Вспомогательное оборудование для ВД

[Юнга 112]

Следующая серия опытов была посвящена определению фактической плотности поплавков по  спиртуозности жидкости в которую он погружался. План опытов такой:

•  поплавки заполнялись эталонным дистиллятом(40%), который я предварительно подкрасил - для визуализации поплавка(макнул ушную палочку в спиртовой раствор йода);
• поплавки запаивались и помешались в сосуд;
• в сосуд заливался дистиллят крепостью 45%, при этом поплавок находился на дне сосуда;
• дистиллят в сосуде постепенно разбавлялся водой до того момента, когда поплавок отрывался от дна но не всплывал на поверхность.
• эталонным ареометром измерялась спиртуозность разбавленного дистиллята из сосуда в котором плавал поплавок.

Первым делом была определена плотность поплавка сделанного из полипропиленового шприца. Шприц сначала был заполнен эталонным дистиллятом(40%), запаян паяльником носик под иголку и откушена кусачками ручка поршня. После измерений ареометром плотность шприца соответствовала спиртуозности 43,4%(скорректирована к 20С).

Во вторую очередь аналогичный опыт был проведен с поплавком сделанным из пальца отрезанного от полиэтиленовой перчатки. Мешочек был заполнен эталонным дистиллятом(40%) и запаян паяльником по краю рюмки через бумагу, пайка получилась практически без воздуха и герметичной. После проведения замеров плотность полиэтиленового мешочка с дистиллятом соответствовала крепости 41,4%.

Изменено 19 сентября 2020 пользователем Юнга

[Юнга 112]

Таким образом, в результате проведенных опытов можно сделать вывод, что поплавок в виде гибкого контейнера ближе по плотности к эталонному дистилляту, чем поплавок из шприца и скорость нагрева жидкости внутри такого поплавка в два раза выше чем у поплавка из шприца. Соотношения веса корпуса поплавка и его содержимого намного лучше у поплавка из полиэтиленовой плёнки, чем у поплавка из полипропиленового шприца. Поэтому, наверное, поведение поплавка из полиэтиленовой плёнки в большей степени будет соответствовать задачам, стоящим перед переключателем без всяких доработок. Главный недостаток этого поплавка - низкая прочность, хотя при аккуратном обращении - это не будет иметь значения.

Что касается поплавка из полипропиленового шприца, то он обладает неоспоримым преимуществом - прочность корпуса, а его плотность, наверное можно скорректировать грузиками, но будет ли его плотность изменяться в унисон с изменением плотности дистиллята, при изменении температуры неизвестно.

Проведенные опыты не предполагали размещение поплавков в вакуумированных сосудах и их результатами можно пользоваться на установках оборудованных перистальтическими насосами.

Думаю продолжить опыты с поплавками, помещёнными в вакуумированные сосуды. Жду Ваших замечаний, отзывов и пожеланий, постараюсь учесть их при проведении следующих опытов.

Изменено 19 сентября 2020 пользователем Юнга

[EVlzh69 48]

6 часов назад, Юнга сказал:

, а его плотность, наверное можно скорректировать грузиками

я продолжаю топить за этот вариант. )

 

[Олег6 98]

Изменение положения гибкого поплавка из алюм фольги  легко обнаружить датчиком емкости. И оптический датчик будет его легко видеть. 

Запаивать мешочек бесперспективно, - внутри ссж неосуществимо. Фольгу можно завернуть и запечатать герметично.

С гибким поплавком проблема, что спирт будет диффузировать изнутри наружу через пленку. Алюм фольга, с этой точки зрения, самый перспективный материал.

 

Если идти по пути жестких поплавков (как Pole в 2016г), то можно сделать в поплавке "окно", наполнить ссж, и закрыть окно пленкой без натяга. Дать поплавку возможность изменять объем при изменении температуры.  

[POLE 728]

20 часов назад, Юнга сказал:

Через 13минут после окончания съёмки температуры внутри поплавка и снаружи сравнялись

 

20 часов назад, Юнга сказал:

Температуры внутри и снаружи поплавка уравнялись через 6минут после окончания съёмок.

Минуты это очень много.

смысл имеет делать проточный ареометр, чтобы измерять текущее значение.

7 часов назад, Олег6 сказал:

Дать поплавку возможность изменять объем при изменении температуры.  

зачем?

 

По результатам экспериментов @Юнга  одно соображение -  делать заливной поплавок в виде  тонкостенной металлической трубки (примерно ф6мм) с небольшим объемом воздуха внутри для компенсации температурного расширения ссж и веса трубки.

[Юнга 112]

10 часов назад, Олег6 сказал:

Алюм фольга, с этой точки зрения, самый перспективный материал.

Оно то конечно так, просто у меня пока нет соображений как из алюминиевой фольги изготовить герметичный сосуд, а вот из медной фольги - это можно, но она тяжелее чем алюминиевая фольга, буду думать.

2 часа назад, POLE сказал:

одно соображение -  делать заливной поплавок в виде  тонкостенной металлической трубки (примерно ф6мм) с небольшим объемом воздуха внутри для компенсации температурного расширения ссж и веса трубки.

Есть н/ж трубка 8х7мм, но боюсь, что поплавок получится длинноватый в этом случае, но попробую. Сначала проверю теплопроводность, хотя в общем, наверное, в моём случае - это не критичный показатель, если размещать поплавок после перистальтики и доохладителя(он у меня есть) - там температура постоянная за весь перегон -18,5С, я замерял вчера. Нужно будет промерять температуру дистиллята на выходе из конденсатора(до перистальтики).

[Олег6 98]

4 часа назад, POLE сказал:

13 часов назад, Олег6 сказал:

Дать поплавку возможность изменять объем при изменении температуры.  

зачем?

Задачу так ставили: изменяются 2 параметра: спиртуозность и температура. Нуже поплавок, который реагирует на изменение спиртуозности и не замечает изменение температуры. Для этого его плотность должна меняться при изменении температуры синхронно с измеряемой средой. Масса запечатана, фиксирована, объем изменяется по температуре. 

 

Дабы от этой поплавкой темы уйти, напомню, что боролся с маслянным туманом воздушным фильтром от форд фокус. Так вот, неправильный был посыл: авто фильтры - они не хепа, у них класс - ниже. Поэтому и не работает.   

[Андрей751 61]

14 часов назад, POLE сказал:

 одно соображение -  делать заливной поплавок в виде  тонкостенной металлической трубки (примерно ф6мм) с небольшим объемом воздуха внутри для компенсации температурного расширения ссж и веса трубки.

Не перспективно для вакуума

[Rudy 332]

Оптимально использовать проточный плотномер с измерителем температуры. Но промышленные слишком дороги (за 1000$), а самопальный (или такой) хотя и не слишком сложен, но далеко не каждый соорудит.

[POLE 728]

19 часов назад, Олег6 сказал:

Задачу так ставили: изменяются 2 параметра: спиртуозность и температура. Нуже поплавок, который реагирует на изменение спиртуозности и не замечает изменение температуры. Для этого его плотность должна меняться при изменении температуры синхронно с измеряемой средой. Масса запечатана, фиксирована, объем изменяется по температуре. 

В герметичном металлическом поплавке с небольшим объемом воздуха ссж может расширяться свободно. Тем более, что увеличение объема в диапазоне колебания температур +4С незначительно.

10 часов назад, Андрей751 сказал:

Не перспективно для вакуума

Это почему?

22 часа назад, Юнга сказал:

Есть н/ж трубка 8х7мм,

можно взять тонкостенную трубку из телескопической антенны для прототипа.

@Rudy твой прибор великолепен, но видимо квалификации у народа не хватает, чтобы воплотить в железе и вывести на экран график. 

Да и не нужна сложная схема для простой перегонки. Задача простая - точка и сигнал на переключение. 

[Юнга 112]

5 часов назад, POLE сказал:

можно взять тонкостенную трубку из телескопической антенны для прототипа.

Провёл инвентаризацию всевозможных металлических трубок и поплавков имеющихся в наличии.

Перед проведением практических опытов с поплавками из металла решил рассчитать объёмные веса этих трубок и поплавков на предмет возможности применения их  в качестве поплавка в 40% спиртовом растворе, так как применять возможно только те изделия, которые имеют объёмный вес меньше или равный объёмному весу 40% раствора спирта(0,953г/см³) произвёл измерение линейных размеров и взвешивание.  

Результаты  свёл в таблицу.

 

,

После анализа расчётов пришёл к выводу, что опыты имеет смысл проводить с поплавком латунным, трубкой алюминиевой и изделиями из полипропилена, так как их объёмные веса ниже чем у 40% спирта. Что же касается применения трубок из латуни и нержавейки в качестве поплавка для решения моей задачи - это возможно только при увеличении их диаметра, т.к этот параметр больше всего влияет на объёмный вес(d²). Что касается времени нагревания ССЖ внутри поплавка, то оно зависит как от теплопроводности материала стенок поплавка так и от теплопроводности самой ССЖ  и линейных размеров поплавка. Как показывают справочные данные теплопроводность ССЖ очень низкая(0,4Вт/м*К) и сравнима с теплопроводностью полипропилена(0,2Вт/м*К), поэтому для повышения скорости нагревания ССЖ внутри поплавка нужно стремиться к уменьшению линейых размеров самого поплавка, думаю, что самый оптимальный вариант - это алюминиевая трубка(высокая теплопроводность, низкий объёмный вес, малые линейные размеры). Такой вариант предлагал @Олег6, правда , речь шла о фольге - но, трубка ещё лучший вариант(по жесткости) для наших условий. Донышки для торцов трубки можно изготовить из полипропилена или фторопласта и запрессовать их с торцов с натягом.

@Rudy ты предложил очень крутую конструкцию (я её изучаю пока на предмет воспроизведения), конечно, твой прибор позволит решить задачу, стоящую передо мной, но всё таки он несколько избыточен в данном случае.

Изменено 21 сентября 2020 пользователем Юнга

[POLE 728]

8 часов назад, Юнга сказал:

Что касается времени нагревания ССЖ внутри поплавка, то оно зависит как от теплопроводности материала стенок поплавка так и от теплопроводности самой ССЖ  и линейных размеров поплавка.

в случае с трубкой определяющим будет диаметр трубки. Материал трубки из меди, латуни, алюминия, нержи не важен из-за бОлее низкой теплопроводности ССЖ внутри трубки.

8 часов назад, Юнга сказал:

Донышки для торцов трубки можно изготовить из полипропилена или фторопласта и запрессовать их с торцов с натягом.

Если не из алюминия, то проще сплющить и запаять.

 

[Rudy 332]

20 часов назад, POLE сказал:

Да и не нужна сложная схема для простой перегонки.

 

15 часов назад, Юнга сказал:

, но всё таки он несколько избыточен в данном случае.

Согласен.

Но жаль, что подобными игрушками не торгуют на али, там бы это стоило 2-3 тыра. А при российском производстве - вряд ли меньше 30 тыр.

[Олег6 98]

Как оцените такую схему нагрева кеги для ВД:

Мармита нет. Тэн внутри кеги. "Магнитный" насос засасывает ссж из кеги и выбрасывает в кегу на тэн. Тэн - "прямой", чтобы легко замонтировать в кегу, с большой площадью, типа такой или такой. Патрубок входной от насоса - ровно напротив тэна, чтобы тэн максимально омывался потоком ссж из насоса.  

Потенциальных проблемы две: 1) если насос встанет, брага пригорит. Не сильно страшно. 2) крупные вкрапления браги могут забить насос. По конструкции видно, что он не склонен к засорению. Пивники его используют для мешания сусла в баке. Вход можно сделать через сетчатый цилиндр. 

[Юнга 112]

1 час назад, Олег6 сказал:

Мармита нет. Тэн внутри кеги. "Магнитный" насос засасывает ссж из кеги и выбрасывает в кегу на тэн. Тэн - "прямой", чтобы легко замонтировать в кегу,

 

1 час назад, Олег6 сказал:

Потенциальных проблемы две: 1) если насос встанет, брага пригорит. Не сильно страшно. 2) крупные вкрапления браги могут забить насос.

 Самая большая потенциальная проблема - это температура на поверхности ТЭНа, она может достигать 450-650С. Водяная рубашка - это передаточная среда призванная нивелировать эту проблему. Если ты решил избавится от промежуточного теплоносителя, тогда надо будет подбирать температуру на поверхности ТЭНа, т.е. регулировать напряжение и так же придётся регулировать производительность насоса. Я не пойму для чего усложнять задачу, объясни

[Юнга 112]

8 часов назад, POLE сказал:

Материал трубки из меди, латуни, алюминия, нержи не важен из-за бОлее низкой теплопроводности ССЖ внутри трубки.

Выбор материала металлической трубки как раз важен, если мы хотим заполнить внутренний объём поплавка ССЖ определённой,  поскольку плотности этих металлов различные:

медь                        8,93 г/cм3

латунь Л90              8,78 г/cм3

н/ж сталь aisi 304 - 7,74 г/см3

алюминий                2,7   г/cм3

Получается, что если выполнить цилиндрические поплавки из разных металлов, но с одинаковой толщиной стенки, то наименьшие размеры будет иметь поплавок из алюминия(как метал с наименьшей плотностью) и стало быть время прогрева ССЖ до момента уравнивания температур снаружи поплавка и внутри будет наименьшим.

Изменено 22 сентября 2020 пользователем Юнга

[Олег6 98]

31 минуту назад, Юнга сказал:

Я не пойму для чего усложнять задачу, объясни

Избавиться от мармита.

Встречал рекомендацию для густых заторов - 1,5вт/см2. Если взять тэн, ссылки кот давал, у него большая поверхность, плюс взять на 5-6квт, а использовать на 2квт, тогда можно выйти на низкие показатели плотности тепловой энергии. 

Ссж не пригорит, хоть какая температура будет у тэна. Пригорают включения в брагу. Их будет сносить потоком от насоса. Время контакта частиц с нагретой поверхностью будет настолько малым, что тепло для пригорания не успеет передаться. В этом идея.

[Юнга 112]

2 часа назад, Олег6 сказал:

Избавиться от мармита.

Цель "избавится от мармита" мне понятна, непонятно чем мармит тебе не угодил? Если это прикладная, так сказать, научно -исследовательская задача без определённой практической цели - типа "поиск вслепую", то тогда понятно,  если же есть задача достичь каких то практических улучшений, то я эту задачу не вижу - ты её не сформулировал. Что мы улучшим избавившись от мармита?

Изменено 22 сентября 2020 пользователем Юнга

[Олег6 98]

1 час назад, Юнга сказал:

Что мы улучшим избавившись от мармита?

Мармит - самое лучшее решение. Свои недостатки все же есть: 1) долгий начальный нагрев (паразитную теплоемкость надо насыщать), 2) инерция, 3) конструкция более громозкая, воду надо заливать, при перевозке выливать.

[POLE 728]

9 часов назад, Олег6 сказал:

2) инерция

при насосе в рубашке инерция незначительна.

14 часов назад, Олег6 сказал:

Пригорают включения в брагу. Их будет сносить потоком от насоса.

 т.е. тэн + насос. С тэном проблем нет. По насосу есть вопросы.

1. исполнение нержавейка (пластик для перемешивания браги не пойдет)

2. внешнее крепление (вынос за пределы куба).

3. способность перекачивать густые заторы, чтобы уйти от фильтрации  (мягкая крыльчатка или мембрана?)

[Олег6 98]

есть такие бескомпромиссные насосы, 20+т.р. или такие с небольшими компромиссами 10+т.р.  

из недорогих есть два проверенных форумчанами, но с компромиссами:

12В 70 Вт самовсасывающий пищевой мембранный 

из нержавеющей стали 304, 220 В, Магнитный Водяной насос для домашнего пивоварения, температура 140C

 

 

 

[POLE 728]

@Олег6 из всех вариантов возможно последний потянет, если дробиной не забьется. Есть любители варить кукурузу с гидромодулем 1:1.

Можно и фильтры сетчатые поставить в куб, но это нужно делать. Готовых фильтров с развитой поверхностью из нерж сетки не видел.

Гидралатор от известного производителя не пойдет.

[Юнга 112]

53 минуты назад, Олег6 сказал:

12В 70 Вт самовсасывающий пищевой мембранный 

из нержавеющей стали 304, 220 В, Магнитный Водяной насос для домашнего пивоварения, температура 140C

Слово самовсасывающийся на вакууме вообще не применимо, жидкость должна попадать в насос за счёт перепада давлений и лучше всего чтобы этот перепад давлений был обеспечен перепадом высот между зеркалом жидкости в кубе и всасывающим патрубком насоса. Да, и конструкция насоса должна обеспечивать его работу при пониженном давлении, т. е. герметичный должен быть. Если бы ты замахнулся на создание НБК под вакуумом, то  я бы тебя понял с такой схемой, во всех других случаях кубовой перегонки у мармита больше плюсов как не крути - подумай сам купить насос за 20т р - ради чего?

[Олег6 98]

еще одно "ради чего" вспомнил: мешалка не нужна, вместо нее - насос 

[Олег6 98]

1 час назад, POLE сказал:

из всех вариантов возможно последний потянет, если дробиной не забьется.

у последнего только одно преимущество - привод через магнит. Сооветственно, держит очень высокую температуру и стерильность. И то и другое - на ВД не особо нужно. Этот же магнит дажет недостатки - слабый напор. По отзывам, забивается дробиной. Подойдет, только если брага не густая и без крупных частиц.

А чем не понравился первый? Неужто сальники вакуум не сдержат. Несколько атмосфер держат.