Еще один (или два))) способ нагрева куба. Делается под пивную бирмашину

Предистория ветки такова. Уже с год работает у меня стиралка, полностью заточенная под зерновые заторы, с обвязкой в виде ПГ, охладителя и ферментатора. Вся система управляется контроллером. Удобно и практично.
[Мешалка для растворов] с поста 16 читать

Принято решение использовать стиралку для заторивания пива. Соответсвующие пивному техпроцессу изменения уже внесены в контроллер, добавлен фильтр для сусла.
НО!
Метод нагрева сусла острым паром неудобен для пива, поскольку изменяеть литраж сусла в процессе работы. В принципе, технологию можно доработать с учетом этого...но неохота отходить от канонов, принятых в домашнем пивоварении.
Обматывание гибкими тенами бака результата не дали - слишком греется внешний корпус, даже с учетом дополнительной изоляции.
Поэтому - ищем альтернативный способ нагрева - предположительно - ГЛУХИМ паром.

Ну вот те раз. Какой тен, какой чилер, ты чего? (Это мы со Стилом в ветке - прародительнице начинали)))
Энергию можно передавать либо разностью температур, либо тепловой трубкой, в нашем случае.
Ты вспомни, как тепловое дно работает - там дельта очень маленькая, а вкачивается все по полной при фазовом переходе воды.
А в твоей конструкции придется - либо воздушный тен будет перегреваться (да еще и в воздушной прослойке))) и перегревать медную оболочку (до пригара) либо его придется постоянно отключать, чтобы не перегревать, и средняя моща уйдет в микромир.

Короче - незачет тебе, переосмысливай предложенное.

П.С. Давай еще раз.
Мы вкачиваем энергию (паром) в теплообменник. Пар конденсируется на стенках, отдавая энергию, и превращается в воду. Вода - выталкивается новой порцией пара. Температура пара - всего то 102-104С, нет пригара полюбому...
Единственное место для дискурса - что будет, когда содержимое куба будет кипеть? Будет ли пар конденсироваться на внутренней поверхности трубы, нагретой до 100С, достаточно эффективно, или длину "вывернутого наизнанку" паропровода придется делать неразумно большой?....

Невозможно вскипятить воду на водяной бане.
При кипячении пар конденсироваться не будет и будет просвистывать насквозь. Да, преимущество такого режима -  нагреватель никогда не нагреется свыше 100 градусов. Но уже при 98 градусах теплопередача будет ничтожна. Брагу вскипятить еще можно, а вскипятить затор - нет.

Преимущество теплового дна - равномерное распределение. Еще раз - равномерное распределение по всему дну. Ведь то, что мы вскипятили, надо сконденсировать. И если конденсация на дне идет плохо, то давление пара будет расти. Весь прикол в том, что система саморегулирующаяся - если где-то есть ненагретый участок, пар идет туда, выравнивая нагрев. Прикинь удельную мощность на квадратный сантиметр дна.

Воздушный ТЭН скрутить трубкой вдоль и запихнуть в медную трубу. Разворачиваясь, он приляжет к стенке. Контакт есть. Медная труба равномерно распределит тепло - не будет локальных перегревов.

Граждане, покритикуйте идеюигорь223, 08 Нояб. 10, 07:23

Система работать будет только в том случае если ПГ будет стоять ниже змеевика. (А как вода вернётся в ПГ) И правильно пишетsteel.ne, Площадь мала, для более менее производительности надо гораздо больше. т.к. температура поступающего пара ограничивается давлением, которое создаёт твой ПГ.
есть ещё один вариант, сконденсированную воду не возвращать назад в ПГ а сбрасывать через холодильник в ёмкость (вот тебе и дистиллированная вода для разведения спирта), в таком случае между вых. из змеевика и холодильником надо ставить подпорный рег. кран.
С повышением температуры барды, давления пара придётся увеличивать. Если при температуре 0-80°С достаточно 1бар, то при 100° надо уже 2-3бар. Иначе кпд будет маленьким.

Вот примерно по такой схеме. А охлаждающую воду из холодильника пустить на вход ПГ.

"надо ставить подпорный рег. кран.".
Для исключения "пролётного пара", в конце теплообменника устанавливают - конденсатоотводчик.
http://www.en-lider.ru/catalog/kondensat/termodinam.htm

Сергей Алексеевич, ты кран лучше убери с картинки, новички не поймут.

Селянин, то что ты нарисовал, я и предлагаю. Только холодильник мне не нужен после выхода, я кипяток прямо в каналью сливаю - и ничего ))))

По поводу давления и дельты температур - это у нас разговор как слепого с глухим.
Ладно, если пар температурой 102С через барботер подавать в жидкость, которая кипит и имеет температуру 100С - то по вашей логике пар будет неконденсируясь всплывать и улетать из жидкости, передавая ей минимум энергии?

Прикинь удельную мощность на квадратный сантиметр дна.steel.ne, 09 Нояб. 10, 01:53

Тепловое дно работает в кеге. Площадь его известна, мощность тоже. Пересчитать на площадь трубы - пара пустых. Там нержа, тут будет медь. Давление в тепловом дне я знаю, при кипении жидкости.
Короче, придется повозиться на выходных....

По поводу крана - да, идея совершенно правильная. Только нужен ен кран, а жиклерно/дроссельная конструкция, создающая давление в теплообменнике, при которой Тпара где то 110С - это уже по аналогии с тепловым дном.

Граждане, спасибо за советы - я вижу перспективу)))

Извини Николай, не послушаюсь тебя, если убрать кран то максимальное давление в ПГ будет соответствовать только высоте заторного крана. А этого мало.

Зато если его оставить и закрутить до конца, то максимальное давление будет определяться прочностью стенок ПГ
ЗЫ
я говорил только про кран, про редуктор ни слова

по вашей логике пар будет неконденсируясь всплывать и улетать из жидкости, передавая ей минимум энергии?игорь223, 09 Нояб. 10, 07:41

Именно так, начинай постепенно опускать барботер в брагу, при 1см весь пар улетит, чуть глубже улетит меньше, ещё глубже ещё меньше. При какой то глубине весь сконденсируется. И эта глубина для холодной и горячей браги разная. Так хватит у тебя высоты твоего чана для 100°браги?
Ты уверен что у тебя брага кипит, а не пар пробулькивает?
При глухом паре, процесс конденсации можно заставить идти до конца . поджимая кран и тем самым повышая давление и значит температуру.
Делай эту конструкцию, просто и главное ничего делать не надо, почти.

Зато если его оставить и закрутить до конца, то максимальное давление будет определяться прочностью стенок ПГKD, 09 Нояб. 10, 07:50

И предохранительным клапаном на ПГ.
И вобще, пускай об этом голова у Игоря болит

ладно, потом попросим перенести
вот такую конструкцию для пива хочу сделать, покритикуйте.
Клапан в сухопарнике служит для первоначального стравливания воздуха, обеспечивает повышенное давление => повышенную температуру. Клапан в ПГ аварийный. После варки затора по змеевику можно пропускать холодную воду для охлаждения.
Подобная конструкция уже была, только вот найти не смог

Кстати, при кипении затора нам достаточно только компенсировать теплопотери куба, чтобы кипение продолжалось (считаем, что потерь с испарением воды нет, поскольку варочный чан плотно закрыт.
Что в моем случае составляет всего 800Вт/полтора часа. Можно и не конденсировать до конца ))))

покритикуйте.KD, 09 Нояб. 10, 08:02

Не нравится, скорость пара будет определятся только разностью давлений в левом и правом колене, а это мало.

Можно и не конденсировать до концаигорь223, 09 Нояб. 10, 08:04

И куда этот несконденсировавший пар денется?

(считаем, что потерь с испарением воды нет, поскольку варочный чан плотно закрыт.игорь223, 09 Нояб. 10, 08:04

KD, то что ты нарисовал, это ИМХО - упрощенная схема парового отопления с естественной циркуляцией. Раз работает в сотнях тысяч зданий, то и у нас может заработать.
Поройся в нете и выложи ссылки - попробуем )))

И куда этот несконденсировавший пар денется?Селянин link=topic=842.msg1124547#msg1124547
date=1289283219

В виде пара пробулькает через гидрозатвор в каналью. Вариант более разумный - просто уменьшать количество пара, "прикручивать огонь " в ПГ))

Поройся в нете и выложи ссылки - попробуем )))игорь223, 09 Нояб. 10, 11:32

для чего ссылки?
найду клапана и самое главное - маленькую скороварку или иной крепкий куб - спаяю.
Сдается мне если змеевик не делать слишком тонким (я планирую 15мм) то вполне будет работать.

http://www.krugosvet.ru/...TEL_PAROVO.html хотя бы для того, чтобы почитать о том, что человек придумал в этой сфере до нас с тобой )))

Селянин, что-то у тебя не то с давлением и температурой пара. Повышение давления (температуры) практически ничего не даст, основная энергия передается при конденсации.

начинай постепенно опускать барботер в брагу, при 1см весь пар улетит, чуть глубже улетит меньше, ещё глубже ещё меньше.Селянин, 09 Нояб. 10, 07:57

Все верно, но интерпретация не та. Пока барботер неглубоко - площадь охлаждаемой жидкостью поверхности его стенок недостаточна для конденсации всего пара. По мере погружения охлаждаемая площадь растет, соответственно растет и мощность эквивалентного холодильника и ее начинает хватать для полной конденсации. Отсюда и зависимость от температуры браги. Пока брага не кипит, увеличение давления влияет слабо, оно просто несколько увеличивает перепад температур.

А кран - как не перекрывай, не изменит мощности, передаваемой паром - она все равно равна мощности нагревателя парогенератора с точностью до теплопотерь. Ессно при условии полной конденсации пара в теплообменнике.

Единственное, зачем может понадобится повышение давления - это если нужно заставить жидкость (воду) в бочке не просто нагреваться, а кипеть. Вот тогда повышение давления действительно необходимо, тут каждый градус перепада температур на счету.

Другими словами можно сказать так. Увеличение температуры пара за счет повышения давления невелико - порядка 5*. Требуемая площадь теплообменника (грубо) обратно пропорциональна перепаду температур - чем больше перепад температур - тем меньшая площадь теплообменника нужна (при прочих равных ессно).

Если перепад температур велик (нагрев, например до 50* -> перепад 50*) то проще не перегревать пар и немного (10%) увеличить площадь теплообменника (перепад меняется с 50 - до 55* - на 10%).

А вот если перепад мал (нагрев до 95 и более градусов), тогда эти 5 градусов дополнительного перепада температур меняют его с 5 до 10* - а это позволяет вдвое(!) снизить площадь теплообменника. Вот тут повышение давления начинает работать.

Руди, я примерно так себе и представляю картину нагрева, судя по моему опыту работы с тепловым дном - частным случаем вывернутого наизнанку теплообменника.
Именно так, пока жидкость греется, давление в вакуум.дне либо ниже атмосферного, либо чуть выше. По мере подхода к кипению воды в кубе оно растет, и при закипании становится более одной атмосферы избыточным, ближе к полутора очкам.
Вот моя любимая таблица http://www.sci.aha.ru/ALL/b17.htm
все время проверяю термометр с индикатором давления)))

Как бы там ни было, но сегодня я сваял теплообменник для глухого пара. Если будет настроение вечером - проведу тесты по закипячиванию 25 литров воды до точки кипения с помощью
а) острого пара с Т 102-104С
б) глухого пара с такой же температурой
в) глухого же пара с температурой 110-112С
Схема такая ПГ - теплообменник в стиралке - редуктор давления (или шаровый кран, для начала - слив в каналью...

Ставлю в споре Акадэмиков с Доцентами на то, что способы а) и в) дадут сопоставимый по времени результат, способ б) - отстанет на подходе к закипанию...

Вот собственно фотка теплообменника...а заодно и фильтр для сусла - оффтоп сегодняшний)))