Вспомогательное оборудование для ВД

[Dekabrist 59]

Алексей и Николай, вы оба правы. Можно пройдя фазовую температуру вывести дистиллят из системы, а можно с последующим доохлаждением. Холодильщики часто прибегают к формуле Ньютона-Рихмана,погуглите. Главные параметры это дельта (температурный напор) и площадь теплопередачи. Коэффициент теплопередачи можно принять за единицу, у нас стенки можно считать термопрозрачными. Все пропорционально,т.е. увеличивая разность температур можно уменьшить площадь теплообмена и наоборот.

[POLE 728]

2 минуты назад, Dekabrist сказал:

увеличивая разность температур можно уменьшить площадь теплообмена и наоборот.

между сциллой и харибдой. 

Длина трубки, количество и скорость  паров на разных стадиях конденсации, температура охлаждающей жидкости и ее теплоемкость, а также мощность рывков при включении вак насоса и пр. Это параметры, определяющие конструкцию конденсатора.

А на практике зачастую все решается проще исходя из имеющегося в наличии железа и др. условий.

[Олег6 98]

6 часов назад, POLE сказал:

Переделал привод мешалки. Захотелось покороче сделать в съемном варианте для установки на разных кубах.

Красиво получилось, минималистично.

Движок такой? (какой из)

Токарные работы все-равно нужны? 

Можно попросить схему, чтобы было понятно, где какие стандартные изделия можно применить (надеюсь, что только царгу под подшипники надо точить)

[POLE 728]

17 минут назад, Олег6 сказал:

Движок такой? (какой из)

лучше брать на 185 или 270 об мин. Регулятор есть.

Токарка нужна. Нужно проходить посадку в царге под подшипники и сальник в клампе 2 дюйма под 45 трубу.

Схема осталась в карандаше в гараже.

 Но все просто если снизу вверх по валу ф20 мм: сальник; стопорное кольцо; 1 подшипник; разграничительная втулка (трубка ф 22 мм внутр); 2 подшипник (как первый); крышка, пожимающая подшипниковый узел.

Царгу делал из клампа и куска трубы ф45 мм. Можно поискать готовую на али

 

[Юнга 112]

5 часов назад, Dekabrist сказал:

 Главные параметры это дельта (температурный напор) и площадь теплопередачи. Коэффициент теплопередачи можно принять за единицу, у нас стенки можно считать термопрозрачными. Все пропорционально,т.е. увеличивая разность температур можно уменьшить площадь теплообмена и наоборот.

Не всё так однозначно в формуле Ньютона-Рихмана :

Q = α · (tст - tж)·F ,

где

α- коэффициент теплоотдачи;

tст - температура стенки;

tж - температура охлаждающей жидкости;

F - площадь поверхности стенки, через которую происходит теплопередача.

Дело в том, что коэффициент теплоотдачи  - это не постоянная величина, это функция, зависящая от многих переменных:

α = f(Х; Ф; lo; wo; θ; λ; а; ср; ρ; ν; β) ,

где:

Х – характер движения среды (свободная, вынужденная);
Ф – форма поверхности;
lo – характерный размер поверхности (длина, высота, диаметр и т.д.);
wo – скорость среды (жидкость, газ);
θ = (tст - tж) – температурный напор;
λ – коэффициент теплопроводности среды;
а – коэффициент температуропроводности среды;
ср –изобарная удельная теплоемкость среды;
ρ –плотность среды;
ν – коэффициент кинематической вязкости среды;
β – температурный коэффициент объемного расширения среды.

Понятное дело, что нет точной формулы для определения значения этой функции(оно обычно определяется экспериментально для каждых конкретных условий), но значение этой функции точно имеет разное значение для случаев с разной температурой охлаждающей жидкости и при разной скорости движения охлаждающей жидкости. Твоё предположение о том, что можно принять α=1 для разных условий при движении охлаждающей жидкости - в корне неверно, потому что это значение может отличаться при разных условиях на несколько порядков.

Я в своих расчётах конденсатора пользовался удельной мощностью теплопередачи(предельной) - Р,Вт/см².  Для своих условий расхода охлаждающей жидкости и примерного температурного напора(я об этом писал раньше, значения взял из методических указаний по расчёту водогрейных режимов котлов):

для трубчатых теплообменников(холодильник Димрота моего конденсатора)  - 5 Вт/см²

для кожухотрубных теплообменников(колокол конденсатора)- 2Вт/см²

Рассчёты конденсатора подтвердились при его практической эксплуатации. Думаю, что если бы я засунул внутрь ещё дополнительно 5-6 метров трубки, то он бы тоже работал, но возникает  вопрос -  а зачем?

Изменено 17 мая 2021 пользователем Юнга

[Asus 107]

33 минуты назад, Юнга сказал:

Думаю, что если бы я засунул внутрь ещё дополнительно 5-6 метров трубки, то

 

Николай, если сэкономить время на поиски и псевдонаучные копипасты расчётов из Гугла, ради внимательного чтения, рассмотрения и работы своей головой от печки, то без труда можно увидеть, что длинная труба конденсатора,  завитая в змеевик, позволяет экономить воду и деньги.

Так, разовый расход трубы позволяет снизить бесконечные затраты на воду в Сахаре. Речь идёт только об этом, вода стоит денег, а природа бесценна.

Берём такую длину, завитой в змеевик трубы, при каторой расход воды комнатной температуры минимален, капелен.

Сколько можно лясы точить из воздуха на пустом месте?

[Юнга 112]

39 минут назад, Asus сказал:

Сколько можно лясы точить из воздуха на пустом месте?

Алексей - ты прав, я полностью с тобой согласен. Просто, наверное, пришла пора тебе на практике доказать правоту своих слов. Я не смог тебя убедить своим практическим опытом, а Ньютон и Рихман своими псевдонаучными теоретическими выкладками, короче зря я бороздил бескрайние просторы Интернета, зря копипастил - всё напрасно.

Ты прав - нужно иметь печку и голову и тогда можно понять:

39 минут назад, Asus сказал:

что длинная труба конденсатора,  завитая в змеевик, позволяет экономить воду и деньги.

И чем длинее труба тем больше можно съэкономить воды и денег. 

Я тоже был близок к такому выводу, но меня сбил с толку @Dekabrist да Ньютон с Рихманом. Спасибо тебе что заставил таки меня думать своей головой. Наверное, домотаю трубки метров шесть в конденсатор - заработаю денег, сэкономлю.

Изменено 17 мая 2021 пользователем Юнга

[Asus 107]

Николай это никчёмная ирония, на фоне полной ясности моих аргументов. Так дела не делают.

[Юнга 112]

30 минут назад, Asus сказал:

Николай это никчёмная ирония, на фоне полной ясности моих аргументов.

Алексей я полностью согласен с твоими аргументами:

1 час назад, Asus сказал:

разовый расход трубы позволяет снизить бесконечные затраты на воду в Сахаре

с такими аргументами не поспоришь, всё предельно ясно - я не прав, извини.

[Dekabrist 59]

Ешкин Крот, как всё запущено. Николай полез в какие-то дебри,хотя всё предельно просто. Можно снизить дельту до минимума,но капельным расходом можно конденсировать только выпаренные капли и не более. А если мы подводим 2-3Квт, то сколько это капель воды комнатной температуры??  Можно батарею отопления уменьшить в два раза? Можно. Если температура в комнате 20 С, а батарея  40 ,имеем дельту 20. Уменьшив теплообменную поверхность вдвое, надо и дельту увеличить вдвое,т.е. поднять температуру до 60 и будем иметь ту же теплоотдачу.  Что в нашем случае?  Подведя один кВт условно выпарив два литра спиртосодержащей жидкости, для конденсации этот кВт надо отвести. И чем меньше дельта пар- вода, тем больше надо воды,тут уже каплями комнатной температуры не отделаешься. Простите, если задел ваше самолюбие,но это физика.

[Asus 107]

Сергей, в своих аргументах, для их наглядности, я использовал метод конечных аппроксимаций и гиперболы, а не количественный анализ.

В реальности же всё будет на это похоже, по закономерностям, но немного отличаться по конечным аргументам.

Нам же важны именно наглядные закономерности.

В физике же, и при обсуждении, обиды, авторитеты и амбиции неуместны как деструктивные, имеющим нить Ариадны в руках  от печки, они только мешают прояснять истинную картину.

1 час назад, Dekabrist сказал:

И чем меньше дельта пар- вода, тем больше надо воды,

В твоём рассуждении есть ошибка параметрической неоднозначности, а именно - отвести надо энергию, пропорциональную произведению теплоёмкости на объём, в единицу времени., а объём величина геометрическая и прямо зависит от длины трубы.

Изменено 18 мая 2021 пользователем Asus

[moroz-85 651]

Поздаполню базу изготовления мешалок на основе планетарных мотор-редукторов из Китая.

Получил готовый к употреблению комплект: мотор-редуктор, корпусня для подшипников, вал, лопасти, уплотнение, частотник: позиция «под ключ». Оказалось под гаечный ключ. Разобрал, ужаснулся. Выкинул все, что ниже редуктора и сделал нормально. Фото в сравнении «было-стало» ниже. Не покупайте в Китае такие готовые наборы.

 

На последнем фото распред-коробку и разъем поставил тоже сам - все висело на соплях на проводах

Видео биения вала, кривого говна и т.д.

 

 

 

Изменено 18 мая 2021 пользователем moroz-85

[Олег6 98]

23 часа назад, POLE сказал:

Царгу делал из клампа и куска трубы ф45 мм. Можно поискать готовую на али

готовая с али такая? (45mm x Ferrule 64, Length 100mm)

 

вот, чтобы не потерялось - интересный готовый корпус для вандальноустойчивого исполнения ммц  

 

[Олег6 98]

23 часа назад, POLE сказал:

по валу ф20 мм

вал с али такой? (20х400, 2420р).

или пойдет полый вал такой? (стенка какая достаточно? цена от толщины сильно зависит)  

длина вала какая, короткий 100-200мм достаточно? и дальше какой-то (какой?) переход на удлинитель вала с лопастями

[POLE 728]

44 минуты назад, Олег6 сказал:

готовая с али такая?

да. Только ценник конский.

44 минуты назад, Олег6 сказал:

 интересный готовый корпус для вандальноустойчивого исполнения ммц

дорого и неудобно

23 минуты назад, Олег6 сказал:

вал с али такой? (20х400, 2420р).

можно и такой.

24 минуты назад, Олег6 сказал:

пойдет полый вал такой? (стенка какая достаточно? цена от толщины сильно зависит)

можно из трубы, но трубу на 20мм я не нашел. Стенка должна быть не менее 1,5 мм.

25 минут назад, Олег6 сказал:

длина вала какая

От высоты куба зависит

[Юнга 112]

7 часов назад, Dekabrist сказал:

Ешкин Крот, как всё запущено. Николай полез в какие-то дебри

 

5 часов назад, Asus сказал:

В физике же, и при обсуждении, обиды, авторитеты и амбиции неуместны как деструктивные, имеющим нить Ариадны в руках  от печки, они только мешают прояснять истинную картину.

Коллеги Вы совершенно правы, решил вернуться из дебрей(куда ты  @Dekabrist меня послал) к печке, о которой постоянно говорит @Asus ,  потянуть за нить Ариадны и ещё раз попытаться прояснить истинную картину.

Думаю, что нам для начала нужно рассмотреть не площадь поверхности стенки, через которую мы хотим передать тепло, а определиться с количеством тепла, которое мы хотим передать от спиртосодержащего пара к охлаждающей жидкости через эту стенку. Для простоты предлагаю в качестве охлаждающей жидкости рассмотреть воду.

Допустим, что мы хотим передать какое то количество тепла Q от пара к воде — для упрощения будем считать, что это  величина неизменная -предельно возможная мощность, которую мы можем подвести к кубу из вне и передать пару - ограниченная мощностью ТЭНа. При этом пар имеет температуру на входе в конденсатор -Тк . Будем считать, что для того чтобы сконденсировать пар, нам необходимо отвести такое же количество тепла от пара к охлаждающей жидкости (всякими потерями пренебрежём). При этом мы имеем возможность подавать охлаждающую воду в конденсатор с температурой Т1(из водопроводного крана, скважины или автономной системы охлаждения) и менять её в пределах, которые хотим определить, а на выходе из конденсатора будем получать температуру воды Т2, пределы изменения этой температуры мы тоже хотим определить.

Наша задача - определить какое количество воды m (масса, расход охлаждающей жидкости) необходимо для конденсации пара и понять какие параметры на это влияют.

Из формулы:

Q = C*m*(Т2-Т1),

где:
C, Дж/(кг·град) - удельная теплоёмкость воды, т.е. энергия, необходимая для нагрева в-ва на 1 градус(для удобства значения С привел в Таблице 1, копипастил, конечно, уж не обессудьте.)
m, кг - масса воды.

Следует:

m= Q /(С*(Т2-Т1)

Если провести краткий анализ полученной формулы, (так сказать, от печки, без построения кривых зависимостей и их последующей линейной апроксимации — право выполнить такие исследования и ознакомить нас с результатами предоставляю нашему уважаемому коллеге @Asus , как человеку имеющему больший опыт в этом деле, чем я. Буду с нетерпением ожидать результатов апроксимации),

можно сделать следующие выводы:

1. Количество тепла Q (подведенное к кубу из вне и переданное пару)— величина неизменная(по условиям поставленной задачи) и не может повлиять на количество охлаждающей воды- m (расход теплоносителя).
2. На расход охлаждающей воды m может воздействовать её теплоёмкость С, которая может принимать разные значения в зависимости от её температуры(Таблица1) — чем ниже температура воды — тем больше её удельная теплоёмкость С, и тем меньше её расход.
3. На расход охлаждающей воды m может воздействовать разность между температурой воды на выходе Т2 из конденсатора и температурой Т1 на его входе входе. Чем больше разница (Т2-Т1), тем меньше расход воды.

 

Хочу отдельно остановиться на п.3 выше приведенного анализа , чтобы определить пределы диапазонов в которых могут меняться величины Т1 и Т2 применительно к условиям дистилляции под вакуумом:

1. С одной стороны, температура Т1 не может быть ниже температуры замерзания охлаждающей жидкости, в нашем случае — это вода, значит Т1>0 C. С другой стороны Т1 — не может быть выше температуры пара на входе в конденсатор Тк, иначе пар не будет сконденсирован. Таким образом температура воды на входе в конденсатор может изменяться в следующем диапазоне: 0<Т1<Тк
2. С одной стороны температура Т2 должна быть больше температуры Т1, т.е Т2>Т1, иначе передачи тепла не будет. С другой стороны Т2 должна быть меньше либо равна Тк, т. е. Т2≤ Тк. Таким образом:Т1<Т2≤Тк.
3. Температура Тк может изменяться при практической эксплуатации и зависит от давления внутри системы Р, а если применяется регулятор относительного давления, то будет зависеть от атмосферного давления. Не буду приводить такие зависимости(копипастить) — эти зависимости приведены Rudy в его калькуляторе.

 

Хочу привести практический пример эксплуатационных параметров собственной установки :

Р=3,70-3,72 кПа абсолютного давления.

Тк= 18-18,5 С(температура уставки термореле при включении перистальтического насоса на отбор. Изначально температура может быть и 25С(перелёт), но потом снижается тарельчатой колоной)

Т1=12,5-14,5 С( в зависимости от поры года -у меня скважина и температура грунтовых вод меняется)

Т2=14,6-16,9 С( в зависимости от от мощности подводимой к кубу).

Уважаемые коллеги, я подожду Ваших замечаний. После обнаружения ошибок и неточностей в моих расчётах и их устранения, мы сможем перейти к следующему этапу — определению зависимостей между площадью поверхности теплопередачи конденсатора(длиной трубки) и расходом охлаждающей жидкости через него, поскольку из моих вышеприведенных расчётов такой зависимости пока не просматривается.

 

Таблица 1.pdf

[Олег6 98]

11 минут назад, POLE сказал:

37 минут назад, Олег6 сказал:

длина вала какая

От высоты куба зависит

не должна зависеть от высоты куба - это же универсальный переставляемый привод. Должен быть короткий "приводной" вал, чтобы зайти в куб. А дальше - второй элемент - зависящий от высоты куба - собственно вал с лопастями. Между ними - соединитель, такой, чтобы не было биения, и чтобы быстро разбиралось.    

Изменено 18 мая 2021 пользователем Олег6

[POLE 728]

13 минут назад, Олег6 сказал:

Должен быть короткий "приводной" вал

у меня примерно 200 мм. Не помню точно

[Олег6 98]

ну и соединительная муфта между движком\редуктором и валом такая.

Полная комплектация частей под универсальный переставляемый привод закончена. Закупай. Ищи токаря. Собирай.  

[Юнга 112]

57 минут назад, Олег6 сказал:

вал с али такой? (20х400, 2420р).

или пойдет полый вал такой? (стенка какая достаточно? цена от толщины сильно зависит)  

длина вала какая, короткий 100-200мм достаточно? и дальше какой-то (какой?) переход на удлинитель вала с лопастями

Это не вал, а калиброванный стальной стержень, моё мнение - не стоит его покупать для того чтобы отнести потом к токарю, чтобы он его переточил под твои размеры(калиброванные стержни гораздо дороже некалиброванных). Токарь сам выточит тебе вал за эти деньги в соответствии с твоим эскизом, на котором должны быть указаны все размеры(допуски, посадки и т.д.), но прежде чем точить вал нужно проработать(начертить сборочный чертёж, выбрать подшипники, сальники, способ соединения вала с приводом и т.д) весь подшипниковый узел, а уже потом сделать деталировки(чертежи на отдельные детали), дать кому нибудь их проверить(желательно), а потом отдавать токарю для изготовления. Что касается полого вала, то это предпочтительный вариант, поскольку деформации по оси вала минимальны и увеличиваются к переферии окружности.

[Олег6 98]

6 минут назад, Юнга сказал:

Токарь сам выточит

я извиняюсь за техническую неграмотность. Вал зачем точить? Если купить трубу 20мм внеш и подшипник 20мм внутр, то все равно надо точить, просто так подшипник на вал не посажу "нагревом"? Или, если не проточить, вал бить будет?

Я думал только царгу надо будет подточить под внеш диаметр подшипников и сальника (с каким то микронным допуском).

   

 

[Юнга 112]

2 минуты назад, Олег6 сказал:

Вал зачем точить?

На валу нужно в определённом месте зафиксировать подшипники, чтобы они не перемещались при работе вдоль оси вала(предусмотреть буртики, утолщения или стопорные кольца) и не было радиальных люфтов, т. е выпонить посадку подшипников на вал. Нужно подумать как посадить полумуфту на вал для стыковки с удлинителем и как стыковать вал редуктором. Нужно выбрать подшипники(внутренний диметр, наружный диаметр и ширину). Но начинать нужно с определения нагрузки на валу - момента сопротивления(я это делал, есть видео в ветке Основное оборудование - не знаю почему ты перенёс эту проблему сюда), а потом определять диаметр вала, подшипники, привод и т. д.. Другими словами двигаться нужно от мешалки к приводу а не наоборот. Если есть небольшой запас по времени для решения твоей проблемы с мешалкой, то подожди недельки две, закончу свой привод и опубликую чертежи и расчёты к ним.

 

[Asus 107]

4 часа назад, Юнга сказал:

право выполнить такие исследования и ознакомить нас с результатами предоставляю нашему уважаемому коллеге @Asus , как человеку имеющему больший опыт в этом деле, чем я. Буду с нетерпением ожидать результатов апроксимации),

Николай, я не могу постоянно реагировать на такое количество оливье из букв, и тем паче его переваривать в отжатый остаток, который и так ясен - отнять у молекулы пара квант энергии, для того чтобы позволить ей сконденсироваться.с другими молекулами пара в флегму.

Понижать температуру флегмы сверх этой задачи нет смысла для вакуумной системы, она  и так близка к комнатной..

Задача состоит в создании гарантированного контакта каждой молекулы пара с охлаждаемой поверхностью, а это уже проблема конструкционно создаваемой газодинамики теплообмена.

О чём и говорил POLE.

Эффективность же контакта переноса тепла от пара к теплоносителю зависит только от их тепловой ёмкости и от термосопротивления среды посредника - металла трубы.

Это точка простой электрики - два конденсатора, соединённые между собой через сопротивление, без учёта первичного источника питания и вторичной нагрузки.

И не надо приклеивать сюда кривые (без прямой связи с печкой)  формулы, нужно зрительно понимать сущность  протекающих процессов и ясно помнить поставленную задачу.

Всё, о чём ты так навязчиво толкуешь, не имеет отношения к ней.

Изменено 18 мая 2021 пользователем Asus

[Юнга 112]

12 минут назад, Asus сказал:

Николай, я не могу постоянно реагировать на такое количество оливье из букв

Я же реагирую, Алексей.  Просто стараюсь изо всех сил быть близким к законам физики, правда, не могу  так поэтично рассуждать о термодинамике, квантах энергии, которые покидают молекулы пара или электрике соединённых между собой конденсаторов, как ты, не приводя ни одного расчёта или формулы(хотя бы кривой формулы) - мне это не дано, увы.  Просто стараюсь следовать твоим словам о физике.

11 часов назад, Asus сказал:

В физике же, и при обсуждении, обиды, авторитеты и амбиции неуместны как деструктивные

Хотелось бы, что бы и ты следовал своим словам. Обоснуй, если можешь, свою позицию на языке формул(я постоянно тебя об этом прошу), как это принято в  физике. Думаю, что тебе несложно привести не кривые формулы или рассчёты. Ты не опроверг мой рассчёт и не привёл свой.

23 часа назад, Asus сказал:

Так дела не делают

 

[Asus 107]

Николай, если ты правильно (вдумчиво) учился, то должен знать, что язык формул, это знаковая система, придуманная для сокращённой записи словесно выраженных закономерностей.

А цифры выражают количественные величины в этих записях. Поэтому, сначала добиваются словесного понимания от рассмотрения и видения, зрительного, умного или инструментального , а затем следует последовательная знаковая запись увиденного, вплоть до макросов.  И исключительно ради экономии дорогого папируса.

Поэтому без понимания процессов, цифра мертва и обманчива при объяснении твоей гуглозаимствованной позиции..

Если ты хотел доказать, что существует оптимальная длина трубы для конденсации пара, то её как таковой нет, потому что она определяется конкретной задачей.

А для вакуума доп.условием является исключение проскока паров в насос. И этой цели лучше всего служит избыточная длина трубы линии конденсации.

Здесь, на "ЗН" кто-то из ребят даже приводил совет старого мастера холодильщика на эту тему.

Поэтому твои совета и гуглорасчёты на эту тему неуместны и вредны, без указания чётких областей их применения. Имеенно это и вызвало моё недоумение и возражение.

Кто ясно мыслит, тот не прячется за цифрами и прост.