Zyklon will nicht

[odul]

Salu,

Letztes Wochenende habe ich mich auch mal an dem Thema Zyklon versucht. Aber mit mäßigem Erfolg.

Zum einen sind bei einem ersten Versuch gut 10Gramm feiner Staub im Filter des Saugers angekommen. Damit saßen die Falten des Filters dann schon ziemlich zu.

Zum anderen habe ich einen ERHEBLICHEN Saugkraftverlust. Ich habe den aufgesaugten Dreck nochmal ausgekippt und mit dem Sauger direkt aufgesaugt. Dabei waren am Schluss nicht 10Gramm Dreck im Filter sondern 40Gramm. Trotzdem hat er immer noch besser gesaugt als mit Zyklon.

Ich habe nochmal geschaut, ob Falschluft angesaugt wird, hab aber nix wesentliches gefunden. Trotzdem gehe ich dem nochmal nach.

Hat jemand Erfahrung, was sonst noch falsch sein könnte?

Bilder anbei.

 

[odul]

Und hier die restlichen Bilder:

 

[rafikus]

Hallo Odul

Was du da gebaut hast ist aber kein Zyklon, sondern eher eine Klötzchenfalle. Gröbere Späne und sonstiges, grobes Zeug wird sich wahrscheinlich gut in dem Metallfass absetzen, für feinen Staub ist das aber nichts.
Die besondere Form des Zyklons und der entstehende Wirbel sorgen wohl dafür, dass darin auch der feine Staub hängen bleibt und in das Fass darunter fällt.

Was die sogenannte Saugkraft angeht - wie misst du eigentlich diese Kraft`? Wie definierst du sie um Vergleiche anzustellen? Und schreib bitte nicht, dass es in der Fernsehwerbung auch "Saugkraft" heißt.
Womit ist das Fass gegen den Holzdeckel abgedichtet? Auf den Fotos sieht man da keine Dichtung. Das gleiche gilt für den tangentialen Anschluß des Saugschlauches an das Fass.

Das rechteckige Loch in der Seitenwand des Fasses scheint mir viel zu klein zu sein. Ich würde dafür sorgen, dass es zwischen dem Raum des hölzernen Kastens und dem Fass keine Blechkante gibt.

rafikus

 

[greenheart]

Was ist mit der original Anschlussöffnung für den Saugschlauch am Staubsauger, ist die dann verschlossen, wenn über den Boden angesaugt wird?
Die Fassöffnung sollte mind. genauso oder größer als die des Saugschlauches sein.
Der Holzdeckel muss luftdicht auf dem Deckelfassrand aufliegen, ansonsten Verwirbelungen durch eingezogene Fremdluft. Hier helfen Dichtbänder, Klebetapes und Kofferverschlüsse.
Feinste Partikel lassen sich mit diesem System nicht eliminieren.
Grüße
Michael

 

[WinfriedM]

Das mittlere Rohr, was in den Staubsauger geht, muss unten weiter ins Metallfass ragen. Ich meine, das muss tiefer, als der Sauganschluss an der Tonne. Sonst ziehst du dir den Staub direkt hoch.

Wenn du Saugkraftverluste hast, muss was undicht im System sein. Denn alle Rohre sind ja so groß, dass da kein deutlicher zusätzlicher Widerstand entstehen kann.

 

[odul]

Guten Morgen,

erst mal Danke an alle Nachteulen, die mir geantwortet haben.

Zum Thema Abdichtung:

Die Abdichtungen sieht man tatsächlich nicht auf den Bildern. Sie sind aber da.

Auf dem einen Foto sieht man den Lufteinlass kurz vor der Montage des Bandes. Das hatte ich nicht nochmal fotographiert.

Den Deckel mit Dichtung und der Dichtbandrolle habe ich eben noch abgelichtet. Im Betrieb saugt sich der Deckel auch fest.

"Was ist mit der original Anschlussöffnung für den Saugschlauch am Staubsauger, ist die dann verschlossen, wenn über den Boden angesaugt wird?": Natürlich habe ich die originale Ansaugöffnung des Saugers verschlossen.

 

[odul]

Was die sogenannte Saugkraft angeht - wie misst du eigentlich diese Kraft`? Wie definierst du sie um Vergleiche anzustellen?

Das hatte ich schon versucht zu erklären:
Ich habe zunächst einen Haufen Dreck mit Zyklon aufgesaugt. Das ging allenfalls leidlich gut. Ich konnte nur ganz langsam saugen.
Dann habe ich den Dreck aus dem Zyklon wieder auf den Boden gekippt und verteilt. Den Sauger habe ich vom Zyklon wieder runtergenommen, Filter gewogen und gereinigt, unten einen Deckel drauf, Saugschlauch wieder angeschlossen und den Dreckhaufen gerade nochmal aufgesaugt.

Der Unterschied in der Saugleistung war so deutlich spürbar, dass es keiner Messung bedürfte. Natürlich hat beim Saugen die Saugleistung nachgelassen. Am Ende war der Filter zu und es hingen 40Gramm Dreck drin:

TROTZDEM war die Saugleistung immer noch besser oder zumindest ähnlich wie mit vorgeschaltetem Zyklon.

 

[odul]

Zyklone sind eigentlich bekannt dafür, dass sie deutliche Druckverluste erzeugen. Wie deutlich spürt ihr das bei euren Zyklonen?

Das frage ich alle, die einen normalen Staubsauger davor haben und mit und ohne Zyklon saugen können.

Ich hatte den tangentialen Lufteintritt in Verdacht. Das Ding muss jede Menge chaotische Verwirbelungen erzeugen.

 

[xv_treiber]

Druckverlust? Keinen.
Leistungsverlust? Keinen.
Eher besser mit Zyklon, da dessen Schlauch im Durchmesser größer als vom Sauger. Deutlich bemerkbar bei der Kappsäge und Montagesäge.

 

[schrauber-at-work]

Moin,
hier mal mein Setup:

Ist quasi ein Doppelzyklon da im Dyson ja mit dem selben Prinzip abgeschieden wird.
Ich kann trotz dem vorgeschalten Fetteimers und der Verrohrung kaum einen Unterschied in der Saugleistung feststellen.
Je nach Aufgabenstellung regle ich die Drehzahl des Dyson sogar runter damit er nicht zu stark zieht (zudem wird er leiser).
Welchen Durchmesser haben denn deine verwendeten HT-Rohre? Sieht ziemlich dick aus für nen 0815 Staubsauger.

Wenn der Querschnitt grösser ist als der des Schlauches hängt es damit zusamme da die Strömungsgeschwindigkeit geringer wird.

Gruß SAW

 

[odul]

Das rechteckige Loch in der Seitenwand des Fasses scheint mir viel zu klein zu sein. Ich würde dafür sorgen, dass es zwischen dem Raum des hölzernen Kastens und dem Fass keine Blechkante gibt.

Die Fassöffnung sollte mind. genauso oder größer als die des Saugschlauches sein.

Wir wollen ja einen Luftstrom, der kreisförmig in der Tonne "rumwirbelt" damit der Staub abgeschieden wird. Dazu braucht man ja auch etwas Tempo. Deswegen habe ich mal angenommen der tangentiale Querschnitt der Eintrittsöffnung sollte ähnlich groß, eher etwas kleiner, als der Saugschlauchdurchmesser sein.

Der Saugschlauch hat einen Durchmesser von 32mm. Das sind ca. 800qmm. Der tangentiale Querschnitt des Eintritts liegt bei 45 x 20 mm = 900qmm. Ist das jetzt zu groß oder zu klein?!

 

[FredT]

Was mir auffällt ist, daß dein Ansaugrohr im "Klotz" vierkantig und nicht rund bis zur Eimerwandung geht. Mach das Teil länger, schneide es entsprechend des Radius und fülle den Raum im Holzteil. Das Holzteil soll doch nur die Befestigungsmöglichkeit des Rohrs verbessern, sonst hast du da schon den ersten Verlust

 

[tomkaes]

Der Saugschlauch hat einen Durchmesser von 32mm. Das sind ca. 800qmm. Der tangentiale Querschnitt des Eintritts liegt bei 45 x 20 mm = 900qmm. Ist das jetzt zu groß oder zu klein?!

Druckverlust rund -> rechteckig:
https://www.haustechnikdialog.de/SHKwissen/827/Gleichwertiger-Durchmesser

 

[raziausdud]

Hallo Odul,

ich würde den Einblas-/Einsaug-Stützen, also das gerundete Holzteil an der Tonne so ausrichten, dass der Luftstrom beim Eintritt in die Tonne etwas nach unten gerichtet wird, so etwa 20 Grad. Damit hat man einen zusätzlichen Impuls gegen das Bestreben der Teilchen direkt zum Sauger "abzubiegen".

SAW hat ja schon geschrieben, dass er abhängig von den Anforderungen, die Saugkraft oft herunterregelt. Dadurch, dass Du keine Trennung zwischen einem Trichter mit seiner unten engen Öffnung und dem Ablagerraum hast, wirbeln besonders bei hohen Saugleistungen und entsprechend hohen Luftströmungen die feinen Teilchen meiner Meinung nach lange "wild" in der Tonne herum und werden natürlich auch vom Sauger aufgefangen.

Ich hab eine ähnlich einfache Konstruktion für meinen Tonnenabscheider wie Du (mit einem Allerwelt-Haushaltsstaubsauger). Ich hatte beim Bau damals überlegt, irgendetwas Zusätzliches gegen das "direkte Abbiegen" der Teilchen einzubauen. Die Idee war ein Zylinder am Tonnendeckel, also im Prinzip ein umgedrehter Eimer, in dessen Boden das zentrale Loch für den Sauger ist. Hintergrund dieser Idee wiederum: die Teilchen müssten von der Wand immer erst den Umweg über die tiefer liegende Eimerkante nehmen, an der aufgrund der Eimerweite auch eine sehr geringe Luftgeschwindigkeit/Saugkraft vorhanden ist. Bei mir ist es am Ende ein abgesägtes Oberteil einer Plastikflasche geworden, das ca. 15cm in eine (recht kleine) Plasiktonne hineinragt - und ich bin soweit zufrieden mit dem Gesamt-Konstrukt. Vielleicht probierst Du auch mal etwas in der Art.

Rainer

 

[Komihaxu]

Einen Zyklon richtig zu bauen, ist eine Wissenschaft für sich. Es gibt dazu sogar mathematische Formeln, um Durchmesser, Einlassöffnung und Höhe richtig auszulegen.
Es ist auch sehr wichtig, wie weit das obere Rohr in den Zyklon hineinragt!
Dass es schief gehen kann, wenn man auf gut Glück baut, hast du nun gesehen.

Was allen Zyklonen gemeinsam ist: Ein einziger Zyklon kann niemals grobe Klötze und feinste Stäube gleichzeitig abscheiden. Deshalb hat z.B. Dyson mehrere Zyklone hintereinander. Der große fürs Grobe, mehrere kleine für den feinen Staub und danach doch noch ein Filter für allerfeinste Stäube.

 

[IngoS]

Hallo,

für Funktion, oder eben nicht Funktion sind meist mehrere Dinge zusammengenommen verantwortlich.
Einen Problempunkt sehe ich in dem Übergang vom runden Abflussrohrstutzen in einen quadratischen Holzkasten und von da weiter zu einem rechteckigen Blechquerschnitt. Diese vielen unterschiedlichen Formen, Ecken und Kanten machen aus der laminaren Strömung eine turbulente Strömung, die die Staubabscheidung erheblich erschwert. Meines Erachtens muss da ein absolut homogener Übergang vom Rohr in die Tonne geschaffen werden.

Gruß

Ingo

 

[schrauber-at-work]

Tach,

Deshalb hat z.B. Dyson mehrere Zyklone hintereinander. Der große fürs Grobe, mehrere kleine für den feinen Staub und danach doch noch ein Filter für allerfeinste Stäube.

So ist es, wobei das was beim Dyson noch am Filter ankommt nicht besonders viel ist. Hab meinen seit ~2 Jahren nicht mehr ausgewaschen, in der Zeit d3n Fetteimer sicher 10-12 mal geleert, den Behälter des Dyson vielleich 2 mal, der war dann aber nicht voll.

Für mich eine gute und günstige Lösung, der Behälter des Dyson war der Regierung zu klein. Also habe ich Ihn als der Nilfisk den Dienst quittiert hat an den Zyklon gehängt.

Gruß SAW

 

[odul]

Salu, erst mal allen danke für die antworten. Meinen lufteinlass hatte ich schon als suboptimal in verdacht.

Aber ich fürchte nochwas anderes: der durchmesser ist für die luftmenge einfach zu groß. Ist aber nur ein verdacht.

Frage: betreibt jemand ein ähnliches
setup mit vergleichbarem durchmesser?

 

[greenheart]

Nein der Durchmesser ist nie zu groß. Bei youtube sind Varianten von 4 Saugern an einem Zyklon zu sehen.... (der kleineren Partikeln),
Du solltest einen kontinuierlichen Partikelfluß anstreben, alles was den behindert, führt zu Verwirbelungen (der kleineren Partikeln), die größeren Teile müssen der Gravitation gehorchen und sammeln sich am Boden. Die kleineren Teile werden mitgerissen vom Volumenstrom bis in den Filter.
Grüße
Michael

 

[raziausdud]

Lies doch auch mal die anderen Artikel hier über Zyklon-Abscheider: https://www.woodworker.de/forum/search/1971038/?q=zyklon&o=date&c[title_only]=1

Da tauchen auch regelmäßig Versionen mit ähnlichem Setup auf.

Rainer

 

[WinfriedM]

Nein der Durchmesser ist nie zu groß.

Damit die Abscheidung gut ist, braucht es doch eine hohen Umlaufgeschwindigkeit im Zyklon. Je größer der Zyklon - in diesem Fall die Tonne - um so geringer die Umlaufgeschwindigkeit, um so geringer die Zentrifugalkraft, um so schlechter der Abscheidegrad.

Kurzum, der Durchmesser erscheint mir sehr wichtig und wäre nach diesen Überlegungen keinesfalls egal.

 

[conny_g]

Einen Zyklon richtig zu bauen, ist eine Wissenschaft für sich. Es gibt dazu sogar mathematische Formeln, um Durchmesser, Einlassöffnung und Höhe richtig auszulegen.
Es ist auch sehr wichtig, wie weit das obere Rohr in den Zyklon hineinragt!
Dass es schief gehen kann, wenn man auf gut Glück baut, hast du nun gesehen.

Was allen Zyklonen gemeinsam ist: Ein einziger Zyklon kann niemals grobe Klötze und feinste Stäube gleichzeitig abscheiden. Deshalb hat z.B. Dyson mehrere Zyklone hintereinander. Der große fürs Grobe, mehrere kleine für den feinen Staub und danach doch noch ein Filter für allerfeinste Stäube.

Ich weiß nicht ob es eine Wissenschaft ist, aber das mit der laminaren Strömung ist sicher ein Faktor.
Ich habe mir nach einem Thingiverse-Modell einen Zyklon gedruckt und er funktioniert perfekt.

https://www.thingiverse.com/thing:2829268

Gedruckt in zwei Teilen und dann zusammengeschraubt (gedrucktes Gewinde an Ober- und Unterteil), läuft.
Druckt 1,5 Tage, 500g Material = 12 Euro.

Da glaube ich nicht, dass das eine große Wissenschaft war das Modell zu machen, wenn auch sicher eine Menge Arbeit. Luft von oben absaugen. Für die Luft“Zufuhr“ die Spirale drumrum und die konische Form nach unten zur Beschleunigung, das wars.
Irgendwas viereckiges killt den Flow aber sicher.

Es geht absolut nichts in den Sauger, nichtmal Schleifstaub.
Aber auch gröbere Späne vom Fräsen landen problemlos im Eimer.
Noch größeres geht nur nicht durch den Schlauch.

 

[WinfriedM]

Da glaube ich nicht, dass das eine große Wissenschaft war das Modell zu machen, wenn auch sicher eine Menge Arbeit.

Nö, es gibt ja genügend gut durchdesignte und optimierte Zyklons wie Dustcommander, die man einfach kopieren kann. So wird das hier bestimmt auch passiert sein. Das wird niemand von Grund auf selbst berechnet und designt haben.

 

[odul]

Ich weiß nicht ob es eine Wissenschaft ist, aber das mit der laminaren Strömung ist sicher ein Faktor.
Ich habe mir nach einem Thingiverse-Modell einen Zyklon gedruckt und er funktioniert perfekt.

https://www.thingiverse.com/thing:2829268

Gedruckt in zwei Teilen und dann zusammengeschraubt (gedrucktes Gewinde an Ober- und Unterteil), läuft.
Druckt 1,5 Tage, 500g Material = 12 Euro.

Da glaube ich nicht, dass das eine große Wissenschaft war das Modell zu machen, wenn auch sicher eine Menge Arbeit. Luft von oben absaugen. Für die Luft“Zufuhr“ die Spirale drumrum und die konische Form nach unten zur Beschleunigung, das wars.
Irgendwas viereckiges killt den Flow aber sicher.

Es geht absolut nichts in den Sauger, nichtmal Schleifstaub.
Aber auch gröbere Späne vom Fräsen landen problemlos im Eimer.
Noch größeres geht nur nicht durch den Schlauch.

Ich habe mir mal die Details im Link angesehen. Beindruckend. Druckst du mir auch einen? Kannst du mal die Abmessungen nennen?

 

[odul]

Damit die Abscheidung gut ist, braucht es doch eine hohen Umlaufgeschwindigkeit im Zyklon. Je größer der Zyklon - in diesem Fall die Tonne - um so geringer die Umlaufgeschwindigkeit, um so geringer die Zentrifugalkraft, um so schlechter der Abscheidegrad.

Kurzum, der Durchmesser erscheint mir sehr wichtig und wäre nach diesen Überlegungen keinesfalls egal.

Ich habe mal ein Blick ins Physikbuch geworfen. Die Formel der Zentripetalkraft lautet:



F ist die Kraft, die wirkt
m die Masse
v die Geschwindigkeit
r der Radius

Damit gilt:
Je größer die Masse, desto größer die Kraft und damit die Abscheidewirkung.
Je höher die Luftgeschwindigkeit desto viel höher die Kraft und damit Abscheidewirkung.
Je größer der Radius, desto kleiner die Kraft und damit die Abscheidewirkung