Основное оборудование в ВД

[m16]

ещё вариант - фторопласт толщиной  8-10мм,  засверлить  сверлом  на  0,1-0,2мм меньше диаметра трубок  и последние запрессовать в фторопласт.

[Олег6]

Пробовал водоструйник (150р госрезерв). Откачивает до -96,6кпа. 

Pole рекомендовал рассверлить "воздушную пипку" насосика до 3мм. В лоб кажется, что это для повышение производительности откачки. Вопрос 3: Так ли это, неужто советские инженеры не подумали об оптимальности отверстия.   

 

 

10.03.2020 в 21:50, m16 сказал:

ещё вариант - фторопласт толщиной  8-10мм,  засверлить  сверлом  на  0,1-0,2мм меньше диаметра трубок  и последние запрессовать в фторопласт

Думал так сделать, потом прочитал, что кто-то так делал, после использования получил протечку, Pole объяснял так: фторопласт имеет остаточную темп деформацию - после нагрева трубки расширяют отверстие и после охлаждения отверстия не возвращаются в исходным размер, появляются щели вокруг трубок. Pole придумал вставлять трубки во фторопласт в натяг через отрезки силиконовых трубок. Но тогда отверстия жрут непозволительно много площади трубной решетки.

Изменено 12 марта, 2020 пользователем Олег6

[Юнга]

1 час назад, Олег6 сказал:

Вопрос 1, как искать натечки.

Я ищу накачкой избыточного давления +100кПа, поролона и пены из "Фейри" - всё получается. Ликвидирую натекания аквариумным силиконом(если на соединениях).

1 час назад, Олег6 сказал:

Вопрос 2: это от нагрева от комнатной температуры вокруг или натечки?

Если в результате проверки(смотри вопрос 1) -  натечек нет, то причина в другом - например в запорной арматуре(обратный клапан, кран, зажим и т. д.) или в содержимом вакуумируемой ёмкости(остатки воды, спирта и т.д.). Других причин роста давления мне выявлять не приходилось. Конечно если у тебя сосуд был охлаждён перед вакуумированием(был на улице где холодно), а потом ты занес его в тёплое помещение и вакуумировал, то наверное по мере нагревания сосуда давление внутри будет расти.

[m16]

Николай, поверь, не все  вакуумные течи  определяются  избыточным давлением.

[Юнга]

7 часов назад, m16 сказал:

Николай, поверь, не все  вакуумные течи  определяются  избыточным давлением.

Верю. Наверное, ты имеешь ввиду материалы, из которых изготовлены уплотнения и трубопроводы. Если мне не изменяет память - Евгений (EVlzh69) жаловался на притечки в силиконовых трубках, которые он приобрёл у 223. Я использую трубки из ПВХ от доильных аппаратов с толщиной стенки  5мм - притечек нет, а вот в перистальтическом насосе - трубка из силикона, с ней бывает проблема. Для поиска притечек очень важно иметь возможность разбить систему на участки, например при помощи кранов установленных на гребёнке выходе из ресивера(у меня так сделано), тогда можно быстро определить аварийный участок и принять меры.

Если ты знаешь ешё какие то причины образования притечек или способы их поиска и устранения, то поделись опытом.

Изменено 11 марта, 2020 пользователем Юнга

[Олег6]

Почитал, как натечки детектируются в промышленности. Здесь рулят атомщики. Около мест потенциальной протечки снаружи распыляют гелий, изнутри смотрят спектрометром, не появился ли гелий. Не наш подход.

Имело бы смысл наносить на места потенциальной натечки жидкость, которая попадая в вакуум, производит детектируемый эффект: изменяет цвет, взрывается и т.п. Например, если взять жидкость, которая на атмосфере не сильно испаряется, а в вакууме сильно, и нанести эту жидкость на место натечки, то при наличии натечки  в этом месте появится локальное резкое охлаждение. Водноспиртовый раствор. Если использовать тепловизор, то чувствительность детектирования можно значительно повысить.

У кого есть тепловизор, могут попробовать.

Есть много хим реакций, изменяющих цвет жидкости или газа. Внутрь системы запускаем один газ/жидкость, снаружи - другой, следишь за цветом и куда его несет. 

 

Изменено 11 марта, 2020 пользователем Олег6

[m16]

5 часов назад, Юнга сказал:

Если ты знаешь ешё какие то причины образования притечек или способы их поиска и устранения, то поделись опытом.

основные  источники течей - резьбовые соединения.  если без  резьбы никак  то резьба  уплотняется  не  фумлентой  а специальным  герметиком.  в вакуумной  технике сплошь и рядом  пользуют  исключительно  кламповые  соединения , если используются  вентили, эл. клапаны  то они должны  быть  рассчитаны на работу в вакууме.  никаких  силиконов и резин - трубопроводы  из металлической трубки  и нержгофры.

[Олег6]

@POLE много раз повторял про консистентную смазку, все соединения надо мазать. Нашел проф вакуумные смазки, стоят под 1000р маленький флакон. Плюс, смазка должна подбираться под среду.

Можно сделать самому "При работе в вакууме необходимо применять уплотняющие смазки с очень низкой упругостью паров. Во многих случаях для этой цели подходит смесь безводного ланолина с пчелиным воском (в соотношении 5:1 — 1:2). Аналогичную смазку можно приготовить сплавлением канифоли (4 вес. ч.), пчелиного воска (3 вес. ч.) и вазелина (3—10 вес. ч.). Консистенция смазки зависит от содержания вазелина." http://www.ximicat.com/ebook.php?file=keyl_org.djv&page=19

Вместо смазки использовать ленту ФУМ. http://www.chemport.ru/forum/viewtopic.php?f=4&t=23770.  Попробовал намотать фум на резьбу датчика, потом надеть трубку. Травить стало сильнее. 

 

Думаю, не стоит заморачиваться, для герметизации щелей подойдет и обычный аквариумный герметик (не засохнет внутри) и даже садовый вар.

Изменено 12 марта, 2020 пользователем Олег6

[Юнга]

3 часа назад, m16 сказал:

резьба  уплотняется  не  фумлентой  а специальным  герметиком

Я уплотняю резьбы анаэробным герметиком(в хоз магазинах продаётся или в автомагазинах -фиксатор резьбы называется), правда, соединение при этом становится неразъёмным(временно, раскрутить можно предварительно нагревая соединение), но зато держит вакуум.

 

3 часа назад, m16 сказал:

 в вакуумной  технике сплошь и рядом  пользуют  исключительно  кламповые  соединения

Кламповые соединения -.вещь хорошая, но не достижимая для меня, поэтому использую фланцевое соединение с прокладками из белой вакуумной резины(т=10мм) - вакуум держит

3 часа назад, m16 сказал:

трубопроводы  из металлической трубки  и нержгофры.

Чтобы совсем по-феншую было - такие трубопроводы или варить или паять тогда надо.

И самое главное как можно реже разбирать-собирать установку после достижения приемлемой герметичности. Возникает вопрос -а как помыть куб. Я имею на крышке кубе два штуцера 1/2"", после каждого перегона снимаю с них заглушки, подключаю шланги и мою проточной водой через них(в течении часа), брагу так же заливаю и выливаю через эти штуцера. Установка стоит всё время собранная.

Изменено 11 марта, 2020 пользователем Юнга

[m16]

17 минут назад, Юнга сказал:

Возникает вопрос -а как помыть куб

опять же кламп  с заглушкой  Ø100-150мм

[Юнга]

1 час назад, m16 сказал:

опять же кламп  с заглушкой  Ø100-150мм

У меня крышка куба(молочного бидона) - диаметр 200мм:))

[Юнга]

1 час назад, serv сказал:

Приемной емкостью в твоей схеме будет шланг к перильстатическому насосу и конденсатор, видимо, видимо. Иначе мы друг друга не поймем)

На всякий случай для большей ясности и лучшего понимания решил выложить схему своего конденсатора

 

 

[POLE]

5 минут назад, Юнга сказал:

для большей ясности и лучшего понимания решил выложить схему своего конденсатора

Какая площадь поверхности трубки и сколько кВт макс можешь подавать в куб на нагрев?

[Юнга]

1 час назад, POLE сказал:

Какая площадь поверхности трубки и сколько кВт макс можешь подавать в куб на нагрев?

Для изготовления холодильника Димрота применил гофрированную н/ж сантехническую подводку 16мм наружный диаметр длина 2метра. Мощность ТЭНа 3кВт- расчёт по площади теплопередающей поверхности куба(в моём случае-это молочный алюминиевый бидон) прилагаю. Расчёт параметров конденсатора прилагаю. Фактически в куб подавал мощность 3кВт(которую и рассчитал) - дефлегматор справляется-запас по мощности 2-х кратный как и положено на вакууме(температура в верхней части дефлегматора не превышает 17градС при температуре охлаждающей жидкости на входе 13 градС) взрывное кипение в кубе отсутствует.

 

Расчёт тепловой мощности передаваемой водяной рубашкой через стенки бидона .xlsx Расчёт мощности конденсатора.xlsx

Изменено 13 марта, 2020 пользователем Юнга

[POLE]

1 час назад, Юнга сказал:

температура в верхней части дефлегматора не превышает 17градС при температуре охлаждающей жидкости на входе 13 градС

при каком расходе охл воды?

[Юнга]

2 часа назад, POLE сказал:

при каком расходе охл воды?

Пришлось проводить замеры:

мощность в кубе- 2950Вт -

расход воды -580л/ч,

температура воды на входе в конденсатор- 13град С

температура воды на выходе из конденсатора - 17град С

температура вверху конденсатора(возле трубки откачки вакуума) -13градС

замеры расхода проводил тарированной ёмкостью 15л мог ошибиться, точнее было бы замерить водомером, но у меня он не установлен - своя скважина:)). Максимальная пропускная способность системы охлаждения 680л/час( при существующем напоре насоса).

Изменено 13 марта, 2020 пользователем Юнга

[serv]

Юнга, снимаю шляпу). Красивое решение. Эффективный спиртоотделитель получился.  В том же направлении думаю, но для НВБД, и с пеномедью, http://www.centeroz.ru/?page=service&pid=168

Да и конструкция конденсатора необычная и интересная. Мало того, что пары охлаждаются/конденсируются  со всех сторон, так еще и внутри)

На цифрах  1-1,5% не настаиваю, просто зацепились в голове, важнее было понимание того, что спирт уносится с углекислым газом.

В расчете тепловой мощности у тебя ошибка: площадь дна дели на 4, ну и объем получившийся не смущает?)

 

[Юнга]

14 часов назад, serv сказал:

В расчете тепловой мощности у тебя ошибка: площадь дна дели на 4, ну и объем получившийся не смущает?)

Признаю ошибки есть, исправил. Расчёты делал в  2015 году у нас тогда война была на всю катушку - артиллерийская канонада чуть ли не круглосуточно, напругу отключали - по неделе не было, а про Интернет  и связь вообще говорить не приходилось, сидели в подвалах ждали освобождения - не случилось. Вот и наделал ошибок. Ошибка принципиально ни на что не влияющая, так как целью расчёта было прикидочно определить перепад температур между температурой воды в рубашке и температурой браги в кубе при мощности 3000Вт. Считал тогда, что при перепаде температур 20градС никаких катаклизмов (кризисов теплообмена 1-го или 2-го рода -типа взрывного кипения) быть не должно. У меня получилось с учётом ошибки перепад - 10градС, сейчас пересчитал  перепад-16,7град С. На практике  взрывного кипения  в кубе нет. Да если честно, то я и не замерял температуру воды в рубашке, а надо замерить интереса ради:)) Всё равно спасибо тебе за замечание об ошибке. Приношу извинения всем пользователям за ляпсус. Исправленный расчёт прилагаю.

 

Расчёт тепловой мощности передаваемой водяной рубашкой через стенки бидона коррект.xlsx

Изменено 14 марта, 2020 пользователем Юнга

[Юнга]

@POLE А какие характеристики у конденсатора твоей конструкции, если не секрет то поделись, очень интересно, п.л.з. Очень хочется сравнить:))

[serv]

48 минут назад, Юнга сказал:

Признаю ошибки есть, исправил

Ну куда торопишься, для второй емкости не исправил)

 

2 часа назад, Юнга сказал:

расход воды -580л/ч

Как-то запредельно много...И разница температур на входе и выходе маленькая. Что-то тут не то...

[POLE]

11 часов назад, Юнга сказал:

Пришлось проводить замеры

Я не зря спросил расход воды. Теперь видно, что твои цифры коррелируют с моими. Только я меньше 4м нержогофры  в конденсатор не запихиваю. Отсюда и меньше расход воды (меньше 250 л/ч) и перепад температур можно поднять до 8-10С за счет более плотной упаковки нержогофры. 

Применение мочалок  в конденсаторе - спорное решение:

1. при сильной проскоке паров будет захлеб с попаданием в вакуумную линию не паров, а конденсата с очевидными последствиями

2. в не разборной конструкции конденсатора мочалки будут вторичным источников загрязнения дистиллят, ткт их трудно отмыть от запахов от предыдущих перегонов.

Все эти грабли ловил на практике)))

Что касается конструкции конденсатора, то для вакуума важны следующие моменты:

1. входящие пары должны расширяться в объеме, чтобы понизилась скорость их движения и они бОльшей массой соприкоснулись  с холодной поверхностью (холодная зона 1, где конденсируется львиная доля паров)

2. далее несконденсированные пары должны изменить направление движения как минимум на 90гр, а еще лучше на 180гр

3. после эти пары должны соприкоснуться с холодной поверхностью, чтобы сконденсироваться (холодная зона 2).

Конденсатор может быть любой конструкции, но пара холодных зон должна быть.

[Юнга]

6 часов назад, POLE сказал:

перепад температур можно поднять до 8-10С

 

Если допустить, что на нагрев и охлаждение одного и того же количества воды массой m затрачивается одно и то же количество тепловой энергии(в нашей системе именно это и происходит: тепловая энергия подводится ТЭНом к водяной рубашке, а затем за минусом потерь эта энергия отводится из системы в конденсаторе холодным теплоносителем), то зная температуру теплоносителя на входе(t1), температуру на выходе(t2) и массу теплоносителя(m) прошедшего чере конденсатор за час(расход воды л/час) можно посчитать какое количество тепла отводится в конденсаторе за час по формуле:
Q к= C*m*(t2-t1), где:

C - удельная теплоёмкость, т.е. энергия, необходимая для нагрева 1кг вещества(воды) на 1 градус. Для воды при нормальном давлении (101.325 кПа) это 4183 Дж/кг*град.
m = 580 кг –масса воды нагретой конденсатором за час, (1 литр воды при обычных условиях имеет массу 1 кг);
t2 =(273,15+17)=290,15град К - температура теплоносителя на выходе из конденсатора
t1 =(273,15+13)=286,15 град К –температура теплоносителя на входе в конденсатор
Получаем Qк = 4183*580*(290,15-286,15) = 9 704 560 Дж.
Зная соотношение между единицами измерения(1Дж=0,278*10-6 кВт*час) можно легко определить количество отведенной в конденсаторе энергии в кВт*час
Qк=9 704 560 Дж * 0,278 *10-6 = 2,649кВт*час
Таким образом,  из подведенной ТЭНом энергии  Qт =2,950 Квт*час(снял по показаниям ваттметра) в конденсаторе отведено Qк = 2,649кВт*час, потери этепловой энергии Qп:
Qп= Qт – Qк = 2,950-2,649= 301 Вт
Думаю, что для более точного определения количества отводимой энергии из конденсатора и энергии подводимой к водяной рубашке куба, а стало быть и  потерь нужно было бы использовать другие измерительные приборы: вместо ваттметра -счётчик электрической энергии,  а вместо тарированной ёмкости с секундомером- водомер.
Ты предлагаешь увеличить разность температур теплоносителя на входе и выходе из конденсатора ( t2 - t1) = 10град – это позволит уменьшить расход воды, если предположить что конденсатор и в этом режиме будет отводить то же количество энергии(расчёт мощности конденсатора по поверхности теплообмена говорит о том, что это возможно), то можно легко определить расход воды в этом случае:
m= Q к/( C*(t2-t1))= 9 704 560 Дж/(4183 Дж/кг*град *10град)=232кг(л)
Вопрос почему я этого не делаю? Ответ простой – у меня своя скважина(за количество потреблённой воды мне платить не нужно, только за эл. энергию -250Вт*час)и для уменьшения расхода через конденсатор мне нужно снизить производительность насоса находящегося в скважине – это возможно созданием гидравлического сопротивления на входе в конденсатор регулировочным краном(они у меня есть на входе в рубашку и в Димрот), но  в результате таких действий вырастет напор на нагнетающем трубопроводе насоса, а это повлечёт увеличение мощности и как следствие повышение расхода электроэнергии и тока текущего в обмотке, а стало быть к повышенному нагреву(Т,град~I²,A) и преждевременному выходу из строя электродвигателя. Ремонт погружного насоса занятие хлопотное(демонтаж из скважины и монтаж назад) и не дешёвое - 50% от стоимости нового насоса.

Вопрос: а какие температуры теплоносителя на входе и выходе из конденсатора у тебя при расходе 550л/час? Если мощность подводится к кубу 3квт, то я думаю что t2-t1 должна быть соизмерима с моим случаем:))

6 часов назад, POLE сказал:

при сильной проскоке паров будет захлеб с попаданием в вакуумную линию не паров, а конденсата с очевидными последствиями

Я разместил сетки в верхней части конденсатора специально чтобы не допустить проскок паров в вакуумную линию, потому что в конденсаторе холодней чем в ресивере и пусть они лучше сконденсируются здесь, чем в ресивере или вакуумном насосе(а у меня там масло). Когда я забываю включить подачу воды в конденсатор, то я сталкиваюсь с очевидными последствиями - дистиллят заполняет прозрачную вакуумную линию -  я  вижу как он стекает в ресивер и включаю воду охлаждения:)) Других случаев с очевидными последствиями у меня нет, потому что насос практически стоит(я об этом писал ранее).

Изменено 14 марта, 2020 пользователем Юнга

[POLE]

33 минуты назад, Юнга сказал:

Вопрос почему я этого не делаю? Ответ простой – у меня своя скважина(за количество потреблённой воды мне платить не нужно, только за эл. энергию -250Вт*час)и для уменьшения расхода через конденсатор мне нужно снизить производительность насоса находящегося в скважине

Это ключевой фактор. Каждый выбирает исходя из имеющихся условий.

33 минуты назад, Юнга сказал:

какие температуры теплоносителя на входе и выходе из конденсатора у тебя при расходе 550л/час? Если мощность подводится к кубу 3квт, то я думаю что t2-t1 должна быть соизмерима с моим случаем:))

у меня нет такого расходы воды. У меня  несколько конденсаторов разных конструкций. У всех "труба длинней" (больше площадь охл поверхности)  и вода из водопровода. Больше 250 л/ч не давал при том что напор мизерный (можно пережать шланг рукой и его не сорвет),  регулирую через редуктор давления от кислородной медицинской линии.

Основной потребитель воды - водоструйный насос)))

 

 

Изменено 14 марта, 2020 пользователем POLE

[Юнга]

5 часов назад, POLE сказал:

Только я меньше 4м нержогофры  в конденсатор не запихиваю. Отсюда и меньше расход воды (меньше 250 л/ч)

Россияне - люди богатые могут позволить себе запихивать и по 4м нержгофры, а мы даунбаситы- народ бедный, шахты мы утопили, заводы на металлом сдали - поэтому вынуждены считать сколько этой нержгофры надо, чтоб лишних денег не тратить, а то обвалим рубль(зона то у нас - рублёвая):))

А если серьёзно, то подозреваю ,что тот конденсатор который ты сделал позволит, наверное, большую мощность отвести чем мой. А расходы воды, я думаю, связаны с количеством отводимой мощности и (t2-t1). но не с длиной трубы(площадь поверхности теплопередачи)

2 минуты назад, POLE сказал:

Основной потребитель воды - водоструйный насос)))

У тебя такие притечки, что насос не отключается? А не проще ли их один раз ликвидировать?

[POLE]

12 минут назад, Юнга сказал:

от конденсатор который ты сделал позволит, наверное, большую мощность отвести чем мой.

Я делал все конденсаторы с запасом, чтобы не менее 4кВт утилизировать)

12 минут назад, Юнга сказал:

У тебя такие притечки, что насос не отключается? А не проще ли их один раз ликвидировать?

Водоструйный насос отключается через трехголовый эл.магн клапан от стиралки. Притечки - утечки есть. Но мне так проще и дешевле (вода из водопровода  не лимитируемая), чем перебирать и переделывать все железо. Оно у меня модульное и постоянно переделываемое под новые эксперименты. Нет стабильности))) Я так для хобби гоню, чтобы удовлетворить исследовательский интерес.