Ongewenst Vacuum in Stofafzuiging

[Oelie]

Hallo Allemaal

In onze werkplaats (MakerSpace) hebben we verschillende stations waar ter plekke kan worden gekozen of er stof wordt afgezogen (dmv kogelkranen).
Soms staat de afzuiging aan en alle kranen/kleppen dicht. Er ontstaat dan een ongewenst vacuüm.
Is er een mogelijkheid om dit op te lossen? Ben opzoek naar een soort klep die bij een te hoog vacuüm open gaat en de situatie redt.

Installatie: Stevige afzuiger, cycloon, netwerk van buizen naar werkplekken, op iedere werkplek een kogelkraan.

Hoor het graag,
Jan van Oel

 

[fantic]

Is het mogelijk om bij al je kogelkranen een microswitch te plaatsen, daarmee stuur je de afzuiger aan, zodra er een kraan wordt open gezet gaat de afzuiger aan, heb je ook geen aparte schakeling meer nodig om de afzuiger aan te zetten....

 

[Musicus]

Die zijn er zeker. Zoek maar eens op onderdrukventiel voor een cycloon.

 

[Robert_T]

Hallo Allemaal

In onze werkplaats (MakerSpace) hebben we verschillende stations waar ter plekke kan worden gekozen of er stof wordt afgezogen (dmv kogelkranen).
Soms staat de afzuiging aan en alle kranen/kleppen dicht. Er ontstaat dan een ongewenst vacuüm.
Is er een mogelijkheid om dit op te lossen? Ben opzoek naar een soort klep die bij een te hoog vacuüm open gaat en de situatie redt.

Installatie: Stevige afzuiger, cycloon, netwerk van buizen naar werkplekken, op iedere werkplek een kogelkraan.

Hoor het graag,
Jan van Oel

Uitgaande van 100mm diameter:

Amazon.nl

 

[thomasz]

@MaVé is bezig met een stofafzuiging. In zijn tekening heeft hij een veiligheidsventiel getekend, precies voor de situatie die jij aangeeft.
Hij kan je misschien op weg helpen met merk en type. Even een PB sturen, of beter nog: een discussie op het forum, dan hebben anderen er ook wat aan.

 

[Michiel1234]

Wat je zoekt heet een pressure relief valve of vacuüm relief valve (ook wel druk ontlast klep, veiligheidsventiel of veerveiligheid in NL termen). Deze beschermt een leidingsysteem tegen te zware over en/of onderdruk. Nadeel is dat de industriële versies erg duur zijn en de goedkope versies zijn vaak niet instelbaar (en gaan al open bij een lichte onderdruk)

Je kan een standaard riool beluchter van de bouwmarkt nemen en die aanpassen met een veer zodat hij pas bij een bepaalde onderdruk open gaat. Geen idee hoe makkelijk dat is, ik heb het nog nooit geprobeerd.

Ik denk dat je overigens beter opzoek kan gaan naar een vacuumschakelaar die de afzuiging automatisch uitschakelt bij een te sterke onderdruk. Als je alleen een ventiel plaatst maar geen schakelaar blijft de afzuiging gewoon lucht rondpompen

 

[Charel09]

onderdrukventiel (cycloonfilter)

 

[elzenmaa]

Hiervoor bestaan onderdrukventielen, meestal werken deze met een veer die de klep dicht houdt en wanneer de onderdruk te hoog wordt wint de onderdruk het van de veerkracht.
Zou me wenden tot leverancier van de afzuiginstallatie, klep moet passen bij de grootte van de installatie.

 

[MaVé]

Wat je zoekt heet een pressure relief valve of vacuüm relief valve (ook wel druk ontlast klep, veiligheidsventiel of veerveiligheid in NL termen). Deze beschermt een leidingsysteem tegen te zware over en/of onderdruk. Nadeel is dat de industriële versies erg duur zijn en de goedkope versies zijn vaak niet instelbaar (en gaan al open bij een lichte onderdruk)

Je kan een standaard riool beluchter van de bouwmarkt nemen en die aanpassen met een veer zodat hij pas bij een bepaalde onderdruk open gaat. Geen idee hoe makkelijk dat is, ik heb het nog nooit geprobeerd.

Ik denk dat je overigens beter opzoek kan gaan naar een vacuumschakelaar die de afzuiging automatisch uitschakelt bij een te sterke onderdruk. Als je alleen een ventiel plaatst maar geen schakelaar blijft de afzuiging gewoon lucht rondpompen

Ik zou een mechanisch veiligheidsventiel altijd primeren bovenop een vacuumschakelaar, dus ofwel beide, ofwel enkel een mechanische beveiliging. Een vacuumschakelaar is in grote lijnen hetzelfde als zo een veiligheidsventiel, maar de open dicht functie triggert dan een relais die onafhankelijk ook kan falen terwijl de open dicht functie bij een veiligheidsventiel een mechanische poort bediend die verbonden is met de atmosfeer.

Zelf heb ik me nog niet verder verdiept in het exacte type ventiel dat ik ga gebruiken dus ik kan je daar, helaas, niet verder op weg helpen. Doch ik kan me niet inbeelden dat deze niet instelbaar verkocht worden. Die instelling gebeurt vrij eenvoudig door een veer op spanning te draaien. Dat - moet - ook in simpele HVAC toepassingen te vinden zijn. Welliswaar zullen die dingen minder kwalitatief zijn waardoor je het over de tijd heen af en toe opnieuw zal moeten instellen of zelfs vervangen. Maar dat komt in de praktijk op exact hetzelfde neer als in industriële installatie's, aangezien die ventielen na elk gebruik opnieuw dienen gekeurd te worden en vaak ook gerevisseerd. Ik zou dus zeker nog wat verder google raadplegen, en indien je twijfeld over een bepaald ventiel dan post je hier jou specs maar eens en dan kijken we allemaal graag mee

 

[elzenmaa]

Ik zou een mechanisch veiligheidsventiel altijd primeren bovenop een vacuumschakelaar

Ik ook, het is een installatie met kogelkranen. Die draai je veel sneller dicht dan dat de ventilator stopt.

 

[mathieu]

Een opening zodoende dat er altijd beperkt lucht aangezogen kan worden.
Maar wat is het probleem als alle kleppen dicht staan?

 

[wijk0983]

Hallo Allemaal

In onze werkplaats (MakerSpace) hebben we verschillende stations waar ter plekke kan worden gekozen of er stof wordt afgezogen (dmv kogelkranen).
Soms staat de afzuiging aan en alle kranen/kleppen dicht. Er ontstaat dan een ongewenst vacuüm.
Is er een mogelijkheid om dit op te lossen? Ben opzoek naar een soort klep die bij een te hoog vacuüm open gaat en de situatie redt.

Installatie: Stevige afzuiger, cycloon, netwerk van buizen naar werkplekken, op iedere werkplek een kogelkraan.

Hoor het graag,
Jan van Oel

Hoe hoog wordt die onderdruk dan maw wat is het probleem? NB In mijn Felder is de max onderdruk iets van 3000 Pascal en is de elektromotor apart geventileerd. Daar gaat niets van kapot. Als oplossing kun je aan het eind van een streng een handbediende regelklep opnemen en die in een vaste stand zetten zodat er altijd wat luchtstroom is. Ik gebruik dei regleklep ook om het systeem open te zetten voor doorblazen eens per maand of z o (deep clean reiniging)). Groet, Hans

 

[MaVé]

Na dit topic nog eens door te nemen, schreeuwde mijn inner preventieve zelf om het toch even op te zoeken, spaar je zelf een hoop problemen en installeer dit gewoon in jou leiding systeem. Enerzijds zo ver mogelijk verwijderd van jou afzuiger, maar anderzijds en nog veel belangrijker, er mag geen ventiel tussen staan zodat het altijd rechtstreeks 'in verbinding' staat met jou afzuiger.

Onderdrukventiel – Cycloonfilters.nl

cycloonfilters.nl

Deze is instelbaar.

@wijk0983 Zover ik het begrijp doelt de topicstarter eerder op de onderdruk pieken die gecreëert worden door de massa lucht die in beweging is en die "té" abrupt wordt afgesloten (kogelkraan) van open systeem tot gesloten systeem. Waardoor er dus een kortstondige en ongelijkmatige onderdrukpiek in het systeem ontstaat ... De afzuiger op zich heeft geen probleem.

Succes, keep it safe !

 

[Efvee]

Ik zie in het startbericht niet iets over schokken bij (te) snel sluiten, wel over statische situaties.
Een ventilator is een stromingsmachine. Het koppel neemt af bij groter drukverschil. (Neem huis-stofzuiger en sluit de slang af. Je hoort dat de motor meer toeren gaat maken en dus een minder groot koppel moet leveren.) Dus, tenzij de motor de luchtstroom nodig heeft voor koeling is er geen enkel probleem anders dan dat hij staat te loeien voor niets.
Te prefereren oplossing is dus een schakelaar op elke klep.
Als de onderdruk die ontstaat zelf een probleem is, omdat dingen imploderen of kleppen zijn lastig te bedienen, dan kun je een onderdrukventiel aanbrengen. Dat hoeft de wereld niet te kosten: een paar stukjes plex, wat tochtband, een stukje pianoscharnier, eventueel een steen aan een touwtje, en een magneetslotje om te zorgen dat de standen duidelijk onderscheiden zijn.

 

[wijk0983]

Na dit topic nog eens door te nemen, schreeuwde mijn inner preventieve zelf om het toch even op te zoeken, spaar je zelf een hoop problemen en installeer dit gewoon in jou leiding systeem. Enerzijds zo ver mogelijk verwijderd van jou afzuiger, maar anderzijds en nog veel belangrijker, er mag geen ventiel tussen staan zodat het altijd rechtstreeks 'in verbinding' staat met jou afzuiger.

Onderdrukventiel – Cycloonfilters.nl

cycloonfilters.nl

Deze is instelbaar.

@wijk0983 Zover ik het begrijp doelt de topicstarter eerder op de onderdruk pieken die gecreëert worden door de massa lucht die in beweging is en die "té" abrupt wordt afgesloten (kogelkraan) van open systeem tot gesloten systeem. Waardoor er dus een kortstondige en ongelijkmatige onderdrukpiek in het systeem ontstaat ... De afzuiger op zich heeft geen probleem.

Succes, keep it safe !

bij dichte kogelkranen is er geen lucht in beweging dus van schokken is geen spraken; bij het plots openen van de kogelkraan (welke diameter?) komt er lucht in beweging maar so what? (ik gebruik 4" schuifaflsuiters). Dit is geen vloeistofsysteem waar je een vorm van waterslag in kunt verwachten; bovendien de onderdruk is echt enorm laag misschien 25 a 50 cm waterkolom terwijl 1 atmosfeer 10 meter waterkolom bedraagt. Het kan zijn dat de afzuigunit onprofessioneel wordt gekoeld met de doorstromende lucht dan heb je bij stilstand een probleem alleen dat begrijp ik niet uit zijn/ haar omschrijving.

 

[Oelie]

Dank allemaal voor jullie reacties! Het is mijn eerste post hier, ik ben helemaal verbaasd door alle snelle en waardevolle reacties!
Lukt mij niet zo snel om alle reacties afzonderlijk te beantwoorden, dus hier gecombineerd antwoord:

@ fantic (microswitches): Dat zou het mooiste zijn maar ook veel werk vermoed ik. Ook weer elektrisch, is niet mijn sterkste kant en mechanisch werkt altijd (hopelijk).

@allen die het onderdrukventiel aanraden: Ja dit is precies wat we nodig hebben, dank. We hebben hier nu een zelfbouw versie van maar die is heel moeilijk af te stellen. Deze gaat te snel open. De prijs van deze is aantrekkelijk genoeg om eens te proberen.

@ vragen over specificaties van de installatie: Afzuiginstallatie staat op een MakerSpace. Is organisch gegroeid. Als er iets stuk gaat installeren we iets beters.

@michael1234 (vacuumschakelaar): Wat cool dat dat bestaat. Door jouw suggestie heb ik weer een zoekopdracht voor een deep dive. Ga ik zeker onderzoeken.
Lucht rondpompen is niet zo'n groot probleem. Geen lucht wel. De afzuiger wordt dan te heet en dan vliegt de thermische zekering eruit.

@ mathieu: (Een opening zodoende dat er altijd beperkt lucht aangezogen kan worden.
Maar wat is het probleem als alle kleppen dicht staan?)
Als er een extra opening is kiest de lucht de weg van de minste weerstand en stort de effectiviteit van de stofafzuiging in. Als alle kleppen dicht staan ontstaat er een vacuüm in de leidingen en in de opvangbak onder de cycloon. In eerste instantie implodeerde dan de opvangbakken. Die zijn nu veel steviger gemaakt.
Zonder lucht om de motor te koelen brandt deze door (maar eerst de thermische zekering).

 

[wijk0983]

Dank allemaal voor jullie reacties! Het is mijn eerste post hier, ik ben helemaal verbaasd door alle snelle en waardevolle reacties!
Lukt mij niet zo snel om alle reacties afzonderlijk te beantwoorden, dus hier gecombineerd antwoord:

@ fantic (microswitches): Dat zou het mooiste zijn maar ook veel werk vermoed ik. Ook weer elektrisch, is niet mijn sterkste kant en mechanisch werkt altijd (hopelijk).

@allen die het onderdrukventiel aanraden: Ja dit is precies wat we nodig hebben, dank. We hebben hier nu een zelfbouw versie van maar die is heel moeilijk af te stellen. Deze gaat te snel open. De prijs van deze is aantrekkelijk genoeg om een te proberen.

@ vragen over specificaties van de installatie: Afzuiginstallatie staat op een MakerSpace. Is organisch gegroeid. Als er iets stuk gaat installeren we iets beters.

@michael1234 (vacuumschakelaar): Wat cool dat dat bestaat. Door jouw suggestie heb ik weer een zoekopdracht voor een deep dive. Ga ik zeker onderzoeken.
Lucht rondpompen is niet zo'n groot probleem. Geen lucht wel. De afzuiger wordt dan te heet en dan vliegt de thermische zekering eruit.

@ mathieu: (Een opening zodoende dat er altijd beperkt lucht aangezogen kan worden.
Maar wat is het probleem als alle kleppen dicht staan?)
Als er een extra opening is kiest de lucht de weg van de minste weerstand en stort de effectiviteit van de stofafzuiging in. Als alle kleppen dicht staan ontstaat er een vacuüm in de leidingen en in de opvangbak onder de cycloon. In eerste instantie implodeerde dan de opvangbakken. Die zijn nu veel steviger gemaakt.
Zonder lucht om de motor te koelen brandt deze door (maar eerst de thermische zekering).

Ik ben reuze benieuwd / geïnteresseerd welke afzuigunit jullie daar hebben staan. Ook de verwijzing naar vacuüm en inklappen van cycloonvat is interessant. Toelichting op de vraag: Bij een professionele unit is de motor van een eigen koelventilator voorzien en kan daardoor probleemloos doordraaien; een (huishoud)(bouw)stofzuiger (ook CamVac) wordt gekoeld door de aangezogen lucht en kan daardoor maar een beperkte tijd aan staan. De afzuigunits voor houtbewerking geven onderdruk van een paar tiende atmosfeer maar bij lange na geen vacuüm

 

[mathieu]

De eenvoudigste oplossing is dicipline. Wie de laatste machine op de afzuiging uitschakelt zet ook de afzuiging uit. Een afzuiging die gekoeld wordt door de afgezogen lucht is voor zulk een toepassing niet geschikt mijns inziens. In een toepassing waar veel mensen komen moeten de intallaties robuust zijn. Dat heb je zelf gemerkt. Zelfs met maar één verbruiker open kan je al in de problemen komen. Als een ventiel te weinig lucht doorlaat wordt de motor al heet. De beveiliging valt misschien niet af, maar een motor die constant te warm loopt gaat geen lang leven beschoren zijn.

 

[MaVé]

@Efvee & @wijk0983 mijn excuses heren, gezien de opmerking over de afsluiters in de begin post ging ik er verkeerdelijk van uit dat drukpieken oorzakelijk zijn. Ik zie het nu ook … Neemt niet weg dat zowel in geval van pieken of een constante werkdruk de enige juiste beveiliging een 100% mechanische beveiliging is, in de vorm van bijvoorbeeld dit ademventiel. En uiteraard aanvulbaar met andere sensoren en appendages om de installatie verder te beschermen.

@wijk0983 Ik begrijp jou vergelijking niet. Er is een drastisch verschil tussen druk boven de atmosfeer, en druk onder de atmosfeer, in een vacuum dus. Het bereik in een vacuum is begrenst op 1 bar (tussen 0 en 1 bar absoluut) terwijl we boven atmosfeer “oneindig” hoog in druk kunnen opbouwen. Die duikboot die recent implodeerde nabij de titanic is geïmplodeerd dankzij het bovenliggende drukverschil van 3800m waterkolom of ongeveer 380 bar. Terwijl je ‘diezelfde’ implosie ook kan bereiken met minder dan 1 bar, welliswaar onder atmosfeer en van binnen in het lichaam. Het is niet voor niets dat elke hedendaagse vacuum installatie wordt uitgerust met veiligheids- en drukventielen met een instel range van enkele mbars. Dat is dus nog eens vijftig keer zo weinig als jou aangehaalde ‘povere’ 50cm waterkolom. Ga er dus nooit zomaar van uit dat een gesloten (of evengoed een vacuum-) systeem ontworpen voor een bepaalde druk, zomaar 50cm waterkolom onder die druk kan gaan in een vacuum, want dat resulteerd gegarandeerd in de wet van murphy. Vacuum is een gevreesd fenomeen in elk gesloten systeem, zeker als het ongewilt ontstaat. Want een minimale vacuum piek in een systeem dat eigenlijk niet is ontworpen voor vacuum kan altijd implosie’s veroorzaken. En dat geldt idem voor de door jou aangehaalde waterslagen of hammering. In vele gevallen bedoelt men daar drukpieken boven atmosfeer, en tevens in vloeistof fase. Wij leven, gelukkig, in een atmosfeer, waardoor wij onze massa fysisch kunnen waarnemen. Dat betekend dat elk medium, zelfs in gas fase, een gewicht heeft. Maar we spreken in dit geval over een vacuum. In een systeem dat is ontworpen om te werken op atmosfeer druk. En tevens op de enige en laatst overgebleven open positie in dat systeem, dus hoge snelheden ook. Als je daar een klep (té snel) sluit zal dat altijd resulteren in een drukverschil golf binnen in het circuit. Het is voor een reden dat wij hier op aarde hoge drukken kunnen simulleren, duizenden bar boven atmosfeer … Maar één simpele bar onder atmosfeer simulleren … Daar slagen we tot op vandaag nog niet in.

@Oelie dat lijkt mij de juiste aanpak !

 

[Efvee]

@MaVé
Het maakt voor de spanning in het materiaal van het vat niet uit of een drukverschil van 1 atmosfeer van binnen uit werkt of van buitenaf. De optredende spanning zal een tegengesteld teken hebben maar de absolute waarde is gelijk.
Het verschil is de capaciteit van het vat om de spanning op te nemen. Bij overdruk binnen ontstaat veelal een trekspanning. Daar kun je uitstekend tegen construeren, en als je het juiste materiaal en de juiste details gebruikt dan wordt het vat een beetje ronder. Een ballon is ook een drukvat.
Bij onderdruk binnen ontstaat een drukspanning in de wand. Dan komt falen door knik om de hoek kijken. Als het vat exact rond is is het drukverschil waarbij de spanning in het vat de plastische grens bereikt gelijk aan de situatie bij overdruk binnen. (Ik ga hier even uit van ideaal-plastisch metaal). Helaas bestaan ideale vormen en ideale materialen niet. In de wand van een niet-exact rond vat treedt buiging op, in een richting die afwijking van de ideale ronde vorm groter maakt. Het effect verstekt dus zichzelf, wat leidt tot implosie.
De kunst van het ontwerp van een vacuumvat is dus het bereiken van voldoende stijfheid. Sterkte speelt een veel kleinere rol.
Neem een PET waterfles en probeer die op te blazen met de blaaskant van een stofzuiger. Probeer daarna wat er gebeurt als je de zuigslang erop zet.