среда, 30 января 2013 г.

Внешний фильтр для аквариума из сантехники


Поскольку получить все (тихо, качественно и удобно) и сразу (в одном девайсе) посредством сампа у меня не получилось - решил сделать внешник. Долго штудировал труды серьезных аквариумистов-самодельщиков наших и зарубежных.
Вынес для себя следующее - если попробовать обойтись покупным - будет либо очень дорого и хорошо, либо дорого и плохо.

Насос

Заметил, что серьезные фильтры часто делают (если фильтр самодельный) на отдельных, хороших насосах. Особо впечатлили насосы Milwaukee, их в фильтры ADA ставят. Цена космическая. А еще я заметил, что многие используют разные виды циркуляционных насосов, мореманы их переделывают и меняют чугунный корпус насоса на пластиковый. Циркуляционные насосы небольшой мощности (те что используют в индивидуальном отоплении) не шумят, долговечны относительно недороги. Я купил Grundfos UPS 25-40 - это самый мелкий насос в серии.
Насос Grundfos UPS 25-40
Насос Grundfos UPS 25-40

Корпус фильтра

Фильтр у меня для аквариума 2*220литров, пресный, травник. На фильтре по сути только механическая очистка. Био-фильтрации от него не требуется.
Долго думал заморачиваться ли с возможной ржавчиной в насосе (его корпус чугунный). Можно было попробовать купить в три-дорога насос с корпусом из нержавейки или изготовить улитку из пластика. Почти созрел до изготовления улитки (корпуса насоса) из пластика, но пока думал как и из чего сделать – победил «пофиг». Решил оставить чугун и поглядеть как будет ржаветь.
Следующей проблемой стал выбор корпуса для фильтра. Обычные 10-дюймовые колбы которые идут в бытовые фильтры для воды тощие – в них не положить много материала для фильтра.
Колба 10"

Есть колбы BigBlue – они значительно толще и бывают аж 20 дюймов. 20 у меня в тумбу не влезает при моей компоновке фильтра. Решил поставить 10ти дюймовые. 2 штуки.
Колба BigBlue 10"

Схема фильтра

Следующий вопрос – схема фильтра. Вариантов включения несколько: насос – 2*колбы параллельно , 2*колбы параллельно->насос, колба->насос->колба, колба->колба->насос. Насос плохо относиться к сопротивлению на входе, при его наличии производительность резко падает. Значит желательно колбы ставить после насоса. Тут конечно плохо что насос будет засорятся. Если будет засоряться – поставлю грубый фильтр на входе.
Как включить колбы – последовательно или параллельно. Схема включения будет определять способ закладки фильтрующего материала и его тип. При последовательном включении фильтр должен быть лепестковым или мешковым, т.е. вертикально расположенном в колбе. Можно включить грубый фильтр и мелкий следом за ним. При параллельном включении в колбах будет в 2 раза меньшая скорость воды и можно будет использовать поролоновые диски с отверстием в качестве фильтрующего материала.

Фильтрующий материал

Решил, что заложу в фильтр 4 слоя поролона по 50мм и включу колбы параллельно. 2 слоя крупнопористого и 2 слоя среднего. Мелкого пока нет.
Поролон вырезан в виде диска ножом и в центре просверлено отверстие для трубки которая проходит до дна фильтра. Сверление поролона задача нетривиальная, ножом хорошо не вырезать, просто кольцевой пилой или обычным сверлом его не продырявить – сверло его прихватывает и норовит еще и пальца намотать на себя следом за поролоном. Поэтому я его сперва нарезал на квадраты:
Заготовки для элементов фильтра
затем положил в пакет, залил водой и в морозилку. Сверлил уже в мороженом виде:


Затем обрезал до круга ножом. Получились толстые бублики плотно садящиеся на трубу диаметром 32мм.
Колбу BigBlue пришлось немного доработать (хотя это не обязательно). На донышке изнутри у нее выступ которым картридж поджимается. Он высоковат (миллиметров 25-30) и мне он показался лишним – крадет рабочую высоту фильтра. Я этот буртик подрезал. Неудобно правда резать, клещами выкусывал по-кругу долго.
Колба со срезанным буртом
Фильтрующий картридж у меня получился из 5ти частей - трубка и 4 бублика поролона. Длинна трубки подобрана таким образом чтобы упираться в дно и крышку при плотно закрученной колбе:
Детали фильтрующего элемента



Вот так он выглядит в колбе
Компоновка
Я решил, что автодолив будет в магистраль, туда-же подам CO2, хорошо подать все это до насоса. Газ будет хорошо разбиваться рабочим колесом насоса и раствориться окончательно пока вода двигается по фильтру. 
Насос пришлось поставить сверху - это не очень хорошо, трудно будет выгнать воздух при запуске. Но с низу совсем не удобно. Трубы взял  32 мм, полипропилен на сварке. Под склейку у себя в Твери не нашел такой мелкий диаметр, да и стоимость при монтаже на клей не выиграет. Фитинги для полипропилена широко доступны, есть возможность разных решений и ошибок. Ошибок я в процессе сделал много, Фитингов лишних образовалась небольшая коробка. Но я не жалею - отнес все это на НИОКР :). Старался использовать меньше металла, и если брать металлические фитинги то хотя-бы никелированные (белые). Трубы использовал PN10 - они самые тонкостенные, стенка около 3мм всего, и они самые дешевые. Продавцы сантехники знают ее как "труба для холодной воды".
Чтобы фильтр можно было обслужить нужно иметь возможность отсоединить его от аквариума и перекрыть шланги. В полипропилене есть отличные соединители без метала, чисто на пластике. 
Прикидываем как все будет:



Фильтр делал разборным, поэтому на последней картинке справа видно еще один соединитель. В конечном варианте он переехал налево. Шланги у меня с внутренним диаметром на 25мм, краны так-же 25, и соединители на 25. 
При сварке труб когда надо перейти с 32 трубы на 25 нужно использовать фитинг соединитель 3 + переход 32-35. Но я заметил, что труба на 25 (тоже PN10) входит в 32 трубу, входит свободно, но особо не болтается. Решил попробовать вварить трубу на 25 внутрь трубы на 32 - оказывается это вполне получается, только нужно немного пальцем (осторожно, горячо, перчатки обязательны) раздать 25ю трубу изнутри после вставки в 32ю. Полученный шов монолитный. Пробовал срезать. В дальнейшем я этим часто пользовался, при изготовлении аквариумных водопроводов.
Берем "утюг" для сварки полипропилена, одеваем перчатки (все таки 270 температура утюга) и вперед. Для сварки удобно утюг прижать к столу струбциной через прокладку (что бы стол не сгорел). Иногда для сварки нужен помощник. После некоторого времени получаем такую конструкцию:
Насос под своим весом слегка изгибает трубу. Нужна опора. Учтем в подставке.
Подставку для фильтра изготовил из квадратной трубы 10*10. Изготавливал обычно - режем, варим, красим. Вот так получилось с подставкой:





В конструкцию я добавил манометр от аппарата для измерения артериального давления (тонометра). Его предел 300 мм рт. ст. Насос надавить больше не может по определению. Найти манометр с пределом меньше атмосферы мне не удалось, поэтому использовал от тонометра. Манометр измеряет давление создаваемое насосом на входе в фильтр. Ставил для мониторинга загрязнения. Оказалось, что давление у грязного фильтра возрастает совершенно незначительно, буквально на 10-15 мм рт.ст. Короче монометр не нужен в реальной жизни. Или я недостаточно долго ждал пока загрязниться. Я месяц не трогал фильтр, ждал пока давление поползет вверх. Больше месяца не стал ждать. Промыл. Фильтр за месяц набирает очень много грязи. Думаю над датчиком расхода вместо манометра. Чтобы оценивать падение потока воды через фильтр. Но пока не нашел подходящего датчика. Любой лопастной зарастет и скорее всего будет врать и требовать чистки. Бесконтактные сильно дороги. Пока в раздумьях.

Как я уже писал, для подключения фильтра используются 25мм силиконовые шланги:
Вот так фильтр выглядит в тумбе

Для удобства обслуживания поставил фильтр на мебельные направляющие полного выдвижения:
Для обслуживания - перекрываем 4 крана (вход/выход, СО2, автодолив), выдвигаем, подставляем тазик, откручиваем колбы и несем мыть вместе с загрузкой в ванную.
Получилось весьма удобно и абсолютно бесшумно. Насос всегда включен на 1 скорости, ибо на 2 и 3ей в аквариумах водоворот.