Циклон, воздушный фильтр для удаления опилок и других частиц. Принцип работы циклонного аппарата

Терминология и фундаментальный принцип работы фильтра циклонного типа

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

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

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

Монтаж высокопроизводительной двухступенчатой дымоочистной системы на базе циклонов и мокрого скруббера. Сделано в «ПЗГО»

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

Тонкости подключения самодельного циклона

Собранный своими руками циклон (фильтр строительного назначения) подключается для работы простым образом.

Входной (боковой) канал соединяется гофрированным гибким шлангом или другим подобным аксессуаром с рабочим инструментом, например, с каналом электрического лобзика.

Выходной канал (верхний патрубок) подключается непосредственно к входному гнезду пылесоса вместо рабочей насадки.

Схема соединения – подключения циклона в пару к бытовому пылесосу и строительному инструменту, конструкция которого поддерживает функцию отсоса мусора

Сначала в работу включается пылесос, затем для нужных целей применяется строительный инструмент. В результате выполняемое действие, допустим, распил доски электрическим лобзиком, проходит без выброса стружки и мелкой пыли в окружающую среду.

Побочный продукт рабочей операции полностью направляется в циклонный сепаратор, где фильтруется должным образом.

Любители самоделок могут попробовать полностью собрать пылесос, который можно использовать в мастерской или в доме. Пошаговый инструктаж по изготовлению практичного агрегата представлен в этой статье.

Батарейный циклон БЦ – групповой циклонный фильтр (мультициклон) для промышленной пылеочистки

Изготовитель пылеулавливающего и газоочистного оборудования завод «ПЗГО» предлагает к рассмотрению особенностей и характеристик – а также к производству, поставке и локальному внедрению – такой класс промышленных пылеуловителей как батарейный циклон (двойной или групповой мультициклон типа БЦ).

Мы более 30 лет на профессиональном базисе разрабатываем и конструируем индустриальные воздухо- и газоочистные фильтры сухого и мокрого типа, которые сегодня с достоинством отрабатывают со средним КПД в ≈ 99% на более чем 200 предприятиях России, СНГ, Азии и Европы.

Задайте вопрос и получите исчерпывающую консультацию по оборудованию

Как пользоваться циклонным пылесосом

Циклонные пылесосы представлены в широком ассортименте. Производители оснащают их различными функциями. Модельный ряд напольных пылесосов Blizzard от Miele оснащен четырьмя режимами мощности:

• минимальный — для домашнего текстиля и мягкой мебели;
• повышенный — для ковров высокого качества, требующих деликатного ухода;
• средний — для ежедневной уборки ковровых и твердых напольных покрытий;
• максимальный — для сильнозагрязненного пола.

Подбирайте уровень мощности в соответствии с видом уборки. Регулярно обслуживайте любую модель циклонного типа:

• очищайте контейнер от загрязнений;
• промывайте фильтр тонкой очистки;
• следите за состоянием фильтра выходящего воздуха.

Как работает циклонический пылесос?

Загрязнённый воздух поступает в циклонный фильтр, где движется вниз по спиралеобразной траектории. Во время движения по кругу на мусор действует центробежная сила. Она прижимает крупную пыль к стенкам контейнера. Мелкие частицы очень лёгкие, поэтому они продолжают двигаться в потоке.

Когда воздушный вихрь попадает в пылесборник, он меняет направления движения и теряет в скорости. Львиная доля мусора выпадает из потока в пылесборник, а очищенный воздух начинает двигаться вверх, снова по спиралеобразной траектории.

Можно ли считать, что воздух теперь полностью очищен от пыли? Нет, это не так. Но дополнительные системы фильтрации устраняют этот недостаток. Например, выручает HEPA-фильтр. Частицы пыли застревают между его волокон, как в сите. HEPA-фильтры высокого класса (H12 и H13) способны задерживать свыше 99% пылевых частиц и аллергенов.

Классы фильтров пылесоса

• Электростатические. Задерживают от 80 до 99.9%. Требуют замены через каждые 5 заполненных пылесборников.
• S-класс. Обеспечивают 99.97% эффективность фильтрации пыли. Некоторые из них можно мыть. Срок службы — от года до трех лет в зависимости от частоты использования (так же, как и HEPA).
• HEPA. High Efficiency Particulate Air переводится как «высокоэффективная задержка частиц». Есть несколько разновидностей по проценту задержки пыли. H10 — не менее 85%, H11 — не менее 95%. H12 — не менее 99,5%, H13 — не менее 99,95%.

Как часто нужно менять фильтры?

Фильтры необходимо менять по мере их насыщаемости / заполняемости пылью. Одни модели пылесосов подают сигнал о том, что необходимо поменять картридж, в других необходимо проверять степень загрязненности вручную. Также на упаковке фильтра может быть указан примерный срок его службы — так, фильтр HEPA AirClean, который используется в технике Miele, рассчитан на год работы.

Чем хорош циклонный фильтр в пылесосе

Второй по распространенности технологией считают сбор пыли и загрязнений в сменные мешки. Основные плюсы пылесосов циклонного типа (в сравнении с ними):

• не теряют всасывающей мощности — заполненный на 80-90% контейнер не повлияет на скорость воздушного потока;
• не требуют регулярной замены мешков-пылесборников — это позволяет экономить деньги;
• просты в уходе — можно промывать многие внутренние детали под струей воды, фильтры многоразовые, не требуют регулярной замены;
• можно начать работу в любой момент — особенно актуально для вертикальных моделей, техника не требует установки мешка, заполненный контейнер можно очистить в течение 1-2 минут;
• имеют прозрачный контейнер — можно определить его заполненность.

Устройство циклонного фильтра

Итак, такие фильтры гораздо удобнее привычных многим мешков для пыли: они гигиеничнее, не пропускают мелкий мусор, зачастую вместительны и легко очищаются.

Но не все знают, как они устроены. Принцип работы пылесоса с циклонным фильтром заключается в следующем:

• Итак, когда вы включили пылесос, мощный поток воздуха начинает всасывать мусор.
• Перед попаданием в пылесборник воздух проходит через первый фильтр — обычную мелкую пластиковую сетку.
• Самые мелкие частицы задерживается вторым барьером — НЕРА-фильтром, который представляет из себя ватную пластину.
• Далее 90% мусора, кроме микропыли, попадает в пылесборник формы обрезанного конуса.
• Такая форма у пылесборника неспроста: именно она создает эффект вихря, благодаря которому мусор закручивается и оседает на его дне под действием центробежной силы.
• В итоге из пылесоса выходит воздух, который на 97% очищен от пыли.

Простыми словами, циклонный фильтр — это два фильтра + съемный пылесборник.

Всё, ничего сложного. Вместо спрянного в пылесосе мешка имеем конусообразный отсек для пыли с двумя простыми фильтрами.

Надеемся, мы сумели ответить на вопрос о том, что означает наличие циклонного фильтра в пылесосе.

Но стоит ли всё-таки покупать пылесос с ЦФ. Давайте посмотрим.

Конструкция и устройство циклонного фильтра

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

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

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

Базовый принцип действия противоточного циклонного пылеуловителя

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

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

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

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

ЭффективностьПравить

Степень очистки в циклоне сильно зависит от дисперсного состава частиц пыли в поступающем на очистку газе (чем больше размер частиц, тем эффективнее очистка). Для распространённых циклонов типа ЦН степень очистки может достигать:

Для новейших центробежных пылеуловителей типа ЦКО — центробежная камера очистки степень очистки может достигать:

C увеличением диаметра циклона степень очистки уменьшается, однако для циклонов типа ЦКО при увеличении диаметра степень очистки повышается, но увеличивается металлоёмкость и затраты на очистку. При больших объёмах газа и высоких требованиях к очистке газовый поток пропускают параллельно через несколько циклонов малого диаметра (100—300 мм. Такую конструкцию называют мультициклоном или батарейным циклоном. Возможно также применить электростатический фильтр, который, напротив, эффективен именно для малых частиц.

Оригинальные фильтры для пылесосов

Плоский складчатый фильтр для пылесоса представляет собой плотно сложенную «гармошку». Пыль оседает на множестве его ребер, не проходя дальше по устройству и не попадая обратно в воздух. Часто такими фильтрами оснащают промышленные пылесосы, которые собирают цементную пыль, песок и металлическую стружку.

Как правило, имеет белый цвет — сигналом к замене служит изменение оттенка на более темный. Некоторые модели можно мыть: ополоснуть под проточной водой, просушить и поставить обратно. Они будут продолжать исправно собирать грязь, не снижая мощность работы пылесоса.

Тканевый фильтр

Тканевый фильтр — менее эффективный аналог мешка-пылесборника. Не самая надежная конструкция для удерживания грязи — после нескольких сеансов уборки насыщается пылью и начинает ее пропускать, забивая пылесос и снижая мощность всасывания воздуха.

Некоторые модели таких фильтров можно мыть под проточной водой — поищите упоминание об этом в инструкции к вашей технике. Другие — одноразовые, их необходимо выбрасывать после полного заполнения или раньше, чтобы мощность всасывания не падала.

Универсальный фильтр

Универсального фильтра для пылесоса, который подошел бы к любой модели, не существует. К каждому типу устройств (напольные, ручные, роботы-пылесосы и так далее) нужен свой комплект фильтров уникальных размеров и форм. Если вам требуется заменить картридж в приборе, используйте фильтры, строго подходящие вашему устройству — иначе высока вероятность повредить технику.

Обязательные фильтры в пылесосе

Даже самые стандартные модели пылесосов имеют многоступенчатую систему фильтрации:

• Мешковые пылесосы. Первая ступень — тканевый / бумажный фильтр (пылесборник). Мешки должны быть изготовлены таким образом, чтобы не пропускать наружу частицы мелкодисперсной пыли. У Miele они выполнены из нескольких фильтрующих слоев и устроены по принципу замка и ключа. Пыль оказывается в буквальном смысле запертой внутри мешка.
• Безмешковые пылесосы. Первая ступень — контейнер для сбора мусора и пыли. Как у Blizzard CX1 от Miele.

Следующий фильтр в системе — для защиты двигателя. Он закрывает собой моторный отсек и бережет двигатель от загрязнений на тот случай, если пыль проникнет из мешка во внутреннее пространство прибора.

Также важен фильтр окончательной очистки. Он же — выходной воздушный. Эта деталь ответственна за то, чтобы воздух, который возвращается в помещение, был чистым — без частиц пыли. Этот же фильтр улавливает частицы загрязнений, которые образуются при работе мотора. В пылесосах Miele установлен HEPA AirClean.

Иногда в системе фильтрации дополнительно присутствует угольный фильтр, который помогает нейтрализовать неприятные запахи. У Miele эту функцию в пылесосах Complete C3 Cat&Dog PowerLine выполняет Active AirClean.

А в модели Blizzard CX1 фильтры пылесоса разделяют пыль на крупно- и мелкодисперсную. Крупные частицы скапливаются в контейнере, а мелкие оседают в специальном отсеке фильтра с автоматической очисткой Gore CleanStream. Специальные сенсоры контролируют степень его загрязненности. Функцию очистки можно включить и вручную.

Какой циклонный пылесос выбрать

Пылесосы циклонного типа бывают нескольких основных видов. Классические напольные модели имеют следующие преимущества:

• высокая мощность в сравнении с остальными видами пылесосов — можно удалять сильные загрязнения с твердых и ковровых напольных покрытий;
• большой объем контейнера — не требуется частая очистка;
• подходит для уборки на большой площади — от 120 квадратных метров и более.

Вертикальные модели более компактны. Они имеют следующие плюсы:

• малый вес — не нагружают запястье, их легко переносить;
• универсальность — в зависимости от установки батарейного блока (сверху или снизу), позволяют убирать на большой площади или в труднодоступных местах;
• мобильность — подходят для частых уборок, например, если в доме есть дети или домашние животные, вертикальные модели не требуют сложной сборки и подготовки к уборке;
• компактность — не занимают много места в квартире или доме, можно хранить стоя в собранном состоянии;
• автономность — работают от встроенного аккумулятора.

Miele предлагает широкую линейку напольных и вертикальных циклонных пылесосов с технологией VORTEX. Она имеет преимущества в сравнении с приборами от других производителей:

• Высокое качество уборки. Скорость воздушного потока у напольных моделей превышает 100 км / час. Пыль в контейнере разделяется на крупно- и мелкодисперсную, что позволяет задерживать аллергены.
• Большая производительность. Не снижает всасывающую мощность вертикального пылесоса.

Выбор и расчет циклона

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

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

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

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

Можно ли мыть фильтр от робота-пылесоса?

Мыть можно фильтры только от пылесосов, предназначенных для влажной уборки — они многоразовые и подлежат очистке через каждые 4-5 сеансов очистки пола. Фильтры в роботах-пылесосах для сухой уборки мыть нельзя — они разбухают от воды, что приводит к снижению эффективности работы прибора.

Советы по выбору

Выбор пылесоса зависит от не только от особенностей самого прибора. Чтобы он в дальнейшем оправдал ожидания, обратите внимание на несколько важных моментов. Мощность всасывания у разных моделей — от 250 до 470 Вт. Если у вас нет маленьких детей, пушистых питомцев или ковра с высоким ворсом, достаточно будет около 300 Вт. Такое устройство справится с уборкой на гладком полу. Чтобы добиться идеальной чистоты в квартире, выбирайте более мощную модель.

Площадь помещения имеет значение. Для средней квартиры хватит пылесборника емкостью до 2 л, для частного дома подойдут более вместительные. Важен и размер самого прибора: для его хранения понадобится место.

В семье есть аллергики — значит, система фильтрации в пылесосе должна быть не ниже Н13. Если рядом с домом проезжая часть, стройка или другой источник пыли, вам тоже подойдет фильтр высокого класса очистки.

Дополнительные насадки пригодятся для более эффективной уборки. Щетка для мебели и насадка для труднодоступных мест сэкономят время и усилия. Функция сматывания шнура делает пылесос удобным для хранения и помогает не путаться в проводах. Насадки не теряются и выглядят аккуратно, если на корпусе устройства предусмотрена возможность их размещения. Обращайте внимание на дополнительные функции. LED подсветка, индикатор заполнения пылесборника — все это улучшает качество уборки и упрощает использование прибора.

Качественные материалы продлят срок службы пылесоса на годы. Он не сломается, не потеряет вид и останется удобным и эффективным в работе.

● PowerPro Expert отлично подойдет для создания идеальной чистоты в квартире. Прибор всасывает воздух с силой 470 Вт, функция Allergy Lock не позволяет пыли снова попасть наружу. Технология PowerCyclone 8 сохраняет мощность всасывания, даже если контейнер заполнен. Система фильтрации Allergy H13 на 99,9*% очищает воздух от мелких частиц, бактерий и вирусов. Конструкция пылесборника позволяет без труда очистить его даже одной рукой. Входящие в комплект насадки для мебели и щелевая хранятся в специальном отсеке в корпусе.

● PowerPro Active с системой фильтрации Allergy H13 и мощностью всасывания 410 Вт — хороший вариант для тщательной уборки. Сила всасывания регулируется с помощью рычажка на корпусе. Щетка TriActive одновременно собирает крупный мусор, чистит ковры и втягивает пыль даже у стен или мебели. Резиновые накладки на передней части и колесах устройства не оставят царапин на поверхностях. Телескопическая трубка делает устройство удобным для работы. На ней предусмотрено место для хранения насадок — мебельной и щелевой. Чистить и перемещать пылесос легко, благодаря конструкции пылесборника и двум удобным ручкам.

● PowerPro Compact — идеален для небольших и средних квартир. Компактный размер делает прибор легким и удобным в использовании и не влияет на качество уборки. Пылесос собирает пыль с покрытий любого типа с энергоэффективным мотором 900Вт. Он справится не только с пылью и мусором, но и с шерстью животных. Пыль в контейнере не прилипает к стенкам, поэтому не разлетается при очистке Щетка TriActive рассчитана на всасывание с трех сторон и не требует большого количества движений. С ней вы не пропустите самую незаметную пыль даже в труднодоступных местах — вдоль мебели и плинтусов. Постоянно менять насадки не придется: в ручку встроена выдвижная мебельная щетка. Противоаллергенный фильтр задерживает внутри 99,9*% мелких частиц и бактерий, не оставляет после уборки особого «пылесосного» запаха.

Мы рассмотрели плюсы и минусы устройств с циклонным фильтром, чтобы вам было проще выбирать. В официальном интернет-магазине Philips вас ждет большой ассортимент безмешковых пылесосов. А также подробное описание всех функций пылесосов, фотографии и отзывы пользователей.

*  Уровни фильтрации протестированы в соответствии с EN60312-1-2017 и эквивалентны HEPA 13.

• Как выбрать беспроводной вертикальный пылесос: советы по выбору
• Как выбрать пылесос с контейнером: советы по выбору
• Какой пылесос лучше: беспроводной вертикальный или обычный
• ​Какой пылесос лучше: робот или вертикальный беспроводной?