Вентиляция в мастерской своими руками: лучшие варианты обустройства системы воздухообмена

Работы, связанные с образованием пыли, выделением ядовитых газов, испарений, требуют обустройства рабочего места и помещения вытяжной системой. В большинстве случаев, вентиляция в мастерской своими руками – это наиболее доступный способ решения проблемы.

Существуют различные варианты построения систем воздухообмена. Мы поможем сориентироваться в их многообразии, рассмотрим особенности построения вентиляции для каждого типа мастерской. Разберем наиболее эффективные и доступные варианты самостоятельной установки.

Виды вентиляционных систем в мастерской

По способу циркуляции воздуха в помещении различают два основных вида вентиляции:

естественную;
принудительную.

В первом случае движение воздуха происходит за счет разности температур внутри помещения и снаружи.

А во втором циркуляция обеспечивается вентиляторами, создающими в мастерской избыточное давление или разряжение. Такую вентиляцию также называют механической.

Быстрое удаление загрязненного воздуха из мастерской невозможно без механической вентиляции. Но это не значит, что в таких помещениях не используется естественная вытяжка, часто они дополняют друг друга

В свою очередь, принудительная бывает следующих типов:

вытяжная;
приточная;
комбинированная.

Вытяжная вентиляция обеспечивает удаление вредных газов, паров, при этом, чистый воздух поступает в мастерскую естественным путем. Приточная, наоборот, создает избыточное давление внутри помещения за счет забора уличного воздуха, а отработанный выдавливается из мастерской наружу через естественные проемы, щели. При необходимости входной поток может нагреваться, очищаться, либо увлажняться.

Комбинированная система вентиляции мастерской называется приточно-вытяжной. В зависимости от взаимного расположения каналов подачи и удаления воздуха циркуляция может происходить путем вытеснения или перемешивания.

Если приточные вентиляторы находятся внизу, то холодный воздух поднимаясь вытесняет более теплый. При верхнем расположении входного канала, холодный поток распределяется по помещению, опускаясь вниз, перемешивается с более теплым. Затем отработанный воздух удаляется вытяжным каналом.

В зависимости от способа организации, вентиляция в мастерской подразделяется на два вида:

локальную;
централизованную.

Первая применяется для удаления вредных веществ непосредственно с рабочего места. Ее выгодно использовать для локализации загрязнения, когда единицы оборудования удалены друг от друга по всей площади помещения.

Правильная организация системы аспирации устраняет взрывоопасную древесную пыль, сохраняет здоровье работников. Централизованная система применяется при высокой интенсивности и непрерывности работы в мастерской

Для маленьких мастерских с более компактным расположением станков целесообразно устанавливать централизованную вытяжку.

Также применяются гибридные варианты вентиляции, когда часть станков подключена к общей системе, а часть имеет локальную фильтрацию. В некоторых случаях принципиально отдают предпочтение только локальным системам, для предотвращения разноса мелкодисперсной пыли и других токсичных веществ по всему помещению мастерской.

Материалы для стружкоотсоса и крепежные детали

Самостоятельно изготовленная конструкция должна быть герметичной и достаточно легкой. При этом она должна выдерживать давление, возникающее при цикличном вращении воздуха. Чтобы изготовить надежный прибор потребуется:

Фанера толщиной в пределах 4 мм. Из нее можно легко изготовить прочный корпус;
Деревянные бруски разного сечения;
Поликарбонат;
Фильтр. Для фильтрующей системы стружкоотсоса подходит фильтр от инжекторного ВАЗа. Стоит он недорого, но при этом хорошо справляется с удержанием крупных и мелких частиц;
Двигатель. Его можно купить новый или взять со старого пылесоса;
Герметик, саморезы, болты с гайками. Крепления необходимо подобрать так, чтобы они обеспечивали надежную герметизацию оборудования;
Вентилятор по типу улитка. Внутри такого устройства должна быть мощная крыльчатка для стружкоотсоса, то есть лопасти, захватывающие воздух;
Переходники для соединения отдельных рукавов (труб) стружкоотсоса. В основном они требуются, если прибор, предназначен для сбора большого количества стружки.

Особенности обустройства вентиляции в мастерской

Работа в мастерской связана с наличием в воздухе ядовитых и вредных для здоровья веществ. Проектирование и построение вентиляции в таких помещениях зависит от вида работ и характера вредных факторов.

Рассмотрим основные особенности, влияющие на конфигурацию и параметры вентиляционных систем, для разных типов мастерских.

#1. Пылеудаление в столярной мастерской

Мелкодисперсная пыль – это основная проблема мастерских занимающихся деревообработкой. Такая взвесь частиц может находиться в воздухе все 24 часа, хотя и не заметна для глаз, но вдыхается легкими. Кроме того, она оседает на всех поверхностях. При любом сквозняке или запуске двигателей станков, инструментов, она снова оказывается в воздухе.

Организация системы пылеудаления (аспирации) усложняется наличием большого количества источников пыли и разных фракций стружки. По этой причине требуется подводить отсасывающие рукава с индивидуальной фильтрацией к каждому станку.

Системы пылеудаления действуют по принципу циклона. Загрязненный воздух всасывается вращательным движением вентилятора и под действием центробежной силы более тяжелые частицы пыли опускаются на дно емкости. Очищенный воздух поднимается вверх. Дополнительно может происходить увлажнение потока для лучшей очистки

Но, кроме вредного воздействия на дыхание, древесная пыль еще обладает пожаро- и взрывоопасными свойствами. Что предъявляет повышенные требования к системам вентиляции в плане исключения электростатики и заземления конструкций.

#2. Очистка воздуха в автосервисе

Мастерская автосервиса относится к помещениям с повышенным загрязнением воздуха. Постоянное наличие выхлопных газов, окиси углерода и азота, аэрозолей, паров бензина, краски и других технических жидкостей предъявляет особые требования к производительности вентиляционной системы. Мощность приточного и вытяжного блока выбирается с запасом, для обеспечения прокачки всего объема помещения с рекомендованной кратностью 20 – 30.

Кроме того, загрязненный воздух должен проходить фильтрацию и отводиться отдельной от общей вентиляции трубой.

#3. Вентиляция ремонтной и кузнечной мастерских

Выделяемые при сварочных и слесарных работах продукты горения электродов, дым, гарь и пыль при резке и обработке металла требуют отвода с помощью локальных вытяжек. Что регламентируется ГОСТ 12.3.003, СП 49.13330, ПОТ Р М 020-2001 [22], СТО 221 НОСТРОЙ 2.10.64-2013 и правила безопасности при производстве строительно-монтажных, газосварочных и электросварочных работ.

Для ручной электросварки их ориентировочная производительность выбирается из расчета обеспечения воздухообмена от 1500 до 4500 тыс. м3*ч/кг, деленного на вес электродов, сжигаемых за 1 час.

При полуавтоматической сварке объем увеличивают до 1700 – 2000 тыс. м3*ч/кг.

Оборудование вентиляцией рабочего места сварщика имеет первостепенное значение. Пары металлов и шлака содержат вредные окислы марганца, соединения кремния, титана и других химических элементов, которые приводят к заболеваниям нервной системы, легких, способны накапливаться в организме

Общая циркуляция воздуха распределяется в соотношении притока к вытяжке 1:3 для верхнего яруса, и 2:3 – для нижнего.

Особенность вентиляции кузнечной мастерской – необходимость отвода избыточного тепла, ядовитых газов. Для этого используют локальные отсосы над печами и естественную вентиляцию.

При расчете производительности систем вентиляции для всех типов мастерских по рекомендованной кратности, необходимо учитывать потери тепла в холодное время года. Выбор максимальных параметров будет гарантировать быстрое удаление вредных веществ, но в то же время, потребует затрат на подогрев приточного воздуха. Если рекуперация тепла не предусматривается, лучше остановить выбор на нижних допустимых пределах кратности.

Основной принцип работы стружкоотсосов

Самостоятельно изготовленное оборудование для удаления стружки древесины прослужит долго и не вызовет нареканий, если его конструировать, зная на чем основана работа таких устройств.

Всасываемость стружкоотсосов объясняется следующими техническими характеристиками приборов:

Основной корпус оснащен гофрированным мягким шлангом небольшого диаметра, с возможностью установки насадок разного типа. Шланг в первую очередь предназначен для усиления тяги;
Сверху прибора двигатель, связанный с крыльчаткой. При вращении лопастей крыльчатки происходит разряжение воздуха и соответственно появляется тяга необходимой силы;
В момент всасывания древесная стружка накапливается в съемной емкости (для этих целей подходит и мешок), а воздух выходит через патрубок;
В патрубке устанавливается два фильтра – грубой и тонкой очистки, это обеспечивает удерживание в стружкоотсосе мелких древесных опилок.

Описанный выше принцип работы стружкоотсосов для чпу относится к типу циклонов. То есть в корпусе устройства при всасывании стружки происходит спиральное закручивание втянутых опилок. В результате более крупные под воздействием центробежной силы отсеиваются в емкость для опилок, а мелкие проходят фильтрацию.

Варианты построения вентиляции в мастерской

В поиске оптимальных способов построения вентиляции для собственной мастерской, приходится пересматривать множество возможных вариантов, прежде чем будет найден наиболее подходящий.

Чтобы облегчить этот поиск, рассмотрим, в качестве примера, наиболее удачные, на наш взгляд, решения по самостоятельному обустройству вентиляции в мастерской.

Вариант #1 — вытяжная вентиляция из пластиковых труб

Для реализации этого проекта использовались: бывший в употреблении центробежный вентилятор «улитка» с электродвигателем 2, 2 кВт, бочка на 40 – 50 литров с горловиной соответствующей входному отверстию «улитки», канализационные пластиковые трубы 110 мм.

Центробежный вентилятор, в отличие от осевого, создает большее давление. Это позволяет строить на его основе более протяженные и разветвленные системы вентиляции в мастерской

Несколько слов о материале воздуховодов. Использование пластиковых канализационных труб для вентиляции – достаточно популярный вариант, в первую очередь, за счет цены. Они в несколько раз дешевле пластиковых и стальных воздуховодов для вентиляции.

Но у канализационных труб есть и свои недостатки:

их нельзя использовать в местах где температура может превышать +60 градусов;
у них нет антистатического покрытия, поэтому их не желательно применять для систем стружко- и пылеудаления;
их диаметры не соответствуют стандартам вентиляционных систем, из-за чего возникают сложности сопряжения с другим оборудованием.

Несмотря на эти недостатки, в большинстве случаев, канализационные трубы с успехом применяются в качестве воздуховодов. Не стал исключением и рассматриваемый вариант устройства вентиляционной системы из подручных материалов.

В этом проекте все основные узлы вытяжки для слесарной мастерской изготавливались своими руками. Опишем кратко этапы проделанной работы.

Так, вначале был произведен капитальный ремонт и доработка центробежного вентилятора. Доработка касалась входного патрубка. Точнее, из-за его отсутствия пришлось изготавливать новый из небольшой герметичной бочки, объем которой позволил бы набирать вентилятору необходимую скорость вихревого потока.

В бочке было проделано боковое отверстие и вклеен отрезок пластиковой трубы с учетом аэродинамики, чтобы входной поток шел по внутренней окружности бочки. Затем под потолком был смонтирован воздуховод из пластиковых труб по центру вдоль всей мастерской.

Бочка в этом проекте выполняет роль ресивера, который создан с перспективой расширения вентиляционной системы, путем встраивания несколько входных патрубков

Центробежный вентилятор создает в бочке мощный вихревой поток обеспечивающий быструю прокачку воздуха по всей системе. Сила его настолько велика, что удерживает пильный диск болгарки на самом удаленном приточном отверстии.

Параметры вытяжной системы получились следующие:

мощность двигателя 2, 2 кВт;
скорость вентилятора 2800 об/мин;
производительность 1000 м3/ч – 1500 м3/ч;
время вытяжки всего объема воздуха из мастерской 5 – 10 минут.

Вся система имеет 6 приточных отверстий закрываемых самодельными регулируемыми заглушками. Они изготовлены из штатных пластиковых с вырезанными прорезями в крышке, и такими же прорезями в подвижной металлической пластине, закрепленных на одной оси. При их взаимном вращении происходит регулировка притока воздуха.

Вариант #2 — пылеуловитель из камазовского фильтра

Так как фабричные системы пылеудаления стоят достаточно дорого, широкое распространение получили самодельные пылеуловители на основе воздушных фильтров от крупных грузовиков типа КамАЗ, тракторов или комбайнов.

Дополнив такой фильтр вентилятором получают неплохой очиститель воздуха, который занимает минимум места и легко переносится в любую часть мастерской.

Производительность такой системы регулируется подбором мощности вентилятора. Подобные фильтры способны очищать объем воздуха от 500 до 1000 м3 в час, в зависимости от типа. К ним можно подсоединять вентиляторы производительностью до 300 – 400 м3/ч.

Пылеуловитель можно подвесить под потолком. Крепление должно позволять периодически снимать оборудование и чистить его. Лучше всего это делать сжатым воздухом на улице

Собрать очиститель воздуха довольно просто. Для этого нужно вырезать фланец, закрепить на оси шпильку на длину фильтра. Далее приклеить к фланцу вентилятор и прикрутить всю конструкцию к фильтру.

Благодаря простоте изготовления и дешевизне, таких фильтров можно сделать несколько и значительно улучшить воздух во всей мастерской.

Вариант #3 — система аспирации в столярной мастерской

Основную роль в предлагаемой системе пылеудаления играет фабричный стружкоотсос фирмы JET. Стоимость такого оборудования, в зависимости от параметров, составляет 15 – 40 тыс. руб. Большинство моделей имеют матерчатый пылесборник и мешок для стружки.

Для этого варианта была выбрана наилучшая модель JET DC-1200CK с бумажным фильтрующим элементом в виде съемного барабана. Он оборудован ручным приспособлением для внутренней очистки, что позволяет удалять основную пыль без снятия фильтра.

Вентиляционные трубы выбирались по максимальному обеспечению защиты от электростатики и наименьшему сопротивлению воздушному потоку. Наилучшим образом этим требованиям соответствуют витые трубы из оцинкованной стали.

При их монтаже мультиметром проверялась надежность электрического контакта в узлах соединения. При необходимости контакт усиливался двумя саморезами с противоположных сторон. Весь трубопровод заземлялся. Кроме этого, места соединений обматывались алюминиевым скотчем для герметичности.

Работа в мастерской организована таким образом, что все верстаки и станки могут передвигаться на колесиках в центр помещения и подключаться к вытяжной гофре по мере использования. Благодаря этому в мастерской сохраняется практически идеальная чистота и отсутствие пыли

Для уменьшения шума и пыли вытяжная установка вынесена за пределы мастерской в смежное помещение котельной. Подводящий трубопровод проложен сквозь отверстие в стене под потолком. Входящий патрубок закреплен на потолке в средней части мастерской. На него надета гофрированная двухметровая труба из прозрачного пластика.

Кроме аспирации воздухообмен в столярной мастерской обеспечивается приточно-вытяжной вентиляцией.

Приступая к проектированию системы пылеудаления, уясните основные понятия и термины

Перед тем как приобрести все необходимое для устройства новой системы пылеудаления познакомьтесь с главными характеристиками, которые встречаются в процессе поисков оборудования.

Статическое давление, разрежение и сопротивление движению воздушного потока. Чтобы система могла перемещать пыль, опилки и стружку, требуется заставить двигаться воздух, находящийся в трубопроводах и шлангах. Это становится возможно благодаря разности давлений на противоположных концах трубопроводов, называемой разрежением, которое измеряется в паскалях, миллиметрах ртутного столба или в дюймах. Слишком узкие трубы, резкие изгибы и гофрированные шланги увеличивают сопротивление и уменьшают скорость воздушного потока.

Производительность всасывания, измеряемая кубическими метрами воздуха в час или литрами в минуту. Обращайте внимание, каким образом производитель коллектора оценивает производительность. Часто она измеряется в свободном состоянии, когда к входному патрубку коллектора не подключено ничего, что может создавать сопротивление и снизить скорость воздушного потока. Советуем сравнивать по этому показателю похожие модели разных производителей. Но по этим характеристикам нельзя выяснить, как будет в действительности работать коллектор после подключения к нему целой сети трубопроводов, создающих сопротивление движению воздуха. Измерения разности давлений лучше отражают реальную производительность коллектора с присоединенными к нему трубопроводами и станками.

Стояк — вертикальный трубопровод, опускающийся от главной воздушной магистрали или ответвления к станку. Стояки обычно состоит из тройника с углом 45°, колена с углом 45°, вертикальной трубы, задвижки и отрезка гофрированного шланга для присоединения к выходному патрубку станка. Иногда стояк разветвляется надвое для подключения двух станков.

Скорость воздушного потока — это скорость, с которой воздух вместе с пылью, опилками и стружкой движется по трубопроводам при работающем коллекторе. Скорость потока в стояках должна быть не менее 20 м/с, а в основной магистрали около 18 м/с.

Микрон (сокращенно мкм). Эту единицу измерения применяют для обозначения размеров мельчайших частиц, в том числе пыли. Один микрон равен одной миллионной части метра.

Важность предварительных расчетов

Необходима вентиляция душевой, если она установлена в бетонной постройке или в деревянном доме. Она предотвращает негативное воздействие повышенной влажности на целостность сантехнического оборудования и строительных материалов.

Необходимо следовать нормам СНиП, которые послужат безопасной эксплуатации комнаты в будущем. Перед тем как своими руками оснащать вентиляцией помещение, необходимо иметь чертеж душевой кабины, а также имеющихся в помещении раздевален.

Удаление избытка влаги способствует увеличению срока службы всех металлических сантехнических приборов и некоторых строительных материалов. Для нормального самочувствия человека влажность не должна превышать 65%. При завышении этого показателя пребывание в душевой кабине может негативно отразиться на здоровье ее посетителя.

В нормах СНиП вводится понятие «кратность воздухообмена». Оно представляет собой отношение объема поступающего или убывающего в комнату воздуха к объему самого помещения. Минимальный показатель по СНиП – 50 м3/час. Для общественных душевых – 75 м3/час.

Минимальный показатель «кратности воздухообмена» по СНиП в общественной душевой — 75 м3/час

Какие вентиляторы подобрать?

Выбор вентиляторов — серьезная задача, решение которой определяется конфигурацией мастерской, количеством отсеков, дополнительных помещений, комнат. Сложная и разветвленная система воздуховодов нуждается в мощном вентиляторе, способном преодолеть сопротивление каналов. В этом случае оптимальным вариантом станет использование радиальных (центробежных) вентиляционных установок. Они имеют высокую производительность, одновременно способны создавать достаточное для системы воздуховодов давление.

Как итог…

Вентиляционные системы для мастерской своими руками готовы. Вентиляция – обязательно должна быть в каждой профессиональной мастерской, она удаляет вредоносные пары, ядовитые газы, а также пыль и грязь, что осели в воздухе. Дополнительно вентиляция создаёт воздушный поток и вытесняет из помещения отработанный воздух новым с улицы. Я рассказал про три способа создания самодельной вентиляционной системы для различных целей. Какой вид для своих нужд изготавливать – решать уже вам.

Вопрос

Напишите в комментариях, как вы думаете почему дисперсная пыль так опасна для человека?

Типы стружкоотсосов

Такие станки бывают трех типов:

переносные
стационарные
мобильные.

К категории переносных относят малогабаритные пылеулавливатели. Установку и разборку таких устройств легко осуществить за короткий промежуток времени. Они имеют малый вес, их можно ставить на стол. Они используются в тех случаях, когда работы прочих типов данного оборудования невозможна или затруднена. Это бывает по причине малой площади помещения или по техническим причинам. Стоит отметить, что переносные устройства не всегда качественно удаляют отходы, вследствие своей невысокой мощности, а, следовательно, и невысокой производительности.

Мобильные пылеулавливатели можно разместить возле станка. Они занимают мало места, и демонтаж тоже не займет много времени. Для перемещения понадобится тележка или штатные ролики. При помощи мобильных пылеулавливателей можно обслуживать два станка по очереди. Однако, обязательно выполнение следующего условия – станки должны работать в разное время. Некоторые модели таких стружкоотсосов имеют двухступенчатую систему фильтрации воздуха.

Стационарные стружкоотсосы устанавливаются на постоянное место, без возможности передвижения. Они отличаются более высоким уровнем мощности в сравнении с предыдущими вариантами.

Станки для ротационной вытяжки металла

Для реализации технологии применяют следующие виды станков:

Давильно-раскатные станки для ротационной вытяжки металла.
Станки ротационной ковки.
Кругорезы.

На ручных токарно-давильных станках формовка производится мышечной силой рабочего. Используются для выпуска уникальных изделий или особо малых серий. Для средних и больших серий применяют давильно-обкатные (раскатные) станки с числовым программным управлением. Гидравлика или электроприводы, управляемые контроллером согласно программе, загруженной в центральный блок ЧПУ, позволяют с большой точностью контролировать силу и направление прижима, равно как и направление движения ролика, включая самые сложные криволинейные траектории

Такие станки обеспечивают абсолютную идентичность изделий в серии, что особо важно для деталей реактивных двигателей и другой высокотехнологичной продукции

Схема ковки на станках ротационного типа

Станки ротационной ковки позволяют формовать изделия конической формы из труб путем обжимки трубы специальным инструментом — ковочным штампом. Особенность и главное преимущество заключается в уникальной возможности производства изделий, у которых:

длина во много раз превышает диаметр.
по длине возможно неоднократное изменение диаметра и угла раскрыва конуса.
требуется накатка ребер жесткости.

Кругорезы

Кругорезы предназначены для раскроя листового проката на плоские заготовки в форме круга или эллипса. Также применяются как с ручным приводом, так и электрогидравлические.