Принципы работы строительных пылесосов

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Честно эту фразу совсем не понял. Поток может быть объёмным и не объёмным? Что такое сопротивление сети?

Впечатлило. В чём то даже убедило. Спасибо.

Ладно.. За мнение благодарю.

 

Тахометр измеряет частоту вращения. Производители пылесосных мотор-вентиляторов всегда указывают ее в каждой точке характеристики и по этим данным можно понять, в какой рабочей точке кривой поток-разряжение мы сейчас находимся. Например, в большинстве современных строительных пылесосов среднего ценового диапазона (фестулы, керхеры NT 35/1 и тд) применяются мотор-вентиляторы семейства domel 467.3.* Идем на сайт и смотрим, например, на спецификацию Domel 463.3.402-29:

Стандарт EN 60335-2-69 "Household and similar electrical appliances - Safety - Part 2-69: Particular requirements for wet and dry vacuum cleaners, including power brush, for commercial use", который описывает требования на строительные пылесосы в Европе считает иначе. См раздел AA. 22.202:

И я уже писал - стандарту все равно на фильтры, шланги, давление и прочее - там требования только про скорость потока в шланге.

Гидродинамика/аэродинамика. Есть труба в ней течет жидкость/газ:

Весовое давление не учитываем из-за обычного перепада высот, которое имеет место быть с пылесосами (даже с учетом встроенного пылесоса в коттедже), плотности воздуха и рабочих статических давлений, которые имеют место быть с пылесосами.

Динамическое давление иногда еще называют скоростным напором (который вы упоминали, к слову).

Помещаем в трубу частичку. На нее действует аэродинамическая сила:

C - Коэффициент аэродинамической силы, безразмерный;
S - характерная площадь частицы, м²;
А оставшееся - уже, знакомое нам динамическое давление.

Таким образом, силу, с которой на частицу в потоке действует воздух, определяет линейная скорость потока (а остальные параметры мы либо изменить не можем, типа плотности воздуха, либо зависят от самой частицы - типа характерной площади). И не важно - нравиться вам это или нет.

Статическое давление (разряжение), уходит у нас на преодоление сопротивления сети - у точки всоса оно нулевое, у входа в турбину пылесоса - максимальное.

Я вам дал конкретную ссылку, где очень сжато и по сути объяснены основные аспекты пылесоса. Вот эту. Вы ее прочитали? Есть конкретные вопроса? Или посмотрите, например, Руководство по защите от пыли на вики-учебнике - там картинки про аэродинамику хорошие.

Что в этом справочнике описано, что не согласуется с моими постами?

Само собой. Довольно значительная часть мощности теряется в шланге пылесоса. Тем не менее - если шланг нужен, то на это сознательно идут.

И каким образом это противоречит тому, что я тут пишу? Рассчитайте/измерьте линейную скорость потока воздуха на конце шланга пылесоса и на конце 100мм шланга стружкососа и вы сможете точно узнать, где и кто лучше сосет и на сколько.

Также нужно учитывать, что всос эффективен на расстоянии сопоставимом с диаметром всасывающего отверстия, а у стружкососа оно больше (100мм vs 32мм) - при одинаковой скорости потока стружкосос способен собрать большее загрязнение с большей площади.

Прошу прощения. Я хотел написать объемный расход (расход может быть, например, еще массовым). В общем, я имел в виду, кубометры в секунду.

У нас есть газ (смесь газов, но не суть важно), например, воздух. Чтобы его заставить двигаться, нужно чтобы между двумя точками была разность давлений. Создали разность давлений - воздушный поток начинает двигаться, но этому могут "сопротивляться", например, труба, шланг, фильтр, повороты в трубе и тд. Притом, чем больше скорость потока, тем больше будет сопротивление, которое "мешает" его движению (зависимость не линейная). Измеряется в Паскалях (в единицах давления).

Например: есть емкость с водой в ней есть отверстие. Наливаем воды в нее - если отверстие не большое, то вода не моментально пройдет через отверстие, а за определенное время - так как это отверстие будет для нас "сетью". Хотим больше воды? Увеличиваем диаметр отверстия (уменьшаем сопротивление сети). Отверстие менять не можем? Тогда увеличиваем напор, например, налив еще воды в емкость (увеличиваем весовое давление).

Преодоление сопротивления сети - это как раз то, для чего нужно разряжение/напор, которые фигурируют в характеристике вентиляторов/насосов и прочего.

 

Ну наконец то. А что там думают за границей не интересно.
Мы задаем себе параметры сети. Параметры линейной скорости есть в СНИПе. Нужно их учитывать в формуле. Есть кратность обмена объёма. Это тоже из СНИПа. Дальше расчёт по напору и сечению.
Нам для пылесоса нужно создать максимум разряжения в насадке на шланг. Понятно что тянет двигатель и про сопротивление наконец то вспомнили. Уже приятно. Поэтому мы должны сделать как можно более короткий шланг на всасывании. Производитель пытается компенсировать потери насадками, чтобы создать максимальную тягу. Оторвали мусор от покрытия дальше поток воздуха его несёт и уже другая история. Тут равномерность, сечение, прямолинейность воздуховода.
Циклон построен принципиально так же, но с другими параметрами. Опять разряжение и всасывание. Ему сложнее. Линии длиннее. Компенсируют это вихревым потоком.
Люди предложили переместить двигатель ближе к сборнику пыли. И правильно. (это и есть принцип циклонов в цехах деревообработки).

Нулевого давления быть в принципе не может. Вакуум не рассматриваем. Ну ладно.
Если вы давление в точке всасывания примите за ноль, то силы притяжения не дадут оторвать ничего. Мы пока на Земле.

Я бы сказал ламинарность. Хотя у циклона как раз на выходе этого не скажешь.
Теперь по вопросу фильтров.
Для расчёта материала фильтрации есть ГОСТ на запылённость в данной категории помещения. Если вы вносите в данное помещение исключающий фактор-типа рубанка, то решать задачу дисперсной пыли нужно не накручиванием Американских фильтров на пылесос (хотя ничего лично к ним не имею). Потому как не нормированным фильтром вы загубите мотор.
Нужно применять систему индивидуальной защиты или переходить на аварийной кратности обмен воздуха. Только обмен, а не рециркуляцию.
По датчикам.
Оптические датчики в системах связанных с воздушными потоками малоприменимы из-за запылённости среды. Тахометр, что вы привели штука не дешёвая. Служит она вероятнее всего вместо термоконтактов двигателя.
Далее одни фобии. Мнение услышал.. Я человек не внушаемый. Так что извините.

 

@OlegN, попытайтесь осмыслить что такое статическое, динамическое и полное давление. Какое из них за что отвечает и от чего зависит. Как они меняются в зависимости от места в воздуховоде (как выглядят соответствующие эпюры).

Есть очень простой туториал от Онейды, который призван помочь спроектировать простейшую систему аспирации. Duct design by Oneida. В этом туториле есть эпюра статических давлений (относительных, если для вас это не очевидно из контекста)


В начале и конце магистрали, у нас статическое относительное давление (0 - это линия атмосферного давления) равно нулю. А разряжение силового агрегата работает на то, чтобы создать разницу давлений указанную синей линией. И больше ни для чего это разряжение не нужно. Оно просто должно "прокачать" сеть.

Эпюра динамических давлений, которая зависит от скорости и плотности воздуха в сечении у нас будет постоянна при постоянном сечении (при переменном, ее довольно легко рассчитать) - формула была ранее, и аэродинамическую силу будет определять именно она. Основные формулы я уже привел.

Это простейшие вещи, и что самое забавное, в вентиляции, которую вы косвенно упоминаете (кратность обмена) - все тоже самое. Этим базовым вещам даже пилотов самолетов учат.

Это вам не вентиляция. В наших условиях (удаление загрязнений в месте их появления) кратность обмена даже для кухонного зонта не важна (не смотря на то, что многие продавцы это упоминают как один из критериев выбора кухонного зонта).

Разряжения это какого - полного, динамического, статического, гравитационного?

Диаметр шланга влияет на его сопротивление в существенно большей степени, чем длина.

История все та же - в воздуховоде достаточная скорость (динамическое давление) - транспортировка мусора идет. Сделали, например, отвод на 90 градусов с минимальным радиусом, получили завихрения и зоны с малой скоростью потока - там будет налипать и скапливаться пыль. Сделали воздуховод очень большого сечения, будет скапливаться пыль.

Например, бурил бетон буром sds-plus с пылеудалением. В самом буре сечение "воздуховода" довольно мало, а работать мне нужно было далеко от места расположения пылесоса. У меня к пылесосу было подключено 7.5м шланга 50мм внутреннего сечения, а уже к буру шел шланг 36мм 3.5м. Когда пробурил все, что мне было нужно, сложил шланги - шланг 36мм был внутри относительно чистым - остатки шлама были, но не прям чтобы куча, но в шланге 50мм бетонной пыли было заметно больше, в результате чего при переносе шланга из него сыпалось вполне заметное количество - оно ведь и понятно, в шланге 50мм линейная скорость потока существенно меньше, чем в шланге 36мм, в результате чего шланг меньшего сечения само-очищается заметно лучше.

Я имел в виду, относительное давление. Про абсолютное давление я ничего не писал.

Можете пояснить, как фильтром с высоким уровнем очистки (таким как фильтром, удовлетворяющем Американскому стандарту HEPA) можно загубить пылесосный мотор-вентилятор? Я приводил характеристику силового агрегата Domel ранее. По ней видно, что когда через турбину пылесоса идет малое количество воздуха, у нее обороты увеличиваются, так как уменьшается нагрузка на мотор (качаем меньше воздуха, меньше нагрузка) - мотору работается наоборот легче. И байпасный вентилятор крутиться чаще - охлаждение двигателя и турбины у нас выходит лучше.

Запыленность среды тут не причем - датчик работает в зоне, где нет загрязненного воздуха - сверху крыльчатки охлаждения, где входит воздушный поток охлаждения:

Пылесосы фестул тоже штука не дешевая.

Термодатчик там стоит отдельно.

Да. Чтобы меня в чем-то убедить, хорошо бы оперировать фактами, опытом, формулами - а этого всего нет.

Я, прежде чем начать писать тут, прочел всю тему и столько ахинеи увидел, что диву даешься. Наиболее частый вариант - видим какой-то один параметр пылесоса, и выбираем пылесос такой, чтобы он был самый большой (маленький). Что за этим параметром скрывается и на что он влияет - это ведь не важно. Или вот недавний перл про то, что HEPA фильтром можно испортить строительный пылесос (которые в большинстве своем оснащены мотор-вентиляторами с отдельным потоком охлаждения, bypass). Если человек ничего не понимает - он может в это поверить. Если человек знаком с устройством строительного пылесоса, с характеристиками воздуховсасывающих агрегатов - он уже будет воспринимать такую информацию с учетом своих знаний и опыта.

 

Увольте.
Скакание от гидродинамики к номам принятым в Америке не для меня...
Могу только пожелать удачи в продаже фильтров. (ничего личного) Может кому то интересна такая форма общения, мне нет.

 

Я по началу думал человек выскажет позицию и будет предмет обсудить пылесосы, применительно к теме. А когда забрели в чащу, то оказалось, что у пылесосов в основу положен принцип очистки удаляемого воздуха, а не сбор мусора и пыли.
Мне это не ведомо. Тем более, что с каждым постом мы не к развязке движемся, а углубляемся (и честно сказать даже не пойму куда в точности).
Ну а разбирать по строчкам уже нет желания.
Так что можно и выделить, чтобы не мешать. Я пока не пойму сути, не принимаю участия. Мнение высказал двумя постами выше.

 

"Каждый человек имеет некоторый определенный горизонт. Когда он сужается и становится бесконечно малым, он превращается в точку. Тогда человек говорит: «Это моя точка зрения»" ©

Пылесос должен уметь всосать "загрязнения" их очистить и выдать очищенный воздух обратно. Ни умение всосать, ни умение очистить отдельно друг от друга рассматривать нельзя. По этой причине, лично мне очень импонируют тесты TNO, в которых, грубо говоря, берется пара инструмент и пылесос и производится работа в течении 8 часового рабочего дня. В результате того, как растет запыленность в помещении и текущих норм по запыленности, принятых в Европе, даются рекомендации, сколько часов в день можно работать данной парой инструмент-пылесос. Если пылесос будет хорошо сосать, но плохо очищать воздух - концентрация вредных веществ в помещении станет выше допустимых норм из-за выхлопа пылесоса. Если пылесос будет хорошо фильтровать, но плохо сосать, опять же - загрязнения из места образования будут попадать в помещение в обход пылесоса.

Правильно. Тогда у вас появиться время, почитать и осмыслить документы, ссылки на которые я привел. Это, конечно, при условии, что вам это интересно/нужно.

Давайте обсудим пылесосы Festool. Особенности реализации одного из требования стандарта EN 60335-2-69 в пылесосах классов M и H я уже описал. Что вас еще интересует? Это отличные пылесосы для определенных применений. Также я могу что-то рассказать про пылесосы керхер NT 35/1. Могу рассказать про шланги, которые можно использовать с обоими. С остальными пылесосами я не работал, их особенностей не знаю.

Спасибо!

Вы не делаете попыток понять. От вас нет никаких уточняющих вопросов, про стандарты, описания, формулы, принципы. Также как нет никаких ссылок на документы/законы, которые опровергают мои слова.

 

Вы меня опять пытаетесь втянуть в разговор.

Чтобы они были-нужно хотя бы определиться с направлением разговора.
Для начала:

Вот это вы откуда взяли? И если высказываете мысль, то давайте не размазывать смысл ввиде горизонта, а конкретно поставим условия насколько должен быть очищен воздух. Степень запылённости. Какую кубатуру помещения берём.
Ну вот кажется опять меня понесло...
Предлагаю начать с более простого.

Ну вот это мне и не нравится. Обо всём и не о чём.
Вам нравится-приветствую. Но это не нормы.
Убеждать, что мрес лучше киа не стоит. Но это не значит, что нужно оставить мерсы, а остальное исключить.
Давайте ближе к нормам.
И очень большая просьба. Перед тем как писать трактат определитесь с терминами. Зачем нам, это к примеру, чтобы всё не ковырять, статическое состояние воздуха в пылесборниках?

 

Нет, я хочу, чтобы вы хотя бы немного изучили ту область, которую обсуждаете.

Пылесосы строительные - физические принципы и особенности работы. Характеристики пылесосов, влияние их на работу, особенности конструкции.

Из определения слова "пылесос" - устройство, которое за счет всасывания потоком воздуха, позволять собрать и удержать в себе загрязнения.

Важно не то, что вот это лучше, вот того. А важно в какой именно области, почему и на сколько. Если понимать физические законы, по которым все это работает, то это сделать существенно проще.

В Нидерландах одни из самых жестких норм по обеспечению безопасности своего населения. (Отечественные нормы, лично меня не очень интересуют, главным образом по тому, что у нас на народонаселение традиционно наплевать и в первую очередь самому населению). В первую очередь меня интересуют данные по содержанию кварца в воздухе. Смотрим нормы в Нидерландах по загрязнению Silica, Crystalline. Получаем, максимально допустимое средневзвешенное за 8 часовой рабочий день содержание 0.075 мг/м³ диоксида кремния.

Идем на сайт TNO и берем лучший (по их версии), на сегодняшний день, строительный одно-турбинный пылесос для работы с бетонной пылью без мешка для мусора - Starmix ISC iPlulse. Смотрим на страницу с отчетом. Видим, что TNO говорит, что при работе с УШМ с кожухом, соединенном с пылесосом шлангом 3м и внутренним диаметром 50мм данной парой пылесос + инструмент можно резать блоки силиката кальция типа CVK L100/198 (содержание кварца в пыли 25%) можно максимум 5 часов в течении рабочего 8 часового дня, а бетона/кирпича в течении 8 часов. В отчете TNO сказано, что во время теста было прорезано 480м борозд в течении 8 часов шириной 2мм, глубиной 22 - 24мм. Притом, при резе блоков после первого часа средне-взвешенная концентрация кварца была 0,017 мг/м³, после 4х часов 0,067 мг/м³, а после восьми 0,133 мг/м³ (при норме в 0.075 мг/м³).

Описание лаборатории (условий), при которых были получены данные результаты есть на сайте TNO: TNO Worst Case Room и более подробно в PDF со страницы Measurement protocol. Замеры проводились в комнате 15 м³ (2.5м x 2.5м x 2.3м), вентиляция 150 м³/ч, температура 20 °C, влажность 50%.

Тут, к слову, хочется упомянуть, что фестул, для всех своих пылесосов (как для мобильных так и для стационарных) в инструкции приводит требование, что вентиляция в помещении, где происходит отбор воздуха, должна быть минимум в два раза более производительная, чем сам пылесос - то есть примерно 200 м³/ч - 400 м³/ч.

Данный тест хорош тем, что TNO по нему протестировала не один пылесос одной фирмы, а несколько. В результате чего потребитель имеет возможность сравнить разные пылесосы между собой.

А какие именно термины вам не понятны (или в каком контексте)? Я стараюсь использовать только общепринятые в данной области термины в их привычных значениях. Обсуждая аэродинамику газа применительно к пылесосу ведь странно не упоминать какие силы действуют на частицы в потоке (и от чего они зависят), какие давления (полное, статическое, динамическое, гравитационное) их взаимосвязи, особенности и от чего каждое давление зависит. Более того, я определил все эти термины в данной теме. При желании, не так сложно измерить самостоятельно все указанные величины самому и подтвердить/опровергнуть теоретические закономерности практикой - например, показания статического разряжение в районе подключения шланга пылесоса я использую для контроля работы системы в целом.

Где я такое словосочетание применял? Что-то не могу припомнить.

 

Знаете темой пылесосов не было смысла заниматься. А темой вентиляции я занимаюсь давно.

И как вот с этим соединить?

Я пытаюсь, вы упираетесь.

То что вы называете запылённостью обычно принято говорить ПДК (предельно допустимая концентрация). На это счёт есть ГОСТ.
Если вы говорите о фильтрах, то достаточно вспомнить, что существует ткань Петрянова. И все зарубежные выкладки не более чем повторение.

Это довольно обширная тема. Применительно к пылесосам формула проста до безобразия.
Мощность= производительность Х давление (всасывание). Дальше просто рассуждения и графики. Статическое давление нас в данном случаи не сильно интересует (естественно оно присутствует), потому что в нашем случаи статическое атмосферное одинаково во всех частях.

 

Я честно опять не понимаю о чём речь. О стандартах (чьи лучше наши или их)? О том что дорогие пылесосы лучше дешёвых? Или вообще что бы должен был бы иметь пылесос по мнению оппонента.
Постараюсь больше в этой бессмыслице не участвовать.

 

Физические явления, которые имеют место быть в вентиляции, точно такие же, как в пылесосах.

Очень просто - вентиляция, это вентиляция и она должна быть там, где есть люди. Строительные пылесосы - это средство, позволяющее загрязнение (шлам) собрать в месте его образования и задержать в бункере/мешке. Это разные вещи и одно другое заменить не может.

Да, есть ГОСТы. Они в каждом конкретном случае будут свои, например, если в пыле содержание кварца больше 10%, то ПДК для нее устанавливается в 2 мг/м³, иначе, 10 мг/м³. Могут быть свои стандарты по отраслям. Но эти цифры мне, как потребителю, ничего не дают - я не могу самостоятельно их измерить, не могу найти в открытом доступе никаких тестирований техники на соответствие этим ГОСТам, точно также, как у нас стране нет государственного контроля за использованием подобной технике. Например, если в той же Америке, проверяющий орган установит, что организация при реконструкции старого жилого фонда (постройки до 1978), пылесосы не сертифицированные по "EPA Lead Related Renovations, Repair and Painting (RRP) Rule for Hepa Vacuum", организации грозит минимум штраф, максимум - лишение лицензии. В России ничего подобного сейчас нет.

Верно, выходная мощность равна объемному расходу, умноженному на разряжение, при котором этот объемный расход получен. Но разряжение - это внешний параметр, который зависит от "нагрузки" на пылесос - какую насадку мы установили, какой инструмент подключили. И это самое разряжение - это и есть статическое давление.

Видимо не просто, раз вы пишете:

Не верно. Статическое относительное разряжение максимально у входа в турбину и равно нулю на конце насадки/инструмента. А между этими точками определенным образом уменьшается.

Давайте я попробую еще раз объяснить что к чему тут с мощностью, давлением и объемным расходом.

У нас есть пылесос, у него на конце шланга есть определенный объемный расход воздуха - пылесос всасывает в него воздух. В этот самый момент на этом конце шланга статическое разряжение равно нулю. Соответственно, выходная мощность пылесоса тоже равна нулю. Если мы к шлангу подсоединим какую либо насадку для уборки, то она создаст определенное сопротивление воздушному потоку и у нас на шланге статическое разряжение уже не будет равным нулю - оно возрастет. И каким-то образом у нас измениться объемный расход (уменьшиться) - вот в этой ситуации мы получаем определенную мощность всасывание, перемножая объемный расход, на разряжение (статическое), при котором у нас этот расход получился. Мы можем менять насадки и получать разные значения разряжения и объемного расхода. В конце концов, мы можем полностью перекрыть входной отверстие в шланг - у нас разряжение будет максимальным, а объемный расход будет равен нулю - выходная мощность в данном случае у нас будет равна нулю.
Общий кривых вид для обычного пылесоса будет выглядеть так:


Прошу заметить, что тут учитывается только статическое разряжение - это то разряжение, которое создает турбина пылесоса. Оно действует на частицы, которые находятся внутри пылесоса, мешка, шланга со всех сторон и никаким образом не влияет на всасывание их в пылесос или их движение.

Статическое давление/разряжение измеряется таким образом (Static pressure - SP):

Левая трубочка - то есть, это разница давлений между атмосферным давлением и давлением, действующем во все стороны в трубе (или в чем оно измеряется). Говоря просто "разряжение" имеется в виду именно статическое разряжение.

На схеме также указано, каким образом измеряется динамическое давление (Velocity Pressere - VP), которое зависит только от линейной скорости потока и которое создает силу, в направлении движения воздушного потока, которая действует на частицы, которые пылесос "сосет".

@OlegN, вы, как специалист по вентиляции, должны быть знакомы с трубкой Пито - Прандтля, которая позволяет получить динамическое давление (разницу между полным и статическим давлением), которую применяют для определения скорости жидкости/газа.


К посту приложены Американский и Европейский стандарты на измерение производительности бытовых пылесосов, в которых описана установка для снятия характеристики поток-разряжение, так и приведены математические методы для нахождения максимальной выходной мощности, которую некоторые производители указывают в характеристиках бытовых пылесосов.

Не повезло. Я, ища нужные ссылки и материалы, чтобы возразить вам, узнал довольно много нового

 

Убили...
Всё. Я больше не участвую.

 

Как тут можно спорить, если оппонент считает что включённый пылесос имеет на конце приёмной трубы разряжение в "0". Ну как тут что докажешь? А ещё воздух фильтровать собрался. Оказывается без насадки ни как. А если я рукой пушинку поднесу к трубе-её не всосет? Ведь по формуле при "0" разряжения будет "0" тяги...
Извините, отвлёкся...

 

Вот, например, тут есть красивая картинка, которая изображает эпюры давлений в простейшем случае (труба и вентилятор):

Прошу обратить внимание на "эпюра статических давлений". Это картинка как раз из вентиляции, "вашей" темы.

Очень просто - дать ссылку на авторитетный источник (в данном случае, по аэродинамике/гидродинамике), который подтвердит вашу точку зрения. Формулы, графики, законы.

Я же только в предыдущем посте привел графики, и pdf Европейского действующего стандарта, по измерению производительности пылесосов, от куда я их взял. Смотреть на зависимость "P2 - suction power, in watts":

Тяга - сила, которая действует на частицы в воздушном потоке, которая определяется скоростью воздушного потока, тут будет максимальна. Формулу для рас счета я уже приводил. А вот разряжение будет стремиться к нулю, как и выходная мощность, которая от него зависит.