Циклонный пылесос для мастерской: фото, видео, чертежи. Циклон своими руками (пылеуловитель) в мастерской Самодельный циклон для пылесоса из канализационных труб

Изготовление прекрасной деревянной мебели таит в себе для работника производства или частной мастерской опасность - это мельчайшая древесная пыль, которую приходится вдыхать.

Применение индивидуальных средств защиты - очков и респираторов позволяет сохранить чистоту дыхания, но воздух в столярной мастерской в любом случае должен быть максимально чист от древесной пыли. Иначе атмосфера станет в прямом смысле взрывоопасной - древесная пыль прекрасно горит.

Циклон - это тип воздухоочистителя, который используют в промышленности для очистки газов или жидкостей от взвешенных частиц. Принцип очистки инерционный, с использованием центробежной силы. Циклонные пылеуловители составляют наиболее массовую группу среди всех видов пылеулавливающей аппаратуры и применяются в разных областях промышленности. Даже некоторые модели современных бытовых пылесосов используют инерционную очистку. Принцип действия простейшего противоточного циклона наглядно показан на рисунке.

Принцип работы пылеуловителя «Циклон»

Поток запылённого воздуха вводится в аппарат через входной патрубок тангенциально в верхней части. В аппарате формируется вращающийся поток газа, направленный в низ конической части аппарата. Под действием центробежной силы частицы пыли выносятся из потока и оседают на стенках аппарата, затем захватываются вторичным потоком и попадают в нижнюю часть, через выпускное отверстие в бункер для сбора пыли. Затем очищенный от пыли газовый поток движется снизу вверх и выводится из циклона через соосную выхлопную трубу. Центробежный вентилятор, установленный в верхней части рабочей камеры, создаёт разрежение в корпусе циклона, в результате чего воздух закачивается через входной патрубок. Проходя по спирали под действием центробежной силы, тяжёлые фракции отделяются и оседают в бункер, воздух же выходит через выхлопную трубу и попадает в фильтр, где задерживаются более мелкие частицы.

В обычных условиях оптимальная скорость воздуха в цилиндрической части циклона составляет 4 м/с. На скорости 2,5 м/с пылеуловитель лучше всего справляется с очищением воздуха от тяжёлых примесей. Для понижения уровня шума агрегат помещают в отдельную комнату со звукоизоляцией. Контроль заполнения бункера облегчается с помощью небольшого источника света, помещённого за прозрачным гофро-шлангом. Если свет тускнеет - бункер заполнен. Кстати, применение шлангов большого диаметра, а также шлангов из антистатических

материалов улучшает их проходимость. Для подключения таких шлангов используют соединения подходящего диаметра. При достаточной производительности устройство можно использовать для уборки мастерской в качестве промышленного пылесоса, В результате из 20-мм фанеры и листа оцинкованной стали получился вот такой агрегат (фото 1).

Центробежный вентилятор для Циклона своими руками

Сначала сделал центробежный вентилятор-улитку. Крышки корпуса изготовил из фанеры толщиной 20 мм, корпус согнул из алюкобонда, лёгкого и прочного композитного материала, толщиной 3 мм (фото 2). В крышках профрезеровал канавки с помощью

ручного фрезера и циркульного приспособления для него фрезой диаметром 3 мм и глубиной 3 мм (фото 3). Вставил корпус улитки в канавки и всё стянулдлиннымиболтами. Получилась жёсткая надежная конструкция (фото 4). Затем из того же алюкобонда изготовил вентилятор для улитки. Вырезал фрезером два круга, профрезеровал в них пазы (фото 5), 8 которые вставил лопасти (фото 6), и проклеил их с помощью термоклеевого пистолета (фото 7). Получился барабан, похожий на беличье колесо (фото 8).

Крыльчатка получилась лёгкая, прочная и с точной геометрией, её даже не пришлось балансировать. Надел её на ось двигателя. Собрал полностью улитку. Под рукой оказался двигатель 0,55 кВт 3000 об/мин на 380 В.

Подключил и опробовал вентилятор на ходу (фото 9). Дует и всасывает очень сильно.

Корпус циклона своими руками

Из 20-мм фанеры фрезером с циркулем вырезал круги основания (фото 10). Из кровельного листа согнул верхний корпус-цилиндр, прикрутил саморезами к фанерному основанию, стык проклеил двухсторонним скотчем, стянул лист двумя стяжками и проклепал вытяжными заклёпками (фото 11). Таким же образом изготовил нижнюю коническую часть корпуса (фото 12). Далее

в цилиндр вставил трубы, применил полипропиленовые для наружной канализации 0 160 мм, проклеил их термоклеем (фото 13). Всасывающей трубе заранее с внутренней стороны цилиндра придал прямоугольную форму. Предварительно нагрел её феном, вставил в неё деревянную оправку прямоугольного сечения и остудил (фото 14). Таким же образом согнул корпус для воздушного фильтра. Кстати, фильтр применил от КамАЗа из-за большой площади фильтровальной шторы (фото 15). Соединил верхний цилиндр и нижний конус, прикрутил сверху улитку, под-

соединил воздушный фильтр с помощью полипропиленовых отводов к улитке (фото 16). Собрал всю конструкцию, под опилки поставил пластиковую бочку, соединил с нижним конусом прозрачной гофротрубой, чтобы видеть уровень заполнения. Провёл испытания самодельного агрегата: подключил его к фуговальному станку, от которого стружки больше всего (фото 17). Испытания прошли на ура, на полу ни соринки! Проделанной работой остался очень доволен.

Циклон своими руками – фото

Циклон в сборе. Такая установка обеспечивает высокий уровень очистки воздуха.
Заготовки для вентилятора.
Канавки в крышке работал фрезером с помощью циркульного приспособления для него фрезой диаметром 3 мм и глубиной 3 мм.
Готовые для сборки корпус и вентилятор.
Перед приклеиванием лопастей.
Барабан с крыльчаткой выглядят как промышленно изготовленные детали.
Клеевой пистолет выручает именно в тот момент, когда он просто незаменим.
Перед сборкой электродвигателя важно проверить крепление крыльчатки на валу.
Мощный мотор может превратить циклон в настоящий пылесос!
Заготовки для корпуса циклона.
Верхний корпус-цилиндр из оцинкованной кровельной стали.
Готовая конусная часть ожидает сборки.
Пропиленовые трубы как элементы подводящей и отводящей магистралей.
Полипропиленовая труба превратилась из круглой и большой в прямоугольную маленькую.
Камазовский фильтр для тонкой очистки воздуха после циклона.
Полипропиленовые канализационные отводы отлично работают в качестве воздушной магистрали.
И правда, пыли стало значительно меньше, можно и доску начисто пройти.

КАК СДЕЛАТЬ ВЫТЯЖКУ ДЯЛ МАСТЕРСКОЙ СВОИМИ РУКАМИ – ВАРИАНТЫ, ОТЗЫВЫ И СПОСОБЫ

Вытяжка для мастерской своими руками

Понадобилось: оцинкованная листовая сталь толщиной 1 мм сантехнические трубы d 50 мм и переходники для них пылесос ведро из-под краски.

Начертил эскиз циклона и схему проводки для удаления пыли и опилок (см. рис. на стр. 17). Вырезал заготовки корпуса и крышки циклона
Загнул кромки прямых сторон жестяной детали корпуса (на чертеже отмечено штрих-пунктиром) на ширину 10 мм - для соединения.

На обрезке трубы придал получившейся заготовке округлую конусную форму. Застегнул замок (загнул кромки в зацеп) и опрессовал жесть.
Сверху и снизу корпуса под угол 90 град, отогнул кромки шириной 8 мм для крепления крышки и мусоросборника.
В цилиндре вырезал овальное отверстие, установил в него боковой патрубок d 50 мм (фото 1), который закрепил внутри полоской оцинковки.
В крышке вырезал отверстие, зафиксировал в нем входной патрубок d 50 мм (фото 2), закрепил готовую деталь на корпусе и завальцевал стык на наковальне.
Циклон приклепал к горловине ведра (фото 3). Стыки всех элементов промазал силиконовым герметиком.
Вдоль стены закрепил два канала вытяжной системы (фото 4) с заслонками изменения потока (фото 5) Рядом установил бытовой пылесос, а на пол поставил ведро с циклоном (см. фото 3). Все соединил резиновыми шлангами.

СХЕМА ВЫТЯЖКИ-ЦИКЛОНА И ФОТО

При работе в мастерской или дома шлифовальным инструментом, при обработке деталей и подготовке поверхностей возникает потребность в удалении мелкодисперсной пыли. И, конечно, желательно снизить ее концентрацию еще во время работы, организовав на рабочем месте локальную постоянную очистку воздуха.

На предприятиях такая проблема решается путем монтажа фильтровальных установок с циклоном, который производит улавливание и осаждение пыли с требуемой эффективностью.

В нашем случае достаточно сделать пылесос с циклоном , тем самым сэкономив на покупке строительного пылесоса, где такая функция предусмотрена производителем.

Принцип работы самодельного строительного пылесоса с циклонным фильтром

Существует несколько вариантов изготовления циклона для бытовых нужд. Чтобы определиться с наиболее эффективной схемой функционирования оборудования, следует знать принцип работы этого фильтра.

Циклон в классическом варианте представляет собой цилиндр и конус, в верхней части которого выполнен вход для загрязненного и выход для очищенного воздуха.

Вход сделан так, чтобы воздух входил в фильтр по касательной, формируя вращающийся поток, направленный к конусу оборудования (вниз).

Инерционные силы воздействуют на частицы загрязнителей, выносят их из потока к стенкам аппарата, где происходит осаждение пыли.

Под воздействием гравитации и вторичного потока, осажденная на стенках масса перемещается к конусу и удаляется в приемный бункер. Очищенный воздух поднимается вверх по центральной оси и выводится через патрубок, расположенный строго по центру верхней площадки циклона.

Обязательным условием эффективной очистки воздуха является точный расчет аппарата и герметичность циклона, в том числе и по отношению к приемному бункеру.

В ином случае нарушается принцип действия и возникает хаотичное движение воздуха, не позволяя пыли оседать в штатном режиме.

Кроме того, необходимо подобрать и двигатель, осуществляющий всасывание загрязненного воздуха, что обеспечит оптимальные параметры работы оборудования.

Самодельный фильтр для строительного пылесоса , варианты которого предлагаются в интернете нельзя назвать полноценным циклоном.

Самая простая схема такого оборудования представляет собой пластиковую бочку с врезанным патрубком входа по касательной, вмонтированным фильтром от автомобиля внутри корпуса «циклона», через который удаляется очищенный воздух и к которому подключен бытовой пылесос.

Недостатки оборудования заключаются в отсутствии сформированного потока, закрученного по стенкам бочки и ламинарного возвратного потока.

По-сути мы получаем дополнительную емкость для осаждения крупных частиц (опилок, стружки), а мелкодисперсная пыль будет забивать фильтр на выходе, и потребуется постоянная его очистка.

Чтобы улучшить конструкцию, предлагаем дополнить пластиковую бочку самодельным циклоном, сделанным из дорожного конуса. Лучше всего, если работа ведется на протяжении нескольких часов, установить стационарный вариант оборудования для удаления пыли с рабочего места.

В этом случае нам понадобиться радиальный бытовой вентилятор. А при разовом подключении циклона достаточно использовать обычный пылесос с регулировкой мощности по всасыванию.

Иногда устанавливается дополнительный реостат для уменьшения частоты вращения двигателя пылесоса, тем самым подбирая параметры необходимые для нормального функционирования фильтра.

В следующих разделах статьи мы представим вам два варианта циклона для бытового использования.

Подбор инвентаря — что потребуется для работы

Для первого варианта конструкции стационарной установки вам потребуются следующие составные части:

Пластиковая бочка;
Серая пластиковая канализационная труба диаметром 50 мм;
Дорожный конус;
Гофрированные шланги, усиленные стальной проволокой или металлизированные шланги;
Клей для пластика;
Радиальный бытовой вентилятор с возможностью изменения частоты вращения двигателя и по производительности равной шестикратному обмену воздуха в помещении;
Фанера толщиной 10-12 мм.

Второй вариант изделия является наиболее удачным, так как в этом случае изделие приближается к функционалу настоящего циклона.

Для изготовления фильтра потребуется приобрести:

Готовый пластиковый циклон производства Китай;
Бочка, ведро или иная емкость для изготовления пылевого бункера;
Гофрированные шланги.

Пластиковый циклон стоит недорого, примерно 1500-2500 рублей и предназначен для сбора пыли средней и тяжелой фракции. Отлично справляется со стружкой и опилками.

Поэтапная инструкция к процессу сборки циклона

Первым вариантом у нас на очереди стационарная конструкция для мастерских с большим образованием пыли различного происхождения.

Собираем фильтр циклонного типа для пылесоса

Сначала изготавливаем сам циклон. В пластиковом конусе делаем отверстие для прохода канализационной трубы по касательной.
Для лучшего соединения патрубка с корпусом конуса поверхности сопряжения матируем наждачной шкуркой. Проклейку швов ведем с помощью монтажного пистолета.
В верхней части конуса устанавливаем вертикальный патрубок, нижний конец которого должен находиться ниже входного отверстия. Таким образом, мы сможем добиться вихревого движения воздуха. Патрубок закрепляется в фанерном листе в форме окружности с диаметром равным размеру основания конуса.
Подготовленный циклон закрепляется на крышке бочки с помощью круглого фанерного листа.
Чтобы пластиковая бочка при забивании мусором входного патрубка не деформировалась под воздействием вакуума, внутри емкости устанавливаем распорку - рамку, выполненную из фанерного листа. Внешние размеры рамки повторяют внутренний диаметр бочки. Для усиления конструкции, притягиваем строительный конус к крышке емкости с помощью металлических шпилек.
Далее проводим подключение циклона к гофрированным шлангам на входе и выходе. Радиальный бытовой вентилятор устанавливаем на улице под навесом.

Второй вариант строительного пылесоса имеет в основе китайский пластиковый циклон, который также закрепляется на любой из выбранных емкостей. Получается надежная и эффективная конструкция.
Крепление циклона к емкости осуществляется с помощью прижимного металлического фланца.

ВИДЕО ИНСТРУКЦИЯ

При запуске пылесоса и дальнейшей эксплуатации не забывайте прочищать входной патрубок и останавливать внутренние распорки на емкостях, чтобы не допустить деформации приемного бункера.

Если необходима более тонкая очистка воздуха, то конструкция дополняется автомобильным фильтром в корпусе на выходе изделия.

Каким бы обширным не был ассортимент на рынке пылесосов, далеко не всем по карману обеспечить себя соответствующими агрегатами для промышленных и домашних нужд. Причиной тому зачастую выступает высокая себестоимость промышленных пылесосов. С одной стороны уборка в гараже или мастерской отнимает уйму времени, а с другой, пылесос себестоимостью от 500 до 1000 долларов с большим пылесборником и хорошими показателями всасывания. Отличным решением проблемы может послужить самодельный пылесос для мастерской, изготовленный своими руками. Достаточно вспомнить как хорошо мы умеем что-либо мастерить. Те же принципы можно применить при выходе со строя домашнего помощника заводского изготовления в плане нарушения целостности фильтров или пылесборных устройств. Для реализации подобного проекта Вам понадобиться запастись терпением и некоторыми подручными средствами, которые возможно, без дела пылятся в дальнем углу гаража. Самодельный пылесос легко подойдет для уборки в помещении, поможет собирать строительный мусор, позволит убрать пыль, вылетающую из-под рабочей поверхности электроинструмента.

Самодельный фильтр для пылесоса

Изначально, перед тем как начать запасаться материалами для изготовления агрегата, следует четко определить задачи, которые пылесос должен решать. Так, емкость для сбора мусора может составлять пару литров для уборки в квартире и других домашних помещениях, или же несколько десятков литров для уборки строительного мусора на рабочих площадках или в гаражах. Для такой емкости отлично подходит большая бочка или небольшое ведро из-под какого-либо строительного материала, главное, чтобы у Вас была возможность обеспечить герметизацию этой емкости в процессе уборки мусора. Если не добиться нужной степени герметичности, мелкие фракции пыли, всасываемые воздушным потоком, через отверстия попадут в воздушную атмосферу домашнего помещения или воздух рабочей зоны. Гораздо хуже обстоят дела при уборке вредных химических веществ и строительных материалов, так как в виде пыли или аэрозоля в воздухе рабочей зоны они способны ухудшать самочувствие и наносить вред здоровью человека.

Помимо загрязнения воздуха, плохая герметизация приведет к потере силы всасывания. Если вместо емкости для мусора, Вы решили сделать самодельный мешок для пылесоса, он также должен удерживать пыль и не пропускать ее в окружающую среду.

Размер ячеек между волокнами должен быть таким, чтобы пыль определенных размеров сдерживалась внутри мешка и не выдувалась назад в помещение. Разумеется, что в бытовых помещениях тип пыли и ее размеры больше, чем пыль строительного мусора и пыль, вылетающая из под работающего электроинструмента.

Как подобрать насос?

Устройство для создания воздушного потока можно взять из уже готового пылесоса, бывшего в употреблении, но по тем или иным причинам непригодного для дальнейшей эксплуатации, а можно использовать любое насосное устройство, соответствующее предъявляемым требованиям:

Должен работать в режиме номинальной нагрузки продолжительное время, достаточное, для выполнения поставленных задач и всех манипуляций;
Должен выдерживать перегрузку как кратковременную, так и долгосрочную, чтобы забившийся шланг не приводил к перегреву и выходу со строя.
Должен обеспечить достаточную силу всасывания с учетом установленных фильтров и прочих преград на пути воздушного потока.

В помещениях, где не требуется высокая сила всасывания, роль насоса может выполнять обычный домашний пылесос, к примеру с мешковым пылесборником. Для этого мешковый пылесборник удаляется, а к нему присоединяются необходимые комплектующие элементы.

Делаем фильтр

Оптимальным решением создания фильтрующего устройства для самодельного пылесоса станет циклонный фильтр, сделанный своими руками. Принцип изготовления достаточно прост: Вам понадобиться изготовить конструкцию из цилиндра с двумя отверстиями под вход и выход воздушного потока, всасываемого пылесосом и усеченным конусом, направленным вниз. Для этих целей может подойти любой материал от металла до пластика. Единственным требованием, предъявляемым ко всей конструкции циклона, является качественная герметизация всех щелей и отверстий. Причина та же, что и для пылесборника: появление пыльной фракции в воздухе и снижение производительности агрегата. Рассмотрим вариант изготовления самодельного циклона для пылесоса из пластиковых труб. Сложностью в изготовлении станет только конусная часть, которую придется подобрать из готовых деталей или изготовить самостоятельно. Для изготовления Вам понадобиться:

труба шириной от 100 мм и выше, чем больше труба, тем более качественную работу циклонного фильтра удастся получить;
две трубы малого диаметра для входного и выходного отверстия. В среднем берутся трубы от 50 мм и ниже, в зависимости от диаметра рабочего шланга.
конусная деталь, больший диаметр, которого соответствует диаметру большой трубы (цилиндра).
Для широких цилиндров, от 150 мм в диаметре и более потребуется шнур или гибкая трубка малого диаметра для направляющей по фильтру.
Крышка, которая будет плотно прилегать к верхнему отверстию цилиндра.
клей или материал для пайки, уплотнитель.

Самодельный циклонный пылесос получится таким образом гораздо дешевле заводского за счет дешевого фильтра, стоимость которого обойдется в 8 – 10 долларов в отличии от оригинального заводского циклонного фильтра. Изначально берется широкая труба, выбранная на роль цилиндра, и обрезается до необходимой высоты (если Вам не удалось приобрести нужного размера). Отверстия под входное и выходное отверстие следует вырезать как можно более аккуратно, не допуская сколов и неровностей краев. Если отверстие для всасывания воздуха следует располагать в горизонтальной плоскости, то отверстие для выхода воздушного потока можно расположить как на самой трубе, так и на верхней крышке циклонного фильтра. Исходить стоит из того, где удобнее всего обеспечивать качественную герметизацию. Если материал крышки резать гораздо проще и герметик закрепиться нормально, то предпочтение лучше отдать крышке, в противном же случае, отвод следует расположить на корпусе. Главное условие – патрубок выходного отверстия должен располагаться выше входного. Это позволит мусору опускаться вниз, пропуская к выходному отверстию только воздух и мелкодисперсионную пыль. Для улавливания такой пыли можно использовать и некоторые самодельные фильтры, к примеру, тканевые или приспособить автомобильный фильтр, это позволит обезопасить самодельный строительный пылесос от опасных для двигателя видов мусора.

Для создания завихрения воздушного потока, который всасывается в циклон, по поверхности цилиндра следует спиралеобразно наклеить гибкий шланг или шнур из непромокающего материала. Такая спираль повысит эффективность работы циклонного фильтра. Следует оговориться, что выполнить такое дополнение получится только для трубы большого диаметра, в которую Вам легко будет проникнуть руками. Входная и выходная труба закрепляется в соответствующих отверстиях при помощи герметика, термоусадок, клеев или кусочков трубы, которые запаиваются паяльником. Основная задача этого материала – это прочное закрепление и герметизация трубок. Верхняя крышка должна плотно прилегать к краям цилиндра, можно при желании закрепить ее герметиком, но тогда усложниться процесс очистки внутренних поверхностей циклонного фильтра от скопившегося мусора. Не следует забывать также о том, что поверхность может электризоваться и накапливать статический заряд, который будет удерживать пыль. Поэтому, сразу лучше установить крышку на уплотнитель для двери, это позволит избежать попадания пыли в помещение и даст возможность беспрепятственно открывать крышку в нужный момент. Конусную часть можно укрепить при помощи герметика или клея, так как ее снимать вряд ли придется. Через отверстие в усеченном конусе мусор будет просыпаться в мусоросборник.

Такое устройство может быть полезным не только тем, кто задумался как сделать самодельный пылесос, но и владельцам рабочих пылесосов заводского изготовления. Если Вам надоело постоянно менять мешок для сбора пыли или забиваются фильтры, то установка самодельного циклона поможет решить эту проблему без лишних затрат на приобретение нового пылесоса.

Если Вы взялись мастерить промышленный пылесос, то на нем можно смонтировать розетку для подключения электроинструмента, которая позволит обеспечить параллельную работу пылесоса и инструмента. В цепь розетки можно подсоединить систему автоматического включения пылесоса, которая обеспечит всасывание пыли при пуске инструмента. Помимо этого, такая система может обеспечивать задержку отключения пылесоса после размыкания цепи питания электроинструмента. Это позволит промышленному пылесосу собирать вылетевший мусор и пыль в течении нескольких секунд после отключения электроинструмента.

Что следует учитывать при изготовлении самодельного пылесоса?

При изготовлении самодельных пылесосов некоторые умельцы с целью экономии собственного времени и сил включают в состав агрегата заводские детали и запчасти. В большинстве случаев такой шаг вполне оправдан, за исключением случаев установки фильтров. Для самодельного пылесоса следует всеми путями избегать установки пресловутых HEPA фильтров. Эти фильтры работают по принципу задержки мелких частиц пыли в порах самого фильтра. Из-за чего по мере заполнения фильтра мусором будет постепенно утрачиваться сила всасывания и, следовательно, качество уборки. Всевозможные попытки очистки таких фильтров не приводят к ожидаемым результатам, поскольку пыль полностью не выдувается, а при стирке и вымывании приводит к возникновению процессов гниения и развития бактерий. Понятное дело, что эти бактерии во время работы выдуваются назад в помещение, этот процесс выражается в неприятном запахе во время работы пылесоса.

Для оптимизации работы пылесоса можно подключать два шланга – один на всасывание, другой на выдувание, шланг на выдувании позволит эффективно чистить различные поверхности и труднодоступные места, поскольку сразу выдуваемая пыль будет собираться втягивающим шлангом. Однако, отсутствие фильтра в обычном пылесосе может привести и к обратному эффекту ведь для того чтобы его не использовать необходимо обеспечить аппарат идеальной системой очистки, а сделать это в домашних условия ой как сложно. Так что если нужна настоящая чистота, лучше сэкономить на чем-то другом, а уборщика выбрать надежного и безфильтрововго чтобы и воздух, и поверхности чистил. И все это о сепараторном аппарате! Так что удачи с выбором и использованием пылесоса.

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).

Применение
Эффект 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:

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.