Циклон для вентиляции. Выбор пылесоса системы циклон Как работает циклонный пылесос

Атмосферный воздушный вихрь - грозное явление природы.
«Воздух становится видимым, — рассказывает очевидец тайфуна. — Над землей словно проходит коса. Вырываются с корнем не только большие деревья, но даже трава». В одной старой энциклопедии говорилось, что индейцы карибы во время урагана бросаются на землю и вжимаются в нее лицом не только для того, чтобы не быть унесенными могучим ветром, но и чтобы спастись от удушения, найдя в почве воздух, пригодный для дыхания. Скорость ветра на периферии смерча может превышать звуковую, а давление в его сердцевине падает очень низко, поэтому вихри всасывают в себя самые разнообразные, иногда очень тяжелые предметы, которые переносят затем на большие расстояния.

Он заставил работать вихрь

Создав рукотворный вихрь в техническом устройстве, человек научился с его помощью эффективно отделять пыль от потока воздуха. Сделать это позволяет центробежная сила: запыленный газ по боковому воздуховоду подается в цилиндрическую часть циклона, и за счет тангенциального ввода приобретает вихревое движение. Частицы пыли под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам циклона, подхватываются вторичным потоком и выносятся по конической части вниз, к выходному отверстию.
А очищенный газ выходит из циклона вверх.

Принцип работы циклона

Подобные устройства в течение многих десятилетий работали в промышленных установках, но только в 1978 г. английскому изобретателю Джемсу Дайсону пришла в голову мысль применить принцип циклона в пылесосе и избавить этот прибор от постепенно забивающихся мешков-пылесборников. В течение последующих пяти лет упорный британец разработал 5127 экспериментальных прототипов, и, наконец, в 1986 году выпустил на рынок первый пылесос с циклонной системой, который задерживал мельчайшие частицы пыли, сохраняя силу всасывания постоянной.

Джеймс Дайсон

Первый циклонный пылесос Джеймса Дайсона под названием G Force стоил 2000 фунтов стерлингов. В 1991 г. он завоевал приз на Международной выставке инновационных продуктов в Японии, а на доход от продажи лицензии на его производство в этой стране Дайсон в июне 1993 г. открыл свой исследовательский центр и завод на родине, в графстве Уилтшир. Здесь им был создан пылесос Dyson DC01, который собирал даже мелкодисперсную пыль и табачный дым. Новая модель стоила уже 200 фунтов, и вскоре стала самым популярным пылесосом в Великобритании.

Воодушевленная успехом, команда Дайсона разрабатывает новые модели. Обнаружив, что циклон меньшего диаметра создает большую центробежную силу, изобретатель заменяет двойной воздушный поток Dual Cyclone(ТМ) своего пылесоса на восемь маленьких циклонов и получает на 45 % большую силу всасывания. В 2002 году им была создана и запатентована технология Root Cyclone(ТМ). Проходя через конусы пылесоса с системой Root Cyclone (ТМ), воздушный поток получает центробежное ускорение, достигающее 200 000 g. Это позволяет уловить из воздуха до 99,9% мельчайшей пыли и аллергенов, которые задерживаются в контейнере и не попадают обратно в комнату. Все пылесосы Dyson рекомендованы к использованию Московским НИИ Педиатрии и НИИ Иммунологии РФ.

Система Root Cyclone

Сегодня ассортимент приборов Dyson для сбора пыли насчитывает десятки моделей — вертикальные, цилиндрические и компактные пылесосы. В новом пылесосе Dyson DC23 Motorhead технология Root CycloneTM усовершенствована еще несколькими изобретениями инженеров этой компании — дополнительным циклоном Core Separator, отсеивающим пыль размером 0.5 микрона и электрощеткой, благодаря которой уборка ковровых покрытий и мягкой мебели стала еще эффективнее.

Электрощетка пылесоса Dyson DC23 Motorhead

Пылесос Dyson DC23 Motorhead

Подобно многим другим творениям фирмы Дайсона, новинка изобилует оригинальными техническими решениями. Например, уникальная запатентованная система смотки шланга Telescope Wrap(ТМ) позволяет без особых усилий надежно закрепить его на корпусе, делая мощную уборочную машину компактной и незаметной. Благодаря гибкой системе управления пылесос легко скользит по всем покрытиям и коврам с ворсом любой высоты. Более того, Dyson DC23 Motorhead беспрепятственно двигается даже по лестницам. Специальная конструкция нижней части корпуса позволяет ему удобно располагаться на ступенях, а за счет мощных колес он будет послушно «взбираться» за вами по лестничному пролету, чтобы убрать всю грязь в вашем доме.

Битвы за циклон

Технические инновации — штука весьма уязвимая. Да, существуют патенты, которые защищают права первопроходца. Но всякий, кто хоть раз пробовал сам составить заявку в патентное ведомство, знает её главную формулировку: «…отличающийся тем, что…». Возьми уже известное решение за прототип, внеси свои, пусть не столь революционные изменения — и ты уже выходишь за те рамки, которыми ограждены права патентообладателя. Таковы реалии нашего мира, нравятся они нам или нет. Всякое действительно ценное новшество моментально воспроизводится, модифицируется, совершенствуется, теряя изначальный эксклюзив. Наконец, патенты действуют не вечно, а лишь в течение определенного времени…

Джеймсу Дайсону пришлось потратить немало времени и средств на защиту своих разработок. В начале 2000-х он судился с компанией Hoover, посчитав, что в её пылесосе Triple Vortex используются запатентованные им решения. «Циклонную технологию придумал не Дайсон, — парировали представители Hoover — она была известна в промышленности задолго до него». Дайсону удалось выиграть один из процессов и отсудить у Hoover около 5 млн. долларов компенсации. Однако его попытка запретить конкурентам использовать в названии их модели само слово Vortex (англ. «вихрь») не увенчалась успехом: суд оставил за Hoover права на это слово.

Вообще, порой складывается впечатление, что в противостоянии Дайсона с Hoover есть что-то личное. Биографы изобретателя утверждают, что именно модель Hoover Junior была тем пылесосом, чей вечно забивавшийся пылью мешок подтолкнул молодого Джеймса на поиски альтернативного принципа сбора пыли. Вложив в свою разработку массу усилий и личных средств (ему пришлось даже заложить свой дом), Дайсон предложил изобретение ведущим производителям пылесосов, в том числе компании Hoover, но оно её не заинтересовало.

И вообще, говорят, честолюбивый Дайсон мечтал, чтобы его имя ассоциировалось с пылесосом так же, как в Америке с ним ассоциируется слово Hoover.

У Hoover были свои весомые причины недолюбливать новатора. В начале 90-х компании принадлежала четверть британского рынка пылесосов. Десять лет спустя, в разгар судебных сражений с Дайсоном, пылесосы Dyson потеснили продукцию Hoover и захватили более половины рынка Соединенного Королевства.

За последнее время идеи Дайсона дали обильные всходы, и сегодня многие производители предлагают собственные оригинальные разработки, использующие циклонную технологию. Но сколь бы представительным ни был парад безмешковых моделей, его всегда будут открывать пылесосы Dyson, подобно тому, как команда Греции всегда открывает парад открытия Олимпийских игр.

Hoover: сто лет опыта

Слово Hoover недаром вошло в английский язык как синоним понятия «пылесос»: еще в 1908 году Уильям Хувер наладил в США производство бытовых приборов для сбора пыли. Открывая второе столетие своей истории, компания Hoover представила новую модель пылесоса без мешка для сбора пыли Hoover Xarion. Сочетание двух инновационных технологий — Airvolution и Allergy Care Plus — позволяет этой модели гарантировать превосходный результат уборки.

Пылесос Hoover Xarion

Новейшая технология Airvolution основана на отделении от воздуха любых, даже самых мельчайших частиц пыли благодаря ускорению 22 900 g. Крупная пыль оседает непосредственно в пылесборнике, а воздух далее поступает в шесть каналов RISER, где вихревое движение отбрасывает мелкую пыль на стенки. Оптимальное распределение воздуха по шести каналам обеспечивает постоянную высокую мощность всасывания даже при практически полном контейнере для сбора пыли.

Блок циклонов Airvolution пылесоса Hoover Xarion

На последней стадии 12 ячеек V-образной формы делают воздух полностью чистым. Благодаря центробежной силе пылесос Hoover Xarion позволяет очищать воздух на 97 %!

Комплекс Allergy Care Plus этой модели является прекрасным дополнением для тех, кто страдает от аллергии. В нём применяются сразу три инновационные технологии:

Технология Silver Ion. Контейнер для сбора пыли и турбощетка обработаны ионами серебра, которые уничтожают 99,9 % микробов.

Технология Bactizero. Фильтры обработаны специальным антибактериальным составом, безвредным для человека, но эффективно уничтожающим такие опасные бактериии, как стафилококк и кишечная палочка. Состав сохраняет свои свойства даже после многократного мытья теплой водой.

Технология Allergy Defender. Природные нетоксичные гранулы уничтожают клещей, грибки и бактерии, а также неприятные запахи.

Все детали пылесосов Xarion прошли строгие испытания в лаборатории компании Hoover. К примеру, катушка шнура испытывалась на разматывание и сматывание 188 000 раз, а выключатель и контейнер выдержали 20 000 нажатий. Пылесос успешно прошел тест на непрерывную работу в течение 500 ч.

Tornado уносит пыль

Безмешковые пылесосы Tornado итальянской фирмы Ariete также использует мультициклонную технологию, которая так и называется: Cyclonic. Проходя через 12 трубок циклонного блока, вихревые потоки оставляют 99% пыли на дне контейнера. На выходе самые мелкодисперсные частицы надежно задерживаются гипоаллергенным фильтром.

Пылесос Ariete Tornado (модель 2795)

Производитель предлагает две модели семейства Tornado: модель 2795 мощностью 1600 Вт (мощность всасывания 510 аэроВт) с контейнером объемом 1,5 л, и модель 2796 мощностью 2400 Вт (мощность всасывания 360 аэроВт) с контейнером объемом 1,8 л. Пылесосы Tornado комплектуются силиконовым шлангом, металлической телескопической трубкой, насадкой «ковер/пол»,
а модель 2795 — ещё и турбощеткой. После окончания уборки контейнер пылесоса легко очищается от пыли, а сам ураганный очиститель квартиры с готовностью принимает вертикальное положение и паркуется, не занимая лишнего места в квартире.

VAX: сохраняя силу всасывания

Разработанная британской компанией VAX технология «Мультициклонной фильтрации с сохранением силы всасывания» также использует силу вихревых потоков для отделения пыли и грязи от всасываемого воздуха. Процесс делится на два этапа: вначале большие частицы пыли отсоединяются от всасываемого воздушного потока и скапливаются в нижней части контейнера-пылесборника. После этого несколько небольших вихревых потоков отделяют из проходящего воздушного потока наиболее мелкую пыль.

Пылесос VAX U90-MA-E (Mach Air)

Циклоны создают наилучшие условия для бесперебойной работы двигателя пылесоса. Входящий в двигатель воздушный поток имеет очень высокую степень очистки, поэтому его подвижные части остаются чистыми. Это препятствует интенсивном износу деталей, что в свою очередь приводит к увеличению срока службы двигателя пылесоса.

Мультициклонная технология реализована в ряде новых моделей VAX, в том числе в модели U90-MA-E (Mach Air), которая относится к относительно редкому для нашего рынка вертикальному типу пылесосов. Аппарат с корпусом цилиндрической формы весит 4,9 кг и развивает мощность всасывания 200 аэроВт. Пыль скапливается в контейнере объёмом 1,5 л, а для улавливания самых мелких её частиц служит фильтр H12 HEPA.

Electrolux Energica: аэродинамическое совершенство

Как вы считаете — что может быть общего между реактивным самолётом, спортивным автомобилем и новыми пылесосами Electrolux Energica? Скорость самолётов и спортивных болидов напрямую зависит от того, как они обтекаются воздушным потоком. Результатом разработки вертикальных пылесосов Energica также стало собственное ноу-хау компании Electrolux по оптимизации воздушного потока.

Пылесос Electrolux Energica

Подобно авиации, где воздушный поток при обтекании летательного аппарата должен встречать как можно меньше препятствий на своём пути, производителю удалось достичь оптимальной аэродинамики и отличных результатов при той же мощности электромотора (максимальная мощность составляет 1600 Вт в модели ZS203 и 1800 Вт в модели ZS204).

Вертикальные пылесосы — настоящая находка для жизни в городском ритме. Удобное хранение, отличная манёвренность и достаточная мощность всасывания (260 Вт и 280 Вт соответственно) — вот главные достоинства циклонных моделей Energica.

Дизайн новинок разработан в духе скандинавского минимализма. Прорезиненная ручка спроектирована с учётом эргономических особенностей, а регулятор уровня мощности устроен по принципу компьютерной мышки.

Род — пылесосы, семейство — безмешковые

В последние годы семейство безмешковых пылесосов пополнилось многими интересными моделями от различных производителей. Турецкая фирма BEKO предлагает циклонный пылесос BKS 1280 максимальной мощностью 1800 Вт и мощностью всасывания 300 Вт. Прибор массой 6,9 кг с электронной системой управления имеет пылесборник объёмом 2 л и пять уровней фильтрации, включая HEPA фильтр. Парковать пылесос можно как горизонтально, так и вертикально.

Пылесос BEKO BKS 1280

Циклонный пылесос RCC-6100 южнокорейской компании Daewoo имеет систему фильтрации воздуха на основе HEPA фильтра. Прибор мощностью 2000 Вт снабжен индикатором заполнения контейнера для сбора пыли (его объём — 2,5 л) и устройством автоматического сматывания шнура. Шланг крепится к корпусу с возможностью вращения на 360°.

Пылесос Daewoo RCC-6100

Польская фирма Zelmer относит свою модель Galaxy II 01Z010 к циклонным пылесосам второго поколения. Её вид и конструкция отвечают самым последним направлениям мирового дизайна. Благодаря пятиступенчатой системе фильтрации воздуха пылесос обеспечивает идеальную чистоту не только пола, но и выходящего в комнату воздуха. Улавливание самых мелких частиц пыли производится HEPA фильтром, который можно мыть до 700 раз.

Пылесос Zelmer Galaxy II 01Z010

Прибор имеет электронную регулировку мощности (максимальное потребляемое значение — 1800 Вт), мягкие колеса и устройство сматывания шнура. Пылесборник объемом 1 л снабжен индикатором заполнения. Выпускается пылесос в красном и синем цветах.

Безмешковый пылесос Panasonic MC-CL673 с мощностью всасывания 380 Вт оборудован электронной системой контроля мотора и автоматической регулировкой мощности всасывания. В пылесосе применена также технология автоматической самоочистки Reel Clean, благодаря которой самоочистка предварительного фильтра происходит каждый раз, когда Вы тяните за шнур пылесоса, включая его в сеть или передвигаясь по квартире. Благодаря этому фильтр загрязняется во много раз медленнее и не требует к себе особого внимания.

Пылесос Panasonic MC-CL673

В арсенале прибора имеются также HEPA-фильтр, телескопическая металлическая трубка Magic и универсальная турбощётка «3-в-1». Секрет этой насадки, предназначенной для уборки паркета, ковров с длинным ворсом и ковров с коротким ворсом — в щётке с двумя различными типами щетинок. Мягкие и длинные щетинки служат для чистки паркета, жёсткие и короткие — для ковров. Турбощётку легко разбирать и чистить, а снять её для уборки в труднодоступном месте можно одним движением, нажав ногой на рычаг EZ Release.

LG: с новым циклоном

Компания LG Electronics представляет новую серию компактных пылесосов без мешка для сбора пыли — LG VK79(78). Её основные достоинства — упрощенная циклоническая система, легкая очистка пылесборника, оптимальные размеры и маневренность. Серия пылесосов VK79(78) пришла на смену первому поколению циклонных пылесосов LG серии Cyking. Новая система удаления пыли включает в себя циклон (верхняя часть) и пылесборник (нижняя). Благодаря двойному действию циклона и крупные, и мелкие частицы пыли попадают непосредственно в пылесборник. А после прохождения через циклон поток воздуха очищается трехслойным предмоторным фильтром и выходным фильтром HEPA H11, который задерживает 99,95 % частиц.

Пылесос LG VK79182HR (Ferrari Red

Еще одна приятная особенность нового пылесборника — минимальный контакт с пылью. По окончании уборки нужно открыть пылесос, извлечь пылесборник, снять циклон и удалить пыль. Циклон же можно практически не чистить.

С учетом своего компактного размера и небольшого веса (5,5 кг) пылесосы новой серии имеют довольно вместительный пылесборник (его объём 1,5 л) и обладают высокой мощностью всасывания (350-360 Вт).

Новинки очень удобны в использовании: система управления расположена на ручке, а за счет мягких прорезиненных бесшумных колес и шнура длиной 9 м достигается отличная маневренность. Справиться с уборкой поможет разнообразие насадок и аксессуаров.

Philips ErgoFit: без лишних наклонов

При разработке нового поколения безмешковых пылесосов Philips ErgoFit специалисты компании использовали данные исследований, согласно которым во время уборки тело человека отклонено в среднем до 60° от вертикального положения. При этом один из трех человек испытывает постоянные боли в спине, которые являются неприятными последствиями уборки дома.

Пылесос Philips ErgoFit FC9256

В пылесосах ErgoFit применена запатентованная рукоятка PostureProtect, которая снижает нагрузку не только на спину, но и на запястья, позволяя сохранять удобное положение кистей рук и при этом пылесосить обеими руками. Вся система управления пылесосом сосредоточена на ручке: индикаторы на ЖК-дисплее фиксируют выбранный режим работы, уровень мощности всасывания, а также информирует о необходимости очистки цилиндрического фильтра. Длинная телескопическая трубка легко настраивается под индивидуальный рост человека, а гибкое соединение шланга улучшает маневренность пылесоса. Благодаря этому во время уборки вы доберетесь до самых труднодоступных углов дома, а количество наклонов при этом значительно сократится!

Благодаря мощности 2000 Вт и запатентованной щетке Tri-Active пылесосы ErgoFit быстро удаляют все виды загрязнений: пыль, шерсть животных, а также вредные микробы. Выпускающий моющийся фильтр HEPA13 и фильтр Air Seal гарантируют, что удаленные загрязнения не попадут обратно в воздух вашей квартиры.

Samsung: дизайн + технологии

Новые циклонные пылесосы Samsung — модели SC 8796 и SC 8786 — отличаются прекрасным сочетанием характеристик. Уровень их шума при максимальной мощности 2000 Вт составляет всего 74 дБ. Шнур питания длиной 9 м и большие колеса обеспечивают маневренность, а значит — возможность простой уборки даже просторной квартиры. Футуристический дизайн новых моделей полностью соответствует их технологичности. Однако главное в пылесосе — это качество очистки поверхностей. Новинки имеют фирменную щетку Silky brush, работающую в трех направлениях, которая отлично справляется с уборкой как ковровых, так и твердых покрытий. При этом сама щетка не забивается грязью, и эффективность ее работы, а также мощность всасывания не снижаются. В комплект входит и дополнительнпая щетка Super Turbin. Инновационная система двух валиков «соскребает» шерсть с ковровых покрытий и подхватывает их вместе с пылью, что обеспечивает более эффективную уборку. За счет особой конструкции щетка стала менее шумной, а её форма позволяет добраться до самых труднодоступных мест, что особенно актуально, если в доме есть животные.

Пылесос Samsung SC 8796

Новый контейнер Multi Chamber Plus+TM отличается улучшенной системой циклона и новой конструкцией крышки. Основной циклонический отсек сделан несколько выше, чем отсеки для пыли, поэтому, сохранив прежние габариты, контейнер стал на 20% вместительнее.

Новые модели требуют минимального ухода — контейнер легко вынимается, а фильтр следует иногда промывать под струей воды. Фильтр HEPA 13 способен задерживать мельчайшие частицы пыли размером до 0,3 мкм, обеспечивая идеальную фильтрацию воздуха до 99.95%. Благодаря этому воздух в доме после уборки будет всегда оставаться чистым.

Загадочный аэроватт

При знакомстве с характеристиками пылесосов потребители часто сталкиваются с единицей аэроватт, в которых выражают мощность всасывания. Впрочем, делают это не все производители - многие из них пользуются обычной единицей мощности, названной в честь Джеймса Уатта, шотландского инженера и изобретателя-механика (1736 - 1819).

Так есть ли разница между ваттом и аэроваттом?

Для начала давайте вспомним, что это, собственно, такое - мощность всасывания пылесоса. Эта величина (обозначим её P) определяется как произведение qh, где q - объемный поток прокачиваемого пылесосом воздуха (измеряется в м3/с), а h - создаваемое пылесосом разрежение (иными словами, разность давлений, а потому, как всякое давление, оно измеряется в паскалях). Вспоминаем школу: давление есть сила на единицу площади, и, следовательно, паскаль - это ньютон на метр квадратный.

Нетрудно убедиться, что единица мощности всасывания - это ватт, обычный ватт:

P = qh = [Н/м2] [м3/с] = [Н.м /с] = [Дж/с] = [Вт]

Что же касается аэроватта, то международная организация по стандартам ASTM International определяет его как произведение 0,117354 q h, где q и h - уже знакомые нам физические величины, но только объёмный поток выражен в кубических фунтах в секунду, а давление - в дюймах водяного столба. Переведите эти британские единицы в метрические, умножьте на 0,117354 - и вы получите 0,9983 ватта. Если и есть отличие от одного ватта, то совсем незначительное.

Они позволяют выводить нежелательные или вредные взвеси, удалять отходы лесопиления или столярного производства, иные мелкие частицы.

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 . 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.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Пылевые вентиляторы - устройство и применение в производстве

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.

Начнем с мифа, что пылесборник выполняет первичную очистку воздуха. Возможно, в параллельной вселенной так и происходит, но в нашей реальности контейнер так и остается контейнером.

Мешки и контейнеры нужны как хранилище для собранного мусора. Ни один из них не призван очищать воздух. Например, пластмассовый контейнер-пылесборник может стоять и при наличии циклонной системы, и при аквафильтре, и при сепараторной системе фильтрации пылесосов.

Единственный мало-мальски похожий на фильтр пылесборник – мешок. Ткань и бумага задерживают частички пыли, не пропуская их на следующие уровни фильтрации. Проблема только в эффективности подобного метода.

Материал не способен задержать микрочастички пыли, шерсти, пыльцы. Именно эти микроскопические элементы провоцируют симптомы аллергии и астмы. Следовательно, мешок не можно назвать фильтром, который очищает воздух, а только неким препятствием для крупного мусора.

Фильтры выполняют функцию очищения на разных стадиях прохождения через них воздуха. Ожидаемый результат – избавление от самых мелких соринок.

Простой способ увидеть разницу между системой фильтрации и пылесборником – оставить что-то одно. При отсутствии фильтров воздух будет просто перегоняться по шлангу, потом в корпус пылесоса, и выдуваться наружу. Таким образом можно раздуть весь мусор по помещению и сжечь мотор.

Если оставить фильтры, убрав контейнер, то крупный сор застрянет на всех уровнях фильтрации. Через пару секунд сила всасывания уменьшится, а нагрузка на двигатель достигнет критической отметки.

Очистка воздуха от крупного мусора

Вне зависимости от системы управления пылесосом, первыми удар грязью принимают системы очистки от крупного мусора. Существует всего несколько систем фильтрации воздуха на первом этапе.

Циклонная система

Работает по принципу завихрения воздуха. Пыль прилипает к стенкам конусного промежуточного сборника. При этом в центре завихрения остается относительно чистый воздух, который и поступает к следующим на очереди фильтрам.

Подобная система очистки применяется давно, но пока не придумали как повысить процент эффективности. В данный момент максимальный показатель системы циклон в пылесосах
– 97% и то только в соответствии с заявлениями самих производителей. Остальная, в том числе и крупная, пыль попадает на фильтры тонкой очистки, забивая их.

По мере заполнения контейнера, мощность всасывания пылесоса слабнет. Это приводит к снижению качества фильтрации, а, соответственно, и к ухудшению результата уборки.

Аквафильтр

Аквафильтр представляет собой резервуар с водой. Всасываемый воздух проходит через воду, «смывая» с себя пыль и мусор. По мере работы аппарата можно наблюдать за процессом загрязнения воды, контролируя ее. Как только она перестанет быть прозрачной – поменять. Так качество уборки не снизится, и каждый сантиметр пола или ковра будет вычищен до пылинки.

При первом использовании в комнате, которую убирали с помощью обычного пылесоса, воду в аквафильтре придется менять несколько раз. Дело не столько в качестве работы циклонной системы пылесоса, сколько в наглядности происходящего. Скрытые фильтры загрязняются постепенно и производят меньшее впечатление, да и менять их затратно. Водная система не скрывает ничего, потому смена материала фильтрации происходит сразу, без задержек.

Качество фильтрации воздуха примерно такое же как и в случае с циклоном. К сожалению, как и в первом случае показатель падает, если на пылесосе стоит HEPA-фильтр, на который попадают капельки воды. В таком случае пыль налипает на фильтр и остается там. В темноте и тепле микроорганизмы активно размножаются. При следующем включении они разносятся по помещениям вместе с уже не очищенным воздухом.

Сепараторная система

Выполняет очистку за счет наличия турбины и высоко оборотного мотора. Сепаратор, который и является турбиной, раскручивается до 20, в редкий моделях и до 26 тысяч оборотов в минуту. Эта часть пылесоса погружена в водный пылесборник. Во время вращения создается давление, которое топит пыль в воде.

Микроскопическая пыль может попасть в пузырьки воздуха, появляющиеся при вращении турбины. В случае с аквафильтром эти пылинки возвращаются в помещение. Сепараторная система предотвращает подобное, разбивая пузырьки.

Для успешной работы настоящей сепараторной системы очистки больше не требуется никаких фильтров. Самая продвинута сегодня технология немецкого сепараторного пылесоса Про-Аква позволяет не расходовать средства на дополнительные покупки фильтров, поскольку сама справляется с загрязнениями на 99.9997%.

Не плохие результаты экологичности показывает и дорогостоящая система встроенного пылесоса, однако, такие аппараты лишены большей части эксклюзивных функций, которыми может похвастаться сепараторный пылесос. Речь идет о глубинной очистке и очистке воздуха. При этом аппарат с сепараторной фильтрацией воздуха значительно ниже в цене. Плюс, не требуется дополнительное помещение для сброса мусора и пыли.

На выходе воздух получается увлажненным, что важно в зимний период. Неприятного запаха перегоревшей пыли нет, поскольку она не доходит к моторному отсеку.

Среди дополнительных опций есть ионизация воздуха и его ароматизация.

Фильтры тонкой и грубой очистки

Подобные фильтрационные системы пылесосов стоят перед моторным отсеком и на выходе. В первом случае они препятствуют попаданию пыли к двигателю, во втором – происходит окончательная очистка воздуха.

Загрязнение очистителей моторного отсека, то есть фильтров грубой очистки, легко определить по запаху «жаренной» пыли. Когда микроскопические каналы забиваются, то загрязнение попадает на разгоряченный мотор. Это и провоцирует появление неприятного запаха.

Микрофильтр

Имеет плоскую форму, соответствующую кассете, в которую вставляется. Материал – поролон или прессованное микроволокно.

Светлый цвет работает, как своеобразный индикатор загрязненности. Серый цвет подобен желтому на светофоре – пора готовиться к смене микрофильтра. Темно-серый означает, что нужно срочно перестать пользоваться им. В среднем, микрофильтр требует замены раз в 3-4 месяца, но иногда и чаще.

Степень очищения воздуха невысокая, поскольку, после первого же использования, мелкие каналы забиваются. В дальнейшем задерживается все меньше мусора. Как дополнение, внутри материала начинают активно размножаться грибки и бактерии, что не способствует здоровью жителей квартиры или дома.

Более менее эффективная работа микрофильтра возможна при постоянной его смене. Стоимость картриджа невысокая и, кажется, что этим достигается экономия. Однако, если брать цену годичного набора фильтров, то сумма получается немаленькая.

HEPA

В соответствии с испытаниями в абсолютно новом состоянии по уровню улавливания пыли выделяют:

Н 10 – до 85%;
Н 11 – до 95%;
Н 12 – до 99.5%;
Н 13 – до 99.995%.

Уровень фильтрации теоретически выбирается пользователем, но на деле приходится покупать то, что есть в наличии. Маркировка должна быть указана в документации, прикладываемой к товару. Более того, после 2-3 использований степень очистки таким фильтром снижается более ем в 3 раза.

По времени использования различают:

Одноразовые . Производятся из бумаги с примесями стекловолокна. Способны задержать частички, размером до 0.3 микрон. Недостаток – сочетание стоимости и потребности в постоянной замене. При этом одноразовые HEPA-фильтры достаточно сложно найти даже в больших магазинах.
Многоразовые . Выполнены из фторопласта – полимерного материала, который можно промывать водой. Принятие банных процедур должно происходить после каждого использования, вне зависимости от загрязненности. Производители обещают, что такой фильтр прослужит от 3 до 6 месяцев. Но вот так ли это? С точки зрения здравого смысла нет, но если интересно можно испытать на себе.

Поскольку одноразовые фильтры требуют много внимания и затрат, то чаще приобретают многоразовые фторопластовые аналоги. Постоянные HEPA требуют постоянной заботы в виде мытья, сушки и установки в пылесос.

Попадание частичек пыли более 0.3 микрон становится причиной микроразрывов на поверхности фильтра. Эти повреждения не видны глазу, но ощущаются по запаху пыли после уборки.

При использовании многоразового HEPA-фильтра следует в точности придерживаться всех предостережений. В первую очередь нужно мыть фильтр после каждого использования. Затем выделить отдельное место под просушку и высушивать полностью в противном случае Вы рискуете не понаслышке узнать что такое астма!.

Влажный HEPA становится местом размножения множества микроорганизмов и грибков. Первый сигнал, что пользователь использует недосушенный фильтр – запах. Чудный аромат затхлости быстро распространяется по комнатам, сигнализируя о гибели HEPA. В подобной ситуации фильтр необходимо срочно заменить, чтобы не спровоцировать появление респираторных заболеваний у жильцов. Особенную осторожность следует проявить при нахождении в помещении детей и людей преклонного возраста.

Промывание фильтра не делает его абсолютно чистым. Вода удаляет лишь 80% микрочастиц, собравшихся в порах. Соответственно падает и уровень очистки воздуха, и мощность всасывания пылесоса. Сначала это незаметно, но через месяц разница ощутима.

Угольный фильтр

Внешне выглядит как пластмассовая кассета с сотами, которые заполнены активированным углем. Предназначен исключительно для улавливания запахов, но никак не пыли. Достаточно эффективный, но может использоваться только как дополнение к основным фильтрам.

Менять угольный фильтр нужно раз в 2-3 месяца. К этому сроку он теряет свои свойства и становится бесполезен. При покупке нового товара, следует обратить внимание на герметичность упаковки. Она должна быть целой иначе уголь уже будет пропитан запахами, то есть непригоден к использованию.

Как выбрать пылесос по системе фильтрации

В первую очередь стоит посчитать не мифическую выгоду, а реальные расходы на дополнительные материалы. Возможно, при покупке, будет возможность приобрести недорогой пылесос с фильтрами. Здесь и следует задуматься. Если производитель выпускает аппараты и продает их по низкой цене, то как же он зарабатывает? Оцените шансы на то что владелец компании – альтруист и отбросьте эту мысль. Чаще всего дешевый товар требует дорогих комплектующих. Или не дорогих, но часто. По форме исполнения это больше похоже на кредит. Покупатель берет пылесос и еще долгие годы платит компании проценты в виде бесконечной покупки фильтров.

Пылесосы с сепараторной системой очистки воздуха и водным пылесборником не требуют дополнительных затрат. Цена покупки указывается реальная, и со временем не появляется дополнительных расходов, которые выпрыгивают, как черт из табакерки.

Гарантийный срок от компании-производителя большинства сепараторных пылесосов превышает 5 лет иногда даже в 2 раза. Следовательно, фирма не ожидает, что пользователи будут обращаться за помощью на протяжении всех этих лет. На фоне отсутствия расходов на фильтры и ремонт, сепараторный пылесос на основе водяного пылесборника экономит деньги. Показатели очистки берегут здоровья хозяев. Получается двойная выгода при покупке одного пылесоса.

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

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.
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.

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:
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.