Фильтры от дыма для очистки воздуха: типы, преимущества и недостатки

Дым представляет собой летучую субстанцию, которая возникает в процессе горения и распространяется в воздухе, снижая видимость и затрудняя дыхание. Состоит дым из смеси молекул и аэрозольных частиц мельчайшего размера. Молекулярная формула газовой составляющей зависит от предмета горения, но в любом случае включает в себя токсичные газы органического и неорганического происхождения наподобие бензола и угарного газа.

Аэрозольная составляющая включает в себя капли испаряющихся масел и смол в совокупности с частицами сажи. Все эти компоненты дыма проникают в легкие, а через них в кровь, что вызывает серьезные затруднения дыхания, а также болезни сердца. Спасти от негативного воздействия дыма на человека призван дымовой фильтр.

Белый и черный дым

Компоненты аэрозольной составляющей определяют оттенок дымовой завесы. Преобладание в среде аэрозолей капелек от испарения смолы придает дыму тяжелый и влажный белый дым. На предприятиях он формируется, например, из продуктов разложения флюса после окунания изделий в ванну с ним. Объем белого дыма напрямую зависит от площади контакта изделия и флюса, а в состав входят высокотоксичные диоксины, которые ведут к возникновению проблем с репродуктивной функцией, поражают иммунную систему и способствуют развитию онкологической опухоли. Фильтр белых дымов мешочного типа должен улавливать не менее 95% выбрасываемых с дымом веществ. Создают его из фильтровальных тканей, устойчивых к воздействию кислоты.

Если углеводороды в аэрозолях сгорают полностью, остается только чистый углерод в виде сажи. Это вызывает возникновение самого опасного черного дыма. Микронная фракция сажи легко преодолевает естественные биологические барьеры на пути к внутренним органам человека. Дым от костра или свалки на порядок опасней табачного и содержит в своем составе гораздо больше канцерогенных веществ.

Дымогенератор для копчения своими руками

Настоящий материал посвящен технологии копчения продуктов, которая не требует строительства громоздкой коптильни на территории приусадебного участка. В статье рассмотрим следующие вопросы:

• Что такое дымогенератор эжекторного типа, и чем он отличается от традиционной коптильни.
• Из каких элементов состоит стандартный генератор дыма.
• Из чего можно сделать дымогенератор в домашних условиях.
• Какими устройствами необходимо оснастить коптильную камеру, работающую в комплекте с дымогенератором.

Каким бы способом ни осуществлялось копчение продуктов в домашних условиях – холодным или горячим, трудно найти человека, который бы устоял перед ароматом и аппетитным видом изысканных домашних деликатесов. Самодельные коптильни давно завоевали популярность среди гурманов.

Простота традиционной коптильни и отсутствие в ее конструкции оборудования, которое со временем может выйти из строя – вот, пожалуй, единственные преимущества этих довольно громоздких сооружений. Совсем другое дело – самодельный генератор дыма. Это компактная установка, состоящая их нескольких довольно простых функциональных модулей, позволяющих регулировать режимы копчения и интенсивность сгорания древесной щепы.

Выразить преимущества дымогенератора проще всего словами тех, кто на практике изучил его возможности.

В свое время тоже хотел себе коптильню: изучил этот вопрос и пришел к выводу, что дымогенератор – это самый оптимальный вариант. С ним можно коптить и холодным, и горячим способом, что, несомненно, является большим плюсом. Особенно это заметно, если сравнивать дымогенератор с нефункциональным «ящиком» (традиционной коптильней), не имеющим контроля и регулировок, предназначенным исключительно для копчения горячим способом.

Устройство дымогенератора

Основная трудность, с которой сталкиваются владельцы классических коптилен, состоит в том, что копчение является процессом длительным, требующим постоянного контроля и внушительного запаса древесины. Преимущества же дымогенератора состоят в том, что он автоматически подает в коптильную камеру требуемый объем дыма, расходуя сравнительно небольшое количество опилок или древесной щепы.

Схема эжекторного дымогенератора

Перечислим основные элементы простейшего дымогенератора:

1. Камера сгорания – металлическая труба, в которую загружается древесная щепа (или опилки) и где происходит сгорание топлива.
2. Зольник – камера для сбора золы, расположенная под камерой сгорания.
3. Решетка для щепы – металлическая сетка, устанавливаемая поверх зольника, выполняющая функцию колосников.
4. Устройство для нагнетания воздуха (компрессор или вентилятор).
5. Эжектор – узел, формирующий поток дыма и направляющий его в коптильную камеру.
6. Соединительные патрубки.
7. Дефлегматор (им оснащаются не все дымогенераторы).
8. Емкость для сбора конденсата.

Конструкция классического дымогенератора имеет следующую схему.

При этом следует различать дымогенераторы с верхним и нижним отбором дыма.

Большинство пользователей, которые рассказали о конструкции своих дымогенераторов на страницах FORUMHOUSE, считают более практичной схему с нижним забором дыма.

Построил коптильную камеру и сделал дымогенератор с выхлопом вверху: щепа тухнет через 20 минут работы. После того как «поколдовал» с ним, стал работать 2 часа, но древесина полностью не сгорает, в результате чего наблюдается зависание щепы. Посоветовали с нижним отбором дыма устройство изготовить.

Верхнее расположение заборного патрубка выглядит непрактичным по двум причинам:

1. Чтобы дымогенератор с верхним забором дыма работал устойчиво, ему необходим мощный компрессор, а чем мощнее компрессор, тем быстрее тлеет древесина, что, в свою очередь, приводит к перерасходу древесной щепы.
2. При верхнем расположении заборного патрубка конденсат, образующийся вверху камеры сгорания, стекает вниз, пропитывая собой весь слой древесины. Это приводит к «зависанию» щепы и к ее неполному сгоранию.

А сейчас небольшое, но важное отступление.

По поводу зависания щепы в дымогенераторах: щепа для всех типов дымогенераторов должна быть сухой (ее влажность не должна превышать 14%). Как определить влажность? Этого я не знаю, но поступаю следующим образом: перед копчением помещаю щепу в духовку. Выдерживаю ее при температуре 80-90°С и включенном конвекторе в течение 1–1,5 часов. Что в результате? Во время копчения щепа у меня не зависает.

Но вернемся к теме: рассмотрим конструкцию ключевых элементов устройства более подробно.

Камера сгорания

Конструкция классического дымогенератора настолько проста, что изготовить устройство можно, даже не имея соответствующих чертежей. Чтобы не перепутать размеры и представить себе будущий агрегат, можно воспользоваться небольшим эскизом, нарисованным от руки. Об основных размерах устройства мы расскажем вам, опираясь на практические рекомендации пользователей FORUMHOUSE.

Перед тем как приступить к изготовлению камеры сгорания, необходимо определиться с материалом. В идеале это должна быть труба из нержавеющей (пищевой) стали.

При этом многие делают корпус камеры сгорания из обычной металлической трубы диаметром 90-120 мм. Также подойдет и квадратная труба с сопоставимой площадью проходного сечения.

Что касается высоты камеры сгорания: оптимальный размер для дымогенератора с нижним забором дыма – 50 см. Если забор дыма осуществляется сверху, камеру сгорания можно сделать немного ниже (чтобы улучшить тягу).

Зольник и колосниковая решетка

Как можно увидеть на фото выше, нижняя часть камеры сгорания оснащается колосниковой сеткой или решеткой. Это обязательный элемент установки, который служит для поддержания щепы, еще не успевшей прогореть.

Поверх колосниковой решетки в корпусе камеры сгорания проделывается отверстие для розжига щепы (диаметром 8-10 мм). В процессе работы отверстие розжига будет выполнять функцию поддувала. Одинаково распространены дымогенераторы как с одним, так и с двумя (противоположными) отверстиями поддувала. Если щепа будет прогорать слишком быстро, одно из отверстий в любой момент можно закрыть.

Объем и высота зольника рассчитываются, исходя из количества пепла, образующегося в процессе работы. Как показывает практика, даже при длительном копчении пепла в зольнике скапливается очень мало: 1-2 спичечные коробки. Поэтому высота зольника может быть равна и 5-ти, и 3-м сантиметрам. Этого будет вполне достаточно для однократного копчения (для одной загрузки щепы).

Отверстие розжига, расположенное над колосником – это классический вариант конструкции дымогенератора. Кто-то располагает поддувало непосредственно в камере зольника. Принципиальных отличий в работе дымогенератора в этом случае не отмечается.

У меня отверстие для розжига находится ниже колосника. Сам зольник высотой где-то 3 см (от нижней крышки до колосника).

Раз уж зашла речь о расположении отверстий, определим правильное местоположение выходной трубы, которая будет служить для отбора дыма из камеры сгорания. С этим нам поможет опыт пользователей портала. Считается, что 5 см – это оптимальное расстояние от колосниковой решетки до центра выходного отверстия (актуально для устройств с нижним отбором дыма). В пользу обозначенного параметра говорит и успешный практический опыт, и «холодные» теоретические расчеты.

В первых дымогенераторах описанной конструкции выходную трубу делали на расстоянии 50 мм от наглухо заваренного донышка. Поддувало располагалось в той же плоскости, но было развернуто на 90°. Думаю, что эта необходимость связана с накоплением золы, ведь если зола перекроет поддувало или выход, тяги не будет вовсе. По этой причине я у себя и сделал зольник.

Некоторые люди стремятся защитить выходное отверстие дымогенератора специальной сеточкой (чтобы из камеры сгорания в дымоход не попадали опилки, зола или не прогоревшая щепа). Делать этого не нужно, ведь наличие дополнительных элементов может привести к закоксовыванию отверстий или к зависанию щепы. Максимум, что можно сделать для защиты выходного отверстия – это установить над ним небольшой козырек.

Выходное отверстие под резьбу 3/4 дюйма ничем не перекрывается. Новый ДГ сделан из нержавейки от дымохода (d=110мм, L=500мм). С двух сторон установлены крышки. В нижней крышке находится зольник и отдельное отверстие для запала. На выходное отверстие сделал внутренний «козырек» от засора мелкой фракцией. Тестовый запуск прошел на опилках: прогорело все – чисто и без зависаний.

Эжектор

Эжектор – ключевой рабочий узел дымогенератора, который устанавливается на выходе из камеры сгорания.

Он выглядит именно так, если речь идет о конструкции с верхним заборным патрубком. Если же заборная трубка находится внизу камеры сгорания, то эжектор монтируется снаружи (в верхней части дефлегматора) – на трубе, соединяющей нижний заборный патрубок и верхнюю трубу, подающую дым в коптильную камеру.

Принцип работы эжектора становится понятен, если посмотреть на рабочую схему устройства.

Основные размеры эжектора – это диаметры внешней и внутренней трубки устройства, а также расстояние, на которое внутренняя трубка (подающая чистый воздух в систему) заходит в выходную систему дымогенератора.

Размеры выходного отверстия нам уже известны – это проходной диаметр трубы ¾ дюйма. Что касается проходного диаметра внутренней трубки: 6-8 мм – оптимально.

Если воздуходувка не очень мощная, то желательно трубочку для эжектора использовать с внутренним диаметром – 8…10 мм. Хотя, люди ставят и на 6 мм.

С помощью нехитрой смекалки и материалов, которые можно приобрести в любом строительном магазине, эжектор собирается в течение нескольких часов (максимум).

На какое расстояние маленькая трубка должна заходить в трубу с большим диаметром? Этот параметр имеет большое значение, ведь от него зависит уровень тяги и устойчивое тление щепы. Оптимально – тонкая трубка должна заходить в трубу ¾ дюйма на 2 см или же на 1…1,5 см от зеленой метки (смотрите фото). Перед осуществлением пробного запуска внутреннюю трубку рекомендуется делать с запасом по длине. Укоротить ее до оптимальных размеров можно по результатам эксперимента.

Сборник для конденсата и смолы

Вертикальный участок трубы, по которой дым подается в коптильную камеру, является, своего рода, естественным дефлегматором. Конденсат, скапливающийся на его холодных стенках, насыщается вредными смолами (способными безнадежно испортить вкус коптящихся продуктов), после чего стекает вниз. С одной стороны, без дефлегматора обойтись нельзя никак, с другой – перед мастером, оснастившим свое устройство вертикальным дефлегматором, встает вопрос утилизации вредных продуктов сгорания древесины. Решается он довольно просто – установкой приемной тары в подходящем для этого месте.

Длина дефлегматора, как правило, чуть меньше, чем длина камеры сгорания.

Компрессор или вентилятор

Для того чтобы обеспечить бесперебойную подачу воздуха на эжектор дымогенератора, умельцы используют самые разнообразные устройства. Начиная от аквариумных компрессоров и лодочных насосов, заканчивая самодельными приспособлениями на основе кулера для охлаждения системного блока ПК. Однако оптимальным решением в этом плане является радиальный центробежный вентилятор с регулируемой мощностью.

В свое время у меня не пошло с компрессором: слабоват оказался. Покупать более мощный не стал, перешёл на вентиляторы. Милое дело: большой запас воздуха, и дымогенератор работает стабильно во время копчения (раньше ДГ затухал – компрессор от аквариума не вытягивал). Если поставите мощный вентилятор, то будет все работать. Вариант, проверенный временем – это радиальный вентилятор.