Зачисний циклонний пост

22 жовтня 2015 р.


Варити дамаск це цікаве, веселе та захоплююче заняття, але не дивлячись на це воно також може бути важким, брудним, та шумним і я прагну зробити так, щоб позбутися від цих трьох останніх ознак.

Як показала практика пластини перед зборкою пакета потрібно гарно зачищати від окалини, також їх бажано робити трошки округленими, це дасть змогу гарно видавлюватися бурі при зварюванні і унеможливить заковування флюса між пластинами. Найоптимальнішим інструментом для підготовки пластин для дамаського пакета є гарна болгарка з гарним зачисним кругом. Але всім відомо, що коли шліфуєш болгаркою то від неї летить багато іскор та пилу і цей металічно-абразивний пил забрюднює повітря.

Тепер давайте розглянемо з чого складається пил від болгарки:

  • знятий метал( окалина, іржа, поверхневий бруд);
  • зношені абразивні частинки круга;
  • частинки скловолокна. Абразивний круг армований скловолокном, при роботі це скловолокно стирається і перетворюється в дуже дрібні частинки, що зависають у повітрі;
  • частинки бакелітової смоли. Бакелітова смола використовується для склеювання абразивних частинок. Жарений бакеліт має запах схожий на жарений карболіт, противнючий мушу запевнити вас запах;

В суху сонячну погоду гарно видно як ці всі частинки виблискують на сонці, коли шліфуєш на відкритому повітрі то з ними ще якось можна миритися, а от шліфувати в закритому приміщенні для мене НЕПРИЙНЯТЛИВО.

Так от вирішив я зробити спеціальний зачисний пост де можна було б терти болгаркою, сточуючи кілограми металу, і не забруднювати при цьому навколишнє середовище. В мене вже є досвід побудови циклона, для очистки повітря і цей циклон продемонстрував свою ефективність, тому будувати свій зачисний пост я  вирішив на основі вже випробуваних циклонів, тому і назвав я цей пост зачисний циклонний пост. 

Суть така: біля тисків розміщена велика лійка підключена до циклона, іскри від болгарки спрямовуються в цю лійку, засмоктуються, проганяються через батарею циклонів, осідають в пилозбірник, а чисте повітря летить у небо. 

Рис.1 Забірна лійка

В циклоні поток повітря закручується, відцинтрові сили діють на пилинки і відкидають їх від центра, сила тяжіння опускає їх попоступово вниз, далі пилинки потрапляють в бункер. Великі пилинки відділити легше, а маленькі і легенькі пилинки відділяти ваще. Один великий циклон не ефективний, значно ефективнішими є багато маленьких циклонів, тому що в них утворюється більша швидкість повітряного потоку і на частинки відповідно діють більші сили.

Я вирішив робити батарею з 4 циклонів. Діаметр циліндра циклона складає 150 мм, зроблений він з старого вогнегасника. Оскільки я вже написав гарну інструкцію по створенню циклона, то я нічого не думав, а просто слідував своїй же раніше створеній інструкції: http://kb-plug.pp.ua/rozrobky/meh-obrobka/ciklon

Рис.2 Робочий процес.

Чотири циклона я зварив до купи, приварив до них вхідний патрубок, приварив вихідний патрубок і також приварив флянець для пилозбірника. Флянець зварено з кутника.

Рис.3-Рис.12 Батарея циклонів.

Пилозбірник це така квадратна каструля в яку осідає відділений пил. Оскільки цей пил час від часу потрібно видаляти то пилозбірник зроблений зємним. Кріпеться пилозбірник до батареї циклонів флянцем через прокладку. Прокладка потрібна для герметичного зєднання циклона і пилозбірника, якщо зєднання буде не герметичне, через нього буде засмоктуватися повітря всередину циклона і захоплювати з собою частину пилу, процес пиловідділення буде порушено. Розрідження в циклоні покращує герметизацію зєднання, на включеному циклоні пустий пилозбірник тримається сам без кріплень, за рахунок притискання атмосферним тиском.

Рис.13 Пилозбірник.

Частинки металу від зачистки болгаркою розігріваються до достатньо високої температури, при ударі об поверхню вони можуть злипатися в достатньо міцну скоринку. Для того, щоб ці частинки не налипали всередині циклонів, я передбачив 2 конструктивних момента:

  • Заборну лійку розмістив так, щоб при зачистці, струмінь іскор йшов не прямо в заборний отвір, а вище нього. Таким чином основна частина розігрітих частинок налипатиме на стінках заборної лійки, ті частинки, що не прилипли рікошетитимуть в заборний отвір і виводитимуться потоком повітря. Налипший коржик в заборній лійці ніяким чином не перешкоджає нормальній роботі циклонів і при бажанні легко зчищається обстукуванням.

Рис.14 Процес зачистки (іскри летять вище вхідного патрубка).

  • Патрубок від заборної лійки до циклонів я зробив Г-подібної форми. Поток повітря буде різко змінювати напрямок, масивні розігріті частинки буде заносити на повороті і вони прилипатимуть на стінку патрубка. Оскільки патрубок легко знімається , то його при потребі можна легко очистити від налипшого коржика.

Рис.15-Рис.16 Патрубок.

Щоб циклони працювали через них треба продувати повітря. Циклони створюють достаньо великий аеродинамічний опір, тому веннтилятор повинен поперше мати достатню потужність,а подруге його характеристики повинні бути правильно підібрані, тобто вентилятор крім достатньої витрати повітря ще повинен забезпечувати достатній тиск, ці параметри виходять з геометричних розмірів крильчатки. Як правильно розрахувати потрібний вентилятор я не знаю, але мені це й не потрібно, бо вентилятор в мене вже був і свій циклонний пост я робив під нього. Я зварив основу рами, до неї приварив вертикальну трубу, до верхньої частини труби приварив корпус відцентрового вентилятора. Під вентилятором, на завісах розмістив батарею циклонів.

Вентилятор з циклонами зєднується щільною тканиною та обмотується скотчом.

Рис.17-Рис.20 Установка очистки повітря. 

Заборна лійка з Г-подібним патрубком зєднується через тканину і скотч. Вихідний патрубок заборної лійки зроблений з подовженням, це зроблено для того, щоб розігріті частинки вилітаючи з заборної лійки не мали змоги потрапити на тканину і вона не загорілася. Г-подібний патрубок з вхідним патрубком циклона зєднується через флянець.

Рис.21-Рис.24 Зєднання патрубка з заборною лійкою.

На флянці для кращої герметичності наклеяв ущільнення.

Рис.25-Рис.26 Ущільнення на флянцях

Очиска повітря в циклоні достатньо ефективна, на зовню видимого пилу не вилітає, вилітають лише дуже дрібні частинки і запах. Тому головною проблемою є направити все повітря, що потребує очистки в циклон, а це не так просто, бо болгарка розкидає частинки по сторонам, а в циклона не вистачає потужності засмоктати ці частинки, якщо вони знаходяться далі заборної лійки. При зачисці пилу в повітрі не стоїть, але запах є, і після зачистки ще треба вентилювати майстерню декілька хвилин щоб запах зник. В пилозбірнику осідає достатньо багато пилу і він достатньо важкий. Якщо гарно придивитися до пилу то в ньому гарно помітні маленькі склянні волокна від армуючої сітки абразивного круга.

Рис.27 Металево-абразивний пил осажений в пилозбірнику.

Заборну лійку я розмістив у приміщенні, а саму установку очистки повітря на дворі.

Рис.28 Установка очистки повітря

А ось все те саме тільки в відеоформаті, обовязково подивіться.

Висновок: випробування установки показали досттатньо непогані результати, підтвердження цьому є велика купа металевого пилу в пилозбірнику, що накопилася там за час випробування. З запахом установка не справляється тому в цьому плані є куди покращувати. До недоліків слід віднести достатньо високий шум при роботі установки і поки що не зовсім досконалу заборну лійку, хотілося б щоб зачистка проводилася в середині якоїсь камери і з неї нічого не вилітало, але така конструкція вносить незручність в процес зачистки.