это было достаточно полезно, чтобы ответить на некоторые вопросы, которые у меня были.

Если вы хотите понять, как и почему система циклонов работает для отделения пыли и мелких частиц в вашей мастерской, обратитесь к этой статье.

Дешевый циклонный пылеуловитель с Aliexpress

Сначала поговорим о циклонном сепараторе, который я купил на Amazon. Их много, но если приглядеться, то в большинстве объявлений продаются (более или менее) одни и те же пылесборники.

Это вполне нормально в 2020 году, так как все больше и больше листингов на Amazon управляются напрямую продавцами в Китае, которые закупаются у одних и тех же поставщиков. Я решил, какой из них купить, основываясь на отзывах и моих исследованиях. Я больше не могу найти список именно того, что у меня есть, но с тех пор, как я опубликовал эту статью, теперь есть версии лучшего качества.

Сам циклон был очень хорошо сделан из пластика. Болты, гайки и хомуты были довольно хорошего качества. Никаких острых заусенцев не осталось ни на одной металлической части.

Инструкция была достаточно понятной, учитывая, что она была переведена с китайского. Картинки тоже помогли. Однако в комплекте не было «шаблона для резки». В нем также могла быть часть коробки, которую я поспешно выбросил.

Внутренняя длина пылесборников составляет 49,27 мм, а диаметр двух входящих в комплект адаптеров составляет 45,69 мм. мм внутри. Они идеально подходят к удлинительному шлангу, который я купил.

Сборка циклонной системы своими руками

Первое, что мне нужно было сделать, это вырезать основное отверстие и сопутствующие отверстия для винтов. Шаблон был бы удобен здесь. По этой инструкции в комплекте с циклоном был один, но я его не нашел.

В любом случае, я мог легко снять основание циклона, которое было прикреплено тремя винтами, и использовать его, чтобы вытянуть мой шаблон. Я использовал острый нож, чтобы вырезать основное отверстие и просверлить остальные.

Затем я прикрутил циклонный пылесборник к крышке ведра с краской и заклеил все горячим клеевым пистолетом. Это сделано для улучшения вакуумного уплотнения в циклоне. Я использовал много клея, так как мое основное отверстие было довольно неровным.

Я закрепляю переходники на 50 мм с помощью прилагаемых хомутов и горячего клея. Я также обрезал удлинительный шланг примерно до 1,5 метра. Этой длины достаточно, чтобы соединить как мою настольную пилу, так и ленточную шлифовальную машину с ведром на полу.

Из моих предыдущих сухих испытаний я обнаружил, что более короткие шланги улучшают вакуумное всасывание внутри системы циклонного пылеуловителя. Кроме того, это было чище и уменьшило вероятность того, что я споткнусь о лишний вакуумный шланг на полу мастерской.

Работает ли дешевый циклонный пылеуловитель?

Честно говоря, у меня никогда не было циклонного сепаратора или коллекторной системы. Большинство хозяйственных магазинов, в которые я хожу в Малайзии, понятия не имеют, что такое циклонный сепаратор. Мне пришлось исследовать, покупать, строить и тестировать все с нуля.

Но да, это РАБОТАЕТ. Как видите, этот дешевый циклонный пылесборник смог отделить около 90% всех мелких частиц пыли в ведро с краской. Это означает, что я могу чистить фильтр в своем пылесосе Bosch намного реже. Кроме того, очень легко пересыпать мелкую пыль из ведра в мешок для мусора.

Он не занимает много места в моей мастерской, но я планирую сделать его более портативным, соорудив для него базу с колесами в ближайшее время. Я мог бы даже построить еще один дешевый циклонный пылеуловитель только для своего токарного станка, и он прекрасно поместился бы под столом.

Несколько вещей, которые я должен упомянуть о правильной работе этой установки:

Возьмите ведро для твердой краски с прочной воздухонепроницаемой крышкой. Если вам удалось достать только одно без крышки, вы можете вырезать новую крышку из фанеры и прикрепить ее к ведру. Более тонкие крышки могут сломаться из-за внутреннего вакуума. Также можно использовать пластиковый мусорный бак.
Загерметизируйте все соединения и сделайте шланг как можно короче во избежание потери вакуума.
Впускное отверстие для пыли всегда находится сбоку, а впускное отверстие для пылесоса всегда вверху. Циклон не будет работать, если вы их перепутаете.
Если у вас мощный пылесос, у вас может возникнуть проблема с разрушающимся ведром. Удвойте его (используйте два ведра), и эта проблема будет решена.