Самодельный циклон из пылесоса. Изготовление фильтра циклон для пылесоса своими руками
Сегодня я поделюсь с вами изделием, которое сделал мой друг Андрей Фролов. Это циклонный фильтр для мастерской. Такая вещь может пригодиться в любой мастерской, начиная от небольшого гаража, и заканчивая профессиональными цехами. Конечно, профессионалы могут позволить купить себе это чудо за деньги, мы жа сделаем сами.
Вся суть циклонного фильтра заключается в том, что опилки и пыль просто не доходят до пылесоса, его штатные фильтры не засоряются и мощность не падает.
Поток воздуха втягивается в конический тубус, закручивается по нисходящей спирали. При этом, более тяжелые опилки ссыпаются в узкое горлышко конуса, а поток воздуха (очищенный от взвеси устремляется вверх, то есть, в пылесос).
Как мог принцип действия фильтра объяснил.
Перейдем к частностям. Для работы понадобились:
- дорожный конус
- клеевой пистолет с термоклеем
- гофрокартон (или просто картон)
- пара ПВХ труб для канализации
- емкость из-под строительных смесей (с герметичной крышкой)
- несколько кусков пластика (оргстекла и пр.)
Итак, перевернутый конус со спиленной верхушкой прикрепляем к крышке пластикового ведерка, в проделанное заранее отверстие. Стык герметизируем термоклеем. 
Чтобы в процессе эксплуатации клеевой шов не разошелся, усиливаем его треугольными "ушами" и квадратной вставкой с другой стороны.
Одетый на ведерко, такой конус не отломается от основы. Да и само ведерко с плотно закрытой крышкой создают герметичную полость, в которую будет ссыпаться мусор.
Перейдем самой важной ВЕРХНЕЙ части фильтра. Прорезаем отверстие в самом конусе и опорной площадке и ввариваем в него канализационную трубку под таким углом, чтобы она была как бы параллельна наружной стенке конуса в месте входа. Заранее извиняюсь - часть фоток приведена уже после генеральных испытаний.
Сверху трубку закрываем отсечкой, которая дополнительно закручивает струю воздуха. Делалась она из картона, вкленного в конус все тем же термоклеем.
Сверху все это безобразие закрывается крышкой из пластика с вваренной выходной трубой (тот же канализационный патрубок). Крышка крепится саморезами (для чего в конусе предусмотрены крепежные цилиндры).
Изнутри крышка изолировалась вспененным уплотнителем для окон с герметиком. Патрубок должен вставляться в отверстие отсекателя.
В общем то, это все. Осталось подключить собранную конструкцию к пылесосу и начать работу. Андрей в качестве испытания использовал наиболее злостную бетонную пыль, образующуюся в процессе ремонта.
Используя два пылесоса (бытовой и профессиональный) были сделаны следующие выводы: фильтр работает отлично. В подтверждение своих слов фото фильтра проф. пылесоса после пары часов работы. Пыли из него натряслось совсем ничего.
Второй вывод - это то, что с болбее мощными моделями (профессиональными) фильтр работает лучше. На фото внутренности после работы с бытовым пылесосом. Пыль собирается исправно, но пыль оседает и на стенках самого фильтра 
При работе с более мощным строительным пылесосом этот эффект раза в три меньше.
Осталось сделать платформу с колесиками для большей мобильности. Короче, вещь отличная - появится время, буду мастерить себе циклон.
Кстати вот,
Установки типа «циклон» применяются в промышленности для очистки газов и жидкостей. Принцип работы фильтра основан на физических законах инерции и гравитации. Через верхнюю часть фильтра из аппарат отсасывается воздух (вода). В фильтре создается вихревой поток. Вследствие этого загрязненный продукт поступает в фильтр через патрубок находящийся сбоку верхней части. Так как частицы мусора тяжелее, то они оседают в нижней части фильтр, а очищенный продукт выводиться через верхнюю часть. Именно такой фильтр, сделанный для мастерской, рассмотрим сегодня вместе с автором самоделки .
Инструменты и материалы:
Емкость для мусора на 76 л;
Фанера;
Поликарбонат;
Пластиковая труба;
Муфта;
Крепеж;
Малярный скотч:
Ручной фрезер;
Электрический лобзик;
Дрель;
Клеевой пистолет;
Ленточнопильный станок;
Шлифовальная машинка.
Затем из крышки, с помощью ленточнопильного станка, вырезает круг диаметром 40 см.
Место прореза склеивает, шлифует.
В круге диаметром 40 см, который остался от вырезания нижней крышке, вырезает середину по диаметру пластиковой трубы. Эта заготовка будет установлена в верхней части устройства.
Для боковой стенки автор использовал прозрачный поликарбонат. Это позволит контролировать работу фильтр и заполняемость мусорного бака. Свернув из поликарбоната цилиндр, вставил его во внутреннее отверстие нижней крышки. Наметил и обрезал по стыку. Получил цилиндр с диаметром 40 см и высотой 15 см.
Вставив цилиндр поликарбоната во внутреннее кольцо нижней крышки, сверлит отверстия с шагом 10 см. Фиксирует цилиндр саморезами. Что бы ни раздавить поликарбонат нижняя часть саморезов должна быть плоской.
В другую часть цилиндра вставляет верхнюю крышку. Фиксирует скотчем. Просверлив отверстия, крепит поликарбонат саморезами.
Jpg
Для входного и выходного отверстия автор использовал пластиковую трубу диаметром 7.6 см, а также две муфты для нее.
Сначала изготавливает входное отверстие. Отрезает от трубы кусок 23 см. Разрезает пополам муфту. Из фанеры вырезает прямоугольник со сторонами 12.5 и 15 см. Посередине вырезает отверстие 8.9 см (наружный диаметр муфты). Вставив в отверстие трубу, с двух сторон фиксирует ее муфтой. Герметизирует шов термоклеем.
К боковой стенке прямоугольника (12.5 см) прикручивает Вырезанный кусок размером 12.5 на 20 см.
Затем автор обрезает трубу и фанеру таким образом, что бы кривизна обреза совпадала с кривизной цилиндра.
1
Приложив конструкцию к месту установки, делает измерения для изготовления вертикальной подпорки. Вырезав ее, крепит к корпусу. Крепит там, где идет шов цилиндра, таким образом, закрывает его.
Отмечает на поликарбонате место выреза входного отверстия. Вырезает его с помощью бормашины.
Устанавливает входную трубу в отверстие, закрепляет ее. Шов уплотняет термоклеем.
Дальше делает выходной патрубок. Отрезает кусок трубы 15 см. Вставляет её в отверстие в верхней крышке. С двух сторон устанавливает муфту. Обрабатывает термоклеем.
Нижний экран автор изготовил из МДФ. Размер экрана 46 см в диаметре, толщина 3 мм. На расстоянии 5 см от края рисует круг. Отмеряет угол 120 градусов. Обрезает полосу между сторонами угла. Прикручивает экран к нижней крышке таким образом, что бы вырез начинался сразу за входной трубой.
Пример создания циклонного фильтра для бытового пылесоса в мастерскую от Никиты Супрягина.
Закончил наконец циклонный сепаратор-фильтр для пылесоса. Так как работаю с деревом и стружек-опилок всегда с избытком, а бытовой пылесос при сборе этих опилок забивается в момент, решил сваять циклонник. Насмотревшись видеороликов и статей в интернетах, остановился на .
Немного переработал, собрал, испытал-результат порадовал. Примерно 95-98% всего мусора остается в фильтре. Далее прилагаю фото с описаниями.
Итак, для работы нам понадобилось: старый дорожный конус, канализационные трубы на 40 мм, минимум один угол на 45 град, кусок фанеры, обрезки ЛДСП, Термоклеевой пистолет со стержнями, банка-ведро из-под краски.
Верхнюю крышку, которая закрывает конус, выпиливаем лобзиком из фанеры. В ней корончатым сверлом подходящего диаметра делается паро отверстий - одно по центру, а второе эксцентрично.
В центральное вставляем трубку, расширением вверх (в нее впоследствии будет вставляться шланг от пылесоса). Стык трубки проклеиваем термоклеем.
Во второе отверстие так же вклеивается патрубок, но на него одеваем угол 45 градусов (который и является завихрителем) - поток, вырываясь под углом закручивается по спирали. Угол должен быть внутри конуса.
Эта крышка вклеивается сверху дорожного конуса, закрывая большое отверстие.
Снизу конус отпиливается и вклеивается в крышку банки. Сама крышка дополнительно усиливалась обрезками ЛДСП.
Эти обрезки с отверстием по центру стягиваются между собой саморезами.
Надеюсь кому-то пригодится мой опыт.
С самого начала работы в мастерской столкнулся с проблемой удаления пыли после работы. Единственной доступной возможностью навести порядок на полу было подмести его. Но из-за этого в воздух поднималось просто невероятное количество пыли, которая оседала ощутимым слоем на мебели, на станках, на инструментах, в волосах и в легких. Бетонный пол в мастерской усугублял проблему. Некоторым решением стало разбрызгивание воды перед подметанием и использование респиратора. Однако, это лишь полумеры. Вода зимой замерзает в неотапливаемом помещении и ее приходится возить с собой, кроме того, водно-пылевую смесь на полу трудно собирать и она тоже не способствует гигиене рабочего места. Респиратор во-первых блокирует не все 100% пыли, некоторая часть все же вдыхается, во-вторых он не защищает от оседания пыли на окружающую обстановку. Да и не во все закоулочки можно пролезть веником чтобы выковырять оттуда мелкий мусор и опилки.
В такой ситуации самым эффективным решением было бы пылесосить помещение.
Однако, использовать бытовой пылесос не получится. Во-первых, его придется чистить через каждые 10-15 минут работы (особенно если работать на фрезерном столе). Во-вторых, по мере заполнения пылесборника эффективность всасывания падает. В-третьих, количество пыли, сильно превышающее расчетные значения, сильно скажется на ресурсе пылесоса. Тут нужно что-то более специализированное.
Существует множество готовых решений для пылеудаления в мастерской, однако, их стоимость, особенно в свете Кризиса-2014, не делает их слишком доступными. На тематических форумах нашел интересное решение - использовать циклонный фильтр в совокупности с обычным бытовым пылесосом. Все перечисленные проблемы бытовых пылесосов решаются если удалять из воздуха грязь и пыль до штатного пылесосного пылесборника. Некоторые собирают циклонные фильтры из дорожных конусов, другие -из канализационных труб, третьи - из фанеры и всего того, на что хватает фантазии. Но я решил купить уже готовый фильтр с крепежом.
Принцип работы прост - воздушный поток закручивается в конусообразном корпусе фильтра и пыль удаляется из воздуха под действием центробежной силы. При этом пыль осыпается через нижнее отверстие в емкость под фильтром, а очищенный воздух выходит через верхнее отверстие в пылесос.
Одной из частых проблем в работе циклонов является так называемая "карусель". Это ситуация, когда грязь и опилки не падают в емкость для сбора пыли, а бесконечно кружатся внутри фильтра. Такая ситуация возникает от слишком большой скорости потока воздуха, создаваемого турбиной пылесоса. Нужно уменьшить немного обороты и "карусель" пропадет. В принципе она не мешает - следующая порция мусора продавливает в емкость большую часть из "карусели" и встает на ее место. Да и во второй модели пластиковых циклонов этой карусели практически не бывает. Для устранения подсоса воздуха промазал термоклеем место соединения фильтра с крышкой.
Емкость для сбора пыли решил взять по-больше, чтобы реже нужно было выносить мусор. Купил бочку 127 литров, произведенную, кажется, в Самаре - размерчик что надо! Возить бочку до мусорки собираюсь как бабушка авоську - на другой тележке, чтобы не надрываться.
Дальше выбор компоновки. Некоторые устанавливают пылесборную установку стационарно и ведут каналы к станкам. Другие просто ставят рядом пылесос и бочку и перетаскивают их в нужное место. Мне же хотелось сделать мобильную установку на колесиках, чтобы перемещать все по мастерской одним блоком.
У меня довольно маленькая мастерская и вопрос экономии места весьма актуален. Поэтому решил выбрать компоновку, при которой бочка, фильтр и пылесос располагаются друг над другом, занимая минимальную площадь. Корпус установки решено варить из металла. Рамка из профильной трубы определяет габариты будущей установки.
При вертикальной компоновке возникает вероятность опрокидывания. Чтобы уменьшить такую вероятность нужно максимально утяжелить основание. Для этого материалом для основания выбран уголок 50х50х5, которого ушло почти 3,5 метра.
Ощутимый вес тележки компенсируется наличием поворотных колес. Были мысли, если конструкция будет не достаточно устойчивая, засыпать в полость рамки свинцовую дробь или песок. Но этого не потребовалось.
Для того, чтобы добиться вертикальности штанг пришлось применить смекалку. Пригодились недавно приобретенные тиски. Благодаря такой нехитрой оснастке удалось добиться точной установки углов.
Удобно перемещать тележку, держась за вертикальные штанги, поэтому усилил места их крепления. Кроме того, это дополнительное, пусть и не большое, утяжеление основания. Вообще, мне нравятся надежные вещи с запасом прочности.
Бочка будет фиксироваться в каркасе установки с помощью хомутов.
В верхней части штанг находится площадка для пылесоса. Далее в уголках в нижней части будут просверлены отверстия и закреплены деревянные дощечки с помощью саморезов.
Вот, собственно, и весь каркас. Вроде бы и ничего сложного, но почему-то на его сборку ушло четыре вечера. С одной стороны, я вроде не спешил, работал в своем темпе, стараясь выполнить каждый этап качественно. Но с другой стороны низкая производительность связана с отсутствием отопления в мастерской. Защитные очки и сварная маска быстро запотевают, ухудшая обзорность, громоздкая верхняя одежда сковывает движения. Но задача выполнена. Кроме того, до весны осталась всего пара-тройка недель.
Мне очень не хотелось оставлять каркас в таком виде. Хотелось его покрасить. Но на всех банках с краской, которые нашел в магазине написано, что использовать их можно при температуре не ниже +5, а на некоторых даже не ниже +15. Градусник в мастерской показывает -3. Как же быть?
Почитал тематические форумы. Народ пишет, что красить можно смело даже в мороз, лишь бы краска была не на водной основе и на детали не было конденсата. А если краска с отвердителем, так вообще не париться.
Нашел в загашниках старую, немного загустевшую банку Хаммерайта, которой еще летом красил на даче турник - . Краска довольно дорогая, поэтому решил испытать ее в экстремальных условиях. Вместо дорогого оригинального растворителя Хаммерайт долил в нее немного обычного обезжиривателя, чтобы сделать немного пожиже, размешал до нужной консистенции и начал красить.
Летом эта краска сохла за один час. Сложно сказать сколько она сохла зимой, но когда я вернулся в мастерскую к вечеру следующего дня краска высохла. Правда без обещанного молоткового эффекта. Наверное, виноват обезжириватель, а не отрицательная температура. В остальном других проблем не обнаружено. Покрытие и выглядит и на ощупь надежно. Пожалуй, не зря эта краска стоит в магазине почти 2500 рублей.
Корпус циклона сделан из хорошего пластика и имеет достаточно толстые стенки. Но крепление фильтра к крышке бочки довольно хлипкое - четыре саморезика, вкрученные в пластик. При этом на шланге, который крепится непосредственно к фильтру могут возникать значительные боковые нагрузки. Поэтому крепление фильтра к бочке нужно усиливать. Народ по-разному подходит к решению этой проблемы. В основном, собирают дополнительный каркас жесткости для фильтра. Конструкции самые разнообразные, но идея примерно такая:
Я подошел к этому несколько иначе. На одну из штанг наварил держатель для труб подходящего диаметра.
В этом держателе я зажимаю шланг, на который приходятся все скручивания и рывки. Таким образом, корпус фильтра защищен от каких-либо нагрузок. Теперь установку можно тянуть за собой прямо за шланг не боясь что-либо повредить.
Фиксировать бочку решил стяжными ремнями. Когда выбирал в хозяйственном магазине замки, сделал интересное наблюдение. Пятиметровый стяжной ремень с храповым замком иностранного производства обошелся мне в 180 рублей, а лежащий рядом голый замок типа "лягушка" российского производства обошелся бы мне в 250 рублей. Вот где торжество отечественной инженерной мысли и высоких технологий.
Опыт показал, что у такого способа крепления есть важное достоинство. Дело в том, что на форумах, посвященных этим фильтрам пишут, что бочки как у меня при подключении мощного пылесоса могут быть раздавлены из-за вакуума, возникающего при забивании входного шланга. Поэтому при испытаниях я намеренно перекрыл отверстие шланга и под действием вакуума бочка сжалась. Но благодаря очень плотному обхвату хомутами бочка сжалась не вся, а лишь в одном месте ниже обруча возникла вмятина. И когда я отключил пылесос вмятина сама выправилась со щелчком.
В верхней части установки расположилась площадка для пылесоса
В качестве бытового пылесоса приобрел безмешкового почти двухкиловаттного монстра. Я уж было подумал, и дома мне такой пригодился бы.
Покупая пылесос по объявлению столкнулся с какой-то необъяснимой человеческой глупостью и жадностью. Народ продает бывшие в употреблении вещи без гарантии, с выработанной частью ресурса, недостатками во внешнем виде по ценам ниже магазинных на какие-то 15-20 процентов. И ладно это были бы какие-то ходовые вещи, но б/у-шные пылесосы! Судя по сроку размещения объявлений торговля эта тянется порой годами. И стоит только начать торговаться и называть адекватную цену, как натыкаешься на грубость и непонимание.
В итоге через пару дней все же нашел для себя отличный вариант за 800 рублей. Известный бренд, 1900 Ватт, встроенный циклонный фильтр (уже второй в моей системе) и еще один фильтр тонкой очистки.
Для его крепления не придумал ничего более элегантного, чем прижать стяжным ремнем. В принципе, держит надежно.
Пришлось немного помудрить с соединением шлангов. В итоге имеем такую установку. И она работает!
Обычно когда читаешь отзывы от первого использования таких штуковин народ захлебывается от восторга. Вот нечто подобное и я испытал при первом включении. Шутка ли - пылесосить в мастерской! Там, где все ходят в уличной обуви, где повсюду летит металлическая стружка и опилки!
Я никогда раньше не видел этот бетонный пол, который невозможно вымести из-за застрявшей в порах пыли, таким чистым. Настойчивые попытки подмести его приводят только к повышению плотности пыли в воздухе. И такая чистота далась мне за пару легких движений! Даже не пришлось надевать респиратор!
В бочку удалось собрать то, что осталось после предыдущей уборки веником. При работе устройства благодаря просвечиваемости фильтра можно наблюдать струйки пыли, закручивающиеся внутри. В пылесборнике пылесоса тоже оказалась пыль, но ее было незначительное количество и это были особо легкие и летучие фракции.
Очень доволен результатом. Больше в мастерской не будет пыльных бурь. Можно сказать, перехожу в новую эру.
Достоинства моей конструкции:
1. Занимает минимальную площадь, обусловленную лишь диаметром бочки.
2. Установку можно таскать и дергать за шланг не боясь вырвать фильтр.
3. Бочка защищена от раздавливания при забивании входного патрубка.
Через некоторое время использования установки все-таки столкнулся с проблемой нехватки жесткости бочки.
Приобрел более мощный пылесос. Бытовой, но сосет как зверь - засасывает камни, гайки, саморезы, отрывает штукатурку и вырывает кирпичи из кладки))
Этот пылесос схлопнул синюю бочку даже без засорения входного шланга
! Плотный обхват бочки хомутами не помог. Камеры с собой небыло, очень жаль. Но выглядит это примерно так:
На тематических форумах предупреждают о такой возможности, но все равно такого я не ожидал. С большим трудом выправил бочку и отправил ее, изрядно помятую, на дачу - хранить воду. На большее она не способна.
Из этой ситуации было два выхода:
1. Купить вместо пластиковой бочки металлическую. Но нужно найти бочку совершенно конкретного размера, чтобы она точно встала в мою установку - диаметр 480, высота 800. Поверхностный поиск в интернете результата не дал.
2. Самостотельно собрать короб нужного размера из 15 мм фанеры. Вот это реальнее.
Короб собирал на саморезы. Стыки уплотнял с помощью двустороннего скотча на вспененной основе.
Тележку пришлось немного переделать - переварить задний хомут под квадратный бак.
Новый бак, кроме прочности и увеличенного за счет прямых углов объема, имеет еще одно важное приемущество - широкое горло. Это позволяет установить в бак мусорный мешок. Он значительно упрощает выгрузку и делает ее на порядок чище (завязал мешок прямо в баке и без пыли вынул и выбросил). Старая бочка этого не позволяла.
Крышку уплотнял вспененным утеплителем для окон
Крышку удерживают четыре замка-лягушки. Они создают необходимый натяг для уптолнения крышки на вспененной прокладке. Чуть выше я писал о ценовой политике на эти замки-лягушки. Но пришлось раскошелиться.
Хорошо получилось. Симпатично, функционально, надежно. Как я люблю.
С недавних пор увлёкся работой с деревом и весьма остро встал вопрос удаления стружки и опилок. Пока что вопрос уборки рабочего места решается домашним пылесосом, но он быстро забивается и перестаёт всасывать. Приходится часто вытряхивать мешок. В поисках решения проблемы пересмотрел множество страниц в интернете и кое что нашёл. Как оказалось, из подручных материалов можно изготовить вполне работоспособные пыле сборники.
Мини пылесос из пластиковой бутылки
Вот ещё одна идея мини-пылесоса основанного на эффекте Вентури
работает такой пылесос от нагнетаемого воздуха.
Эффект Вентури
Эффект Вентури заключается в падении давления, когда поток жидкости или газа протекает через суженную часть трубы. Этот эффект назван в честь итальянского физика Джованни Вентури (1746—1822).
Обоснование
Эффект Вентури является следствием действия закона Бернулли, которому соответствует уравнение Бернулли, определяющее связь между скоростью v жидкости, давлением p в ней и высотой h , на которой находится рассматриваемый элемент жидкости, над уровнем отсчёта:
где — плотность жидкости, а — ускорение свободного падения.
Если уравнение Бернулли записать для двух сечений потока, то будем иметь:
Для горизонтального потока средние члены в левой и правой частях уравнения равны между собой, и потому сокращаются, и равенство принимает вид:
то есть при установившемся горизонтальном течении идеальной несжимаемой жидкости в каждом её сечении сумма пьезометрического и динамического напоров будет постоянной. Для выполнения этого условия в тех местах потока, где средняя скорость жидкости выше (то есть, в узких сечениях), её динамический напор увеличивается, а гидростатический напор уменьшается (и значит, уменьшается давление).
ПрименениеЭффект Вентури наблюдается или используется в следующих объектах:
- в гидроструйных насосах, в частности, в танкерах для продуктов нефтяной и химической промышленности;
- в горелках, которые смешивают воздух и горючие газы в гриле, газовой плите, горелке Бунзена и аэрографах;
- в трубках Вентури — сужающих элементах расходомеров Вентури;
- в расходомерах Вентури;
- в водяных аспираторах эжекторного типа, которые создают небольшие разрежения с использованием кинетической энергии водопроводной воды;
- пульверизаторах (опрыскивателях) для распыления краски, воды или ароматизации воздуха.
- карбюраторах, где эффект Вентури используется для всасывания бензина во входной воздушный поток двигателя внутреннего сгорания;
- в автоматизированных очистителях плавательных бассейнов, которые используют давление воды для собирания осадка и мусора;
- в кислородных масках для кислородной терапии и др.
А теперь посмотрим на образцы которые смогут занять достойное место в мастерской.
В идеале хотелось бы получить нечто похожее на циклонный фильтр, но из подручных материалов:
Самодельный стружкоотделитель.
Принцип тот же, но изготовлен гораздо проще:
А вот этот вариант мне больше всех приглянулся, так как является уменьшенным аналогом промышленного циклона:
ч1
Поскольку дорожного конуса у меня нет, то решил всё-таки остановиться на вот такой конструкции, собранной из пластиковых труб для канализации. Несомненный плюс - доступность и дешевизна материала для сборки конструкции:
Самодельный циклон из пластиковых канализационных труб
Прошу обратить внимание на ошибку которую допустил мастер. Труба для забора мусора должна располагаться вот так:
В этом случае будет создаваться нужный вихрь.
На следующем видео показана подобная конструкция в работе:
Ну и напоследок немножко изменённый вариант: