Меню Рубрики

Установка вентилятора на циклон

Зачем нужен циклон в вентиляции?

Системы аспирации и пылеудаления широко используются в промышленности. Действуя параллельно с общеобменной вентиляцией , они позволяют выводить нежелательные или вредные взвеси, удалять отходы лесопиления или столярного производства, иные мелкие частицы.

Циклоны и пылеуловители для вентиляции

Транспортировка твердых частиц производится посредством потока воздуха. После доставки материала в точку назначения требуется вывести их из потока и прекратить движение, что обеспечивают специальные устройства — циклоны . Они выполняют задачи аккумулирования материала, при достижении определенного количества производится выгрузка для дальнейшей переработки или утилизации.

В некоторых системах циклоны называют пылеуловителями. Они выполняют схожие функции, только размер фракции переносимого материала более мелкий, требующий большей плотности воздуховодов и соединений . Обычно в таких системах применяют только круглые каналы, так как в прямоугольных создаются завихрения, способствующие образованию пылевых скоплений.

Циклоны могут служить как для аккумулирования и вывода отходов, так и в качестве приемников продукции. Например, на зернообрабатывающих предприятиях, элеваторах или подобных подразделениях циклоны являются приемными емкостями для продукции. При этом, шелуха и прочие отходы также собираются в циклоны, установленные на других линиях. К общеобменной вентиляции такие системы не относятся, являясь отдельными линиями транспортировки или пылеудаления. Совмещение подобных систем с вентиляцией не практикуется, поскольку требуется иное оборудование и специфика функционирования не соответствует технологии общей вентиляции.

Имеются области, в которых использование циклонов нерационально . К ним относятся:

  • текстильная промышленность. Мелкие волокна, частички пуха имеют малый вес и разлетаются при любом воздействии, что требует использования другой технологии сбора
  • сталелитейное производство. Установки не улавливают сажу, пропускают множество частиц мелкого размера.

Основные пользователи циклонов сосредоточены в деревообработке, производстве строительных материалов, металлургии, зерноперерабатывающих предприятиях.

Применение и принцип работы циклонов

Применение циклонов дает возможность вывода мелкого мусора, отходов производства, имеющих сыпучую фактуру . Устройства имеют массу преимуществ перед другими способами транспортировки, основным из которых является простота монтажа и обслуживания, возможность использования всего объема цеха. Воздуховоды можно располагать в любой точке, единственным требованием становится отсутствие резких изгибов, способствующих образованию заторов.

Циклон представляет собой закрытую емкость в виде конуса с вершиной, обращенной вниз. Верхняя часть емкости соединяется с выходом транспортирующего воздуховода, нижняя часть имеет разгрузочный люк или бункер-дозатор. Воздушный поток, несущий сыпучие отходы или иной материал, поступает в циклон. От резкого расширения объема энергия потока падает, транспортируемый материал под действием силы тяжести опускается на дно емкости. Излишки давления, образующиеся внутри циклона, стравливаются в атмосферу через неплотности верхней крышки устройства.

По мере наполнения циклона производится его разгрузка через нижний люк или бункер-дозатор. На установках, наполняющихся относительно медленно, обычно устанавливают люки, но для быстро переполняющихся циклонов необходимы бункеры-дозаторы, позволяющие оперативно и механизированным способом разгружать емкость.

Для создания воздушного потока, увлекающего сыпучий материал, используются специальные пылевые вентиляторы . Они представляют собой конструкции радиального типа с малым (обычно 5-6) числом лопаток. Это является обязательным условием, иначе между лопатками рабочего колеса будут постоянно застревать частицы мусора, отчего работа вентилятора существенным образом затрудняется или вовсе прекратится. Заклинивание рабочего колеса вызовет выход из строя электродвигателя, поэтому следует использовать только специализированное оборудование.

Рукавные фильтры

Одной из разновидностей циклонов являются рукавные фильтры . Они используются на сильнозапыленных участках производства. Разница в работе рукавных фильтров и обычных циклонов заключается в специфике переносимого материала. Частицы пыли имеют очень малый вес, что не позволяет им осаживаться внутри емкости. Поэтому подача потока из цехов производится в нижней части корпуса, а не в верхней, как это делается в циклонах. Запыленный поток поступает в корпус, внутри которого располагаются тканевые мешки с открытой нижней частью. Воздух, проходя сквозь них, очищается и выводится через патрубок в верхней части устройства.

Рукавные фильтры имеют два режима работы , использующихся последовательно. В режиме фильтрации происходит извлечение пыли из потока воздуха, а в режиме продувки происходит очищение тканевых фильтров. Пыль, накапливаясь, осыпается в нижнюю часть фильтра и в режиме продувки удаляется из емкости. Во время продувки канал с очищенным воздухом перекрывается, а воздух поступает через собственный патрубок, расположенный в верхней части устройства.

Пылевые выбросы

Предприятия, не оборудованные достаточным количеством пылеулавливающего оборудования, часто производят пылевые выбросы. Это постоянные или периодические выделения загрязненного воздуха в атмосферу, создающие крайне отрицательное воздействие на окружающую среду, вредно влияющие на здоровье и самочувствие людей и животных.

Частицы, выводимые в атмосферу, подхватываются потоками ветра и разносятся по окрестностям предприятия, попадая в населенные пункты и оказывая вредное воздействие на все живые организмы. Состав выбрасываемого воздуха строго регламентируется Санитарными Правилами и Нормами (СанПиН), несоблюдение которых чревато штрафами и другими санкциями вплоть до приостановки деятельности предприятия.

Циклонированный местный отсос

Местные системы пылеудаления имеют массу преимуществ перед централизованными аспирационными комплексами. Основным из них считается мобильность, простота в ремонте или эксплуатации, относительная дешевизна . Для отвода пыли или мелких частиц от оборудования, станков или узлов производственных линий могут быть использованы циклонированные местные отсосы. Они представляют собой род обычного отсоса, снабженный специальной приемной емкостью (мешком) для пыли или мелких частиц. Выводимый поток воздуха отдает твердые включения прямо на месте, после чего очищенный воздух транспортируется по вытяжным каналам и выводится из помещения.

Такие устройства применяются на производственных линиях или циклах , не нуждающихся в сооружении полноценных циклонов ввиду небольшого количества пыли или материалов мелкой фракции, подлежащих отделению от выводимого воздуха. Выгрузка пыли производится по мере наполнения приемной емкости, обычно это делается непосредственно после очистки оборудования. Работу таких устройств можно сравнить с действием обычного бытового пылесоса. Они удобны, просты в обслуживании и ремонте, емкости или мешки для сбора отходов легко заменяются или очищаются.

Читайте также:  Установки для бурения скважин в бетоне

источник

Циклон для пылесоса. Принцип работы, чертежи, формулы, расчеты.

Изучая статистику посещения моего канала, я заметил, что тема циклонного фильтра остается очень популярной. Китайские и отечественные производители предлагают сейчас большой выбор разных моделей, но желание собрать самодельный циклон остается у многих моих читателей. У меня уже было две статьи как собрать циклон из канализационных труб или большой стационарный стружкоотсос на базе циклона . Сегодня я не буду давать советы по сборке очередной конкретной модели, а более подробно расскажу как правильно рассчитать его конструкцию. Так как у многих вопросы возникают по сборке циклона именно для пылесоса, то эта статья и будет в основном касаться такой модели.

Для тех, кто не читал предыдущие статьи, немного повторюсь.

Все фильтры циклонного типа работают по одному принципу. Воздух из подающей трубы закручивается внутри корпуса циклона. За счет центробежной силы более тяжелые частицы мусора разлетаются по стенкам, а в середине остается чистый воздух. Постепенно от трения мусор затормаживается и оседает в емкости, а отфильтрованный воздух уходит из циклона. Для лучшей производительности поток воздуха иногда подают под наклоном, чтобы мусор быстрее достигал дна и оставался внизу.

Двигатель с крыльчаткой может быть установлен как до циклона, так и после него. В первом случае можно использовать более слабый по мощности двигатель и в качестве накопителя мусора подходят обычные полиэтиленовые мешки. Так работают большое количество фабричных стружкоотсосов. Такие фильтры имеют один большой недостаток – крыльчатка вентилятора принимает на себя неочищенный воздух и в случае попадания крупных частиц (щепок, обрезков) может быть заклинена или сломана. Для защиты перед вентилятором ставят решетку, но тогда ее необходимо регулярно проверять и чистить. Установка вытяжного вентилятора после фильтра такой проблемы не имеет, но использовать мешки для мусора уже не получается, так как требуется только жесткая емкость – в случае перекрытия входного отверстия поток воздуха начинает сжимать емкость внутрь. Эта статья ориентирована на фильтры к пылесосам и поэтому у нас получается второй вариант.

Кроме этого существует несколько видов конструкции фильтра. Все они имеют свои достоинства и недостатки. Я хочу привести несколько примеров принципиально разных моделей (и это далеко не все варианты), которые я обнаружил в интернете, когда сам начинал изучать данную тему. Все фильтры должны быть максимально герметичны, так как иначе будут потери в мощности всасывания.

Самая необычная форма, как мне кажется.

Первое, что бросается в глаза – это прямоугольная форма. В интернете есть ряд самодельщиков, которые считают ее даже более эффективной чем круглая. За счет углов происходит резкое торможение частиц мусора, но мне кажется, что в такой конструкции есть шанс, что частицы будут отскакивать от углов в непонятном направлении и затягиваться вместе с очищенным воздухом. На фото видно, что во второй камере тоже есть опилки (хоть и не много), а это плохо.

Следующая конструкция наверно самая простая для изготовления. В крышку фильтра, который имеет единую емкость, вставляется две трубы. Одна в центре вертикальная – это выход на пылесос, а вторая сбоку и в виде колена, чтобы направить воздух вдоль стенок фильтра – это вход. Такая конструкция вполне рабочая, но единая емкость может привести к тому, что после ее заполнения даже на половину есть шанс, что мусор перестанет фильтроваться и начнет затягиваться выходной трубой. Требуется постоянный контроль и частые очистки фильтра.

Следующая конструкция очень похожа на предыдущую, но имеет так называемую «разделительную пластину». Эта пластина плотно перегораживает емкость для мусора и фильтрующую зону. Остается лишь небольшая щель вдоль боковой стенки, в которую и попадает мусор, когда он вращается прижатый центробежной силой.

Эта конструкция очень популярна и часто используется в фабричных стружкоотсосах. Она зарекомендовала себя как простая и компактная. Основной минус, на мой взгляд – это небольшой размер щели в разделительной пластине.

Для мелкого мусора этого вполне достаточно, но крупная щепка или обрезок может не проскочить и застрять. Либо просто попасть в выходной канал. При большом потоке крупной стружки (например, от рейсмуса или фуганка) есть шанс забить щель.

Наконец мы переходим к моделям с конической формой. В быту именно такие называют «циклонами», хотя предыдущие модели тоже работают по похожему принципу. Форм и материалов для сборки такого фильтра огромное количество. Я в своих самоделках опирался на разработки Билла Пентза (Bill Pentz). Этот конструктор посвятил огромное количество времени тестам и усовершенствованиям циклонных фильтров. Всё это он делал не только от общего интереса и желания заработать. Долгое время он занимался деревообработкой без стружкоотсосов и фильтров. В результате заработал жуткую аллергию, и не мог дальше заниматься любимым делом. Только сконструировав хорошие фильтры, он смог опять работать с деревом. Так что его опыт для меня авторитетный. На его сайте можно найти бесплатные расчеты и чертежи, а также много теории о строительстве циклонных фильтров.

Читайте также:  Установка водяного счетчика на предприятии

Однако я уверен, что многие не станут вникать в детальные подробности, написанные на английском языке. Поэтому я предлагаю небольшие расчеты и основные чертежи фильтра-циклона, рассчитанного на использование с пылесосом.

Конечно, вы можете уходить от этих размеров и формы, но по расчетам Билла Пентза это приведет к потерям в качестве фильтрации и производительности.

Первым моим опытом была сборка циклона из пластиковых канализационных труб . Фильтр работал и это безусловно было лучше, чем ничего, но со временем я заменил его на китайский под те же шланги. Оказалось, что «китаец» имеет более высокий КПД – в пылесос почти ничего не попадает, когда конструкция из труб не отфильтровывала до 10..15% мелких частиц.

Позже при строительстве стационарного стружкоотсоса на базе циклона я собрал его точно по чертежам и расчетам Пентза. В результате на выхлопе всегда только чистый воздух. Исключением была пыль при шлифовании бетонных полов – она частично пролетала, но автор писал, что приведенные расчеты предназначены для мусора от деревообработки, а для других материалов нужно корректировать форму конструкции.

Классическая конструкция циклона Билла Пентза состоит из двух основных частей. Первая – это цилиндр, где происходит закручивание воздуха. Вторая – конус, который направляет отфильтрованный мусор с емкость. Конус позволяет «сжимать» поток мусора. Попадая в емкость значительно большего диаметра, мусор снова разлетается по стенкам и «запирается» в ней.

Воздух желательно подавать немного под наклоном, чтобы поток был направлен вниз конуса. Если пускать поток прямо, как в китайском циклоне на фото выше, то крупные частицы могут за счет своей массы и инерции не опускаться вниз, а «зависать» в середине конуса. Чтобы они осели, требуется выключать пылесос. Я с таким часто сталкивался на этом фильтре. Сейчас появились более продвинутые модификации китайских циклонов и так исправлена эта ошибка.

Ниже я привожу пример с расчетом циклона под входную и выходную трубу диаметром 50мм. Пентз рекомендует для большей производительности использовать в качестве входной прямоугольную трубу 100*50мм, но можно обойтись и круглой диаметром 50мм или квадратной с сечением 50*50мм.

Эскиз пропорциями не соответствует действительности. Я рисовал его когда собирал свой большой стружкоотсос, а здесь только поменял значение размеров.

В верхней части фильтра кроме входящей трубы установлена и выходная, к которой подключается пылесос. Нужно обратить внимание, насколько ее следует заглубить. Это важно для качества фильтрации.

Для лучшего направления потока воздуха вокруг выходной трубы устанавливается так называемая «рампа». Она создает канал вокруг вертикальной трубы и способствует лучшему закручиванию. В маленьких циклонах рампу по словам автора конструкции можно не устанавливать – в китайских ее нет, но в более производительных моделях она необходима. Рампа представляет собой один виток шнека, у которого внутренний диаметр – это выходная труба, внешний диаметр – размер корпуса, а шаг – высота входного отверстия в фильтре.

Я привожу формулы расчета витка шнека. Они в точности подходят для изготовления рампы. Необходимо только учитывать способ ее крепления к корпусу (крепить нужно жестко и качественно) и в случае необходимости добавить отвороты для крепежа.

Фильтр можно собрать единым целым, но удобнее иметь разборную конструкцию между верхним цилиндром и конусом. Так проще обслуживать и чистить от неожиданно попавших крупных частиц. Как уже писал, емкость для мусора может быть любая по размерам, но обязательно жесткая. Вся конструкция требует герметичности. Если есть какие-либо щели их нужно залить герметиком. Между фильтром и емкостью должно быть жесткое соединение или специальный шланг для стружкоотсосов.

На этом всё. Надеюсь, что информация была полезной. Всем желаю успехов в сборке этого очень полезного и нужного устройства.

Если вы заинтересовались статьей, нажмите «палец вверх».

Чтобы проще находить мои статьи, подпишитесь на канал.

Все вопросы и замечания пишите в комментариях.

источник

Циклоны для очистки воздуха от пыли

Владельцам небольших мастерских и просто домашним мастерам часто приходится сталкиваться с проблемой очистки воздуха после интенсивных работ по обработке древесины, шлифовке металлических поверхностей и т.д. Обычная вентиляция помещения тут не поможет, потребуется смонтировать специализированное оборудование. При известных навыках его можно сделать и своими руками.

Назначение и характеристики циклонов

Циклон представляет собой специализированную воздухоочистительную установку (хотя подобные агрегаты применяются также в качестве стружкоотсосов, опилок и иных средств для удаления отходов).

В качестве воздухоочистителей промышленные конструкции циклонов должны обеспечивать отсос и пылеудаление с эффективностью не ниже 85…90%, при пылеудалении фрагментов с размерами не менее 10…12 мкм. Они оснащаются различной конструкции фильтрами. Наиболее эффективны электрофильтры, благодаря которым одновременно производится снятие зарядов статического электричества с частиц пыли.

Принцип действия циклона заключается в следующем. В улиткообразное входное пространство циклона с большой скоростью (до 20 м/с) поступает воздух, для чего обычно используются вентиляторы. Воздух, содержащий частички пыли, закручивается, после чего поступает в коническую полость аппарата. Особенности геометрического строения циклона обуславливают постепенное увеличение скорости воздушного потока, содержащего пыль и иные отходы. В процессе этого происходит самоотделение более тяжёлых частиц пыли от более лёгких. Первые оседают на дно, а вторые, перемещаясь в конусообразном пространстве, попадают в пылесборник, откуда их уже легко удалить с помощью ведра или герметичного контейнера. Очищенный воздух через трубу удаляется в атмосферу.

Количество циклонов, в зависимости от требований к качеству пылеудаления, можно сделать разным: встречаются группы из трёх, четырёх и даже восьми одиночных циклонов.

Эксплуатационные требования к циклонам включают в себя следующие параметры:

  1. допустимую дисперсность частиц, которые поступают в циклон, мкм.
  2. эффективность процесса, которая выражается в предельной весовой концентрации частиц после пылеудаления, в г/мм 3 ;
  3. производительность циклона, в м 3 /ч;
  4. граничная температура воздуха или газа, поступающего в раструб циклона (более характерно для систем газоочистки, чем пылеудаления) – обычно до 400…600 °C;
  5. внутренний диаметр циклона, мм.
Читайте также:  Установка витражей на или в стеклопакет

Кроме чисто конструктивных требований, предъявляются ещё и условия качественной установки воздухоочистных аппаратов. Например, при превышении зазоров в соединениях воздуховодов часто происходит подсос воздуха, при котором производительность отделения пыли от воздуха резко снижается. Допустимая величина подсоса не должна быть более 6…8%.

Циклоны выполняют не только удаление пыли из окружающего воздуха, но могут также обеспечивать подачу чистого воздуха в помещение.

Конструкция бытового циклона

Универсальных циклонов для выполнения различных очистных операций нет. Например, стружкоотсос должен иметь повышенную прочность стенок трубы, что предотвратит преждевременный износ. Относительно циклона, предназначенного для сбора и удаления опилок, важно предусматривать минимальные потери во всасывающих воздуховодах. Предусматривая циклон для целей очистки воздуха от цементной пыли, возникающей в строительных работах, особое внимание уделяют конструкции фильтров.

Принцип работы циклонного пылеуловителя

В бытовых условиях наиболее универсальными считаются циклоны, очищающие воздух от крупнодисперсной пыли. Изменяя конструкцию фильтров, такие аппараты можно сделать для целей пылеудаления, в качестве стружкоотсоса, для очистки воздуха от опилок в деревообрабатывающей мастерской (например, у действующей пилорамы).

Составными частями такого агрегата являются:

  • корпус – включает в себя коническую и цилиндрическую части, причём преимущественное влияние на качество процесса оказывает форма именно конической части;
  • патрубок – один или несколько, куда поступает исходный загрязнённый воздух;
  • выхлопная труба, предназначенная для отвода очищенного от пыли воздуха;
  • входной фильтр (или их система) в качестве стружкоотсоса;
  • приёмное ведро;
  • приводной электродвигатель;
  • вентилятор.

Устройство циклонного пылеуловителя

Все перечисленные детали/узлы можно приобрести, либо сделать своими руками.

Выбор электродвигателя

Поскольку самодельный циклон устанавливается в мастерской, то главным параметром двигателя является его мощность и количество оборотов ротора. При наличии вентилятора мощность двигателя особого значения не имеет, поскольку частицы пыли всё равно в работающий станок, пилораму и т.п. попадать не будут. Тем не менее, мощность и диаметр улитки циклона должны быть взаимоувязаны между собой. При диаметре колеса улитки до 300…350 мм вполне подойдёт высокооборотистый (обязательно!) двигатель до 1,5 кВт. При меньших диаметрах мощность может быть ниже, однако снизится и производительность очистки. Поэтому при наличии в мастерской металлообрабатывающего станка принимают двигатель от 1 кВт.

Мощность электродвигателя существенно увеличивается, если планируется обустроить своими руками самодельное устройство за пределами помещения. Свободного места прибавится, но эффективность очистки снизится, в основном, из-за потерь в воздуховодах. Также стоит отметить, что в холодную пору года такой самодельный циклон будет эффективно «вытягивать» тепло из мастерской.

Удачным вариантом следует признать покупку электродвигателя в комплекте с приёмной улиткой, номер которой определяет потребительские возможности самодельной системы очистки воздуха. Наиболее распространённые для бытового применения параметры улиток и рекомендуемых к ним электродвигателей приведены в таблице:

Выбор электродвигателей для циклонов

№ улитки Диаметр входного раструба (соответствует диаметру крыльчатки), мм Производительность по воздуху, м 3 /ч Рекомендуемая мощность электродвигателя, Вт Число оборотов вала, мин -1
2.5 80…150 До 1700 500 3000
3.15 250…300 До 5100 2200 2800
4 500…630 До 8400 5500 1430

Системы поставляются с резиновыми виброизоляторами. Они способны создавать рабочее давление от 0,8 кПа и выше.

Выбирая (либо изготавливая своими руками) улитку, предпочтение необходимо отдать радиальной схеме воздухозабора, чем тангенциальной.

В последнем случае для самодельной улитки возрастают непроизводительные потери, а инерционность способа отбора частиц для варианта со стружкоотсосом окажется весьма низкой.

Выбирая двигатель, необходимо учитывать, что скорость движения воздуха в устройстве не может быть меньше 2,5…3 м/с. При неудовлетворительной очистке элементы самодельного циклона как стружкоотсоса (фильтр, ведро) быстро забиваются стружкой, опилками и другими мелкими отходами.

Изготовление элементов циклона

На специализированных форумах сети Интернет можно найти чертежи всех составляющих агрегата, которые доступны для того, чтобы сделать их своими руками. Из подручных средств часто производится переделка бытового (а лучше – промышленного) пылесоса. Дополнительно необходимы:

  • комплект шлангов из полупрозрачного гофрированного материала (это облегчит визуальный контроль за осевшими внутри частицами пыли). Для стружкоотсоса практичнее резиновые шланги;
  • звукоизолирующая коробка, которая будет выполнять две функции – обеспечит снижение уровня шума в мастерской, и дополнительную защиту всех находящихся там станков и электроинструментов от периодически накапливаемого пылью статического электричества. С этой целью коробку можно сделать своими руками из фанеры, а изнутри отделать любого типа звукоизолятором;
  • воздуховоды для очищенного воздуха: собираются своими руками из тонкого алюминиевого листа, и соединяются между собой фальцами;
  • ёмкость для сбора отходов – можно изготовить из обычного строительного ведра вместимостью от 20 л, которое при помощи гофрорукава герметизируется с корпусом самодельного циклона;
  • фильтр (можно использовать фильтр от грузовых автомобилей), который устанавливается на выходном патрубке.

Переделанный своими руками для нужд пылеудаления пылесос проверяют: сначала на холостом ходу, прогоняя через систему обычный воздух, а потом уже с подключением пылесоса к работающему станку.

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector