Практическое применение вакуума (точнее - понижения давления) в винокурении

хочу к рамке лопастей мешалки прикрутить сетку из нержавейки типа щёток чтобы обметали дно и стенкиМирон23, 06 Нояб. 16, 19:47

У меня к мешалке прикреплена нержовая цепочка. На малых оборотах отскребывает нормально.

Со шлангами на вакуум все понятно а вот на продукт не силикон не кашерно как то толсто стенных где взять?Мирон23, 06 Нояб. 16, 19:47

Использую фторопластовые трубки. Соединения встык через силиконовую трубку. Держит нормально.

Кстати, о мешалках.
Решил сделать мешалку с пульсирующей скоростью вращения - то быстрее, ближе к максимуму; то медленнее, ближе к минимуму.

В общем, и на постоянной скорости вопрос взрывного кипения побежден (уже и на зерновом заторе проверил) но вот за наблюдениями и возней с пароводяным котлом пришел к выводу, что перемешивание низкооборотной мешалкой будет лучше при пульсации скорости вращения.

Кстати, о мешалках.игорь223, 07 Нояб. 16, 17:19

У меня бродит мысль)))- погрузить мешалку в куб (или помпу, чтобы тремя струями била). Температуры невысокие.

У меня на параводяной есть два выхода 1/2 дюйма один вверху другой почти у дна может организовать циркуляцию внутри куба как считаете поможет? От взрывного кипения

Сама по себе циркуляция думаю не поможет,
но вскипание жидкости на лопатках центробежной турбины может помочь.

Добавлено через 2мин.:

Кстати, если сделать мешалку высокообортистой то тоже может помочь.

Сама по себе циркуляция думаю не поможет,Kotische, 08 Нояб. 16, 04:09

А если организовать так сказать "принудительное барботирование" ( пар из верхней части куба насосиком подавать в барботер у дна куба) ?

Сама по себе циркуляция думаю не поможет,Kotische, 08 Нояб. 16, 04:09

Не поможет чему?

Перемешивание решает две проблемы (точнее говоря, две половины одной проблемы)
А именно - устраняет градиент температур внутри испарительной емкости.
Перегрев жидкости у стенок куба, возникающий из-за слабой тепловой конвекции при низкой температуре кипения, приводит к:
А) склонности к взрывному кипению пристенного слоя
Б) "луковичному" (или послойному, если угодно) кипению, с размазыванием фракций по всему погону

Соответственно, основная и единственная задача мешалки - постоянная, принудительная конвекция внутри испарителя.
Высокооборотистая мешалка, следовательно, есть вред, а не польза.
Хотя я не уверен, что лопасти могут сообщить жидкости столько дополнительной кинетической энергии, что ее будет достаточно для совершения фазового перехода.))) тем не менее не вижу смысла в подобного рода изысканиях.

Насос очевидно можно использовать, но конвекция будет хорошо работать лишь на малых обьемах испарителя.
Засасываем внизу, толкаем вверх (имитируем тепловую конвекцию) малым напором и высокой производительностью...да, скорее виего помпа от стиралки в обьемах 50-100 литров...скорее да, чем нет.
Но тут возникает проблема перекачивания густых зерновых или фруктовых браг!

Нет.  Мне ближе идея низкооборотной механической мешалки с:

- силиконовыми, трущимися о дно и стенки, окончаниями лопастей (раз)

- креплением в крышке куба, и упором типа фрикционного подшипника на дне (отсутствие биений и отсутствие прогибов крышки и днища под вакуумом - два)

- пульсирующей скоростью вращения, приводящей (вкупе с наклонными под 45% вертикальными лопатками) к усиленному перемешиванию жидкости - три

П.С. Котище, говорил же тебе - прочитай эту ветку неторопливо!!(((
Приходится для тебя персонально излагать свои соображения и резоны по второму кругу.
Впрочем, повторение - мать учения...кстати, знаешь ли, кто его отец?
)))

Высокооборотистая мешалка, следовательно, есть вред, а не польза.игорь223, 08 Нояб. 16, 06:01

Согласен
ИМХО нужны обороты 80-160 в мин.
По опыту - кольцевая мешалка (по типу конусных) с цепочкой решает проблему. Кстати звон от постукивания по дну не шумный но монотонный. Цепочка хорошо скребет по днищу. Кольца хорошо толкают брагу от стенок вверх. Подгибом можно регулировать направление струй. Три плеча с кольцами самоцентруют ось вращения.
Осталось подобрать малогабаритный планетарный мотор-редуктор, который можно герметизировать и засунуть внутрь)))
Если помпа, то она должна бить в три стороны как минимум под нужным углом.

пульсирующей скоростью вращения, приводящей (вкупе с наклонными под 45% вертикальными лопатками) к усиленному перемешиванию жидкости - триигорь223, 08 Нояб. 16, 06:01

У меня привод мешалки с частотным регулятором оборотов. Много раз пробовал менять обороты еще когда гнал зерновые без вакуума на 4 кВт. Остановился на скорости примерно в 120-160 об/мин. ИМХО больше скорость эффекта лучшего перемешивания не дала. Только нагрузка на сальник возрастает.
Ниже обороты - хуже снимает тепло со стенок (появляются сильные звуки кипения воды в рубашке у тэнов).

знаешь ли, кто его отец?игорь223, 08 Нояб. 16, 06:01

Неужели ты?!  :o

Приходится для тебя персонально излагать свои соображения и резоны по второму кругу.игорь223, 08 Нояб. 16, 06:01

Вот ты меня упрекаешь в том, что тебе лень специально для меня умную мысль повторить
а мне вот лень объяснять самоочевидные вещи...

С барботажем пара кстати хрошая идея!
И перемешивание и инжекция пустот в объем житкости.
Зачёт!

Добавлено через 5мин.:

Мне ближе идея низкооборотной механической мешалкиигорь223, 08 Нояб. 16, 06:01

Не ты ли сам описывал с каким гемороем связана борьба с взрысным кипением?!
Не ты ли писал что одной мешалка не решает проблемы?!

Добавлено через 7мин.:

Из за чего возникает взрывное кипение?
В браге отсутствуют центры кипения.
Жидкость перегревается существенно выше температуры кипения.
Затем в случае образования пузырька пара происходит резкое его раздувание из за того что давление насыщенного пара превышает давление гидростатическое.

Задача борьбы с взрывным кипением - создание центров кипения.
Медленая мешалка их не создает!
Т.е происходит перегрев не слоя жидкости вблизи дна, а всего объема браги.
Вероятность спонанного вскипания конечно повышается, но не радикально.

Правильный способ - введение центров кипения в нижние слои браги.
Барботер - очень элегантное решение!
Высокооборотистая мешалка тоже создает разрыв монолитной жидкости который затем раздувается паром.

Твоя низкооборотная мешалка за счет конвекции переносит тепло из нижних слоев жидкости в верхнии и там происходит интенсивное испарение с поверхностного слоя.
Твоя мешалка просто ПОДАВЛЯЕТ объемное кипение!
Заменяет его на испарение в тонком приповерхносном слое.

а мне вот лень объяснять самоочевидные вещи...Kotische, 08 Нояб. 16, 12:59

Не обьясняй.

С барботажем пара кстати хрошая идея!Kotische, 08 Нояб. 16, 12:59

Хорошая. Только работать НЕ будет.
От слова совсем.

Не ты ли сам описывал с каким гемороем связана борьба с взрысным кипением?!Kotische, 08 Нояб. 16, 12:59

Нет, не я.

Из за чего возникает взрывное кипение?
В браге отсутствуют центры кипения.Kotische, 08 Нояб. 16, 12:59

Это одна из трех причин. Не самая основная в нашем случае, она устраняется мешалкой с силиконом влегкую

Правильный способ - введение центров кипения в нижние слои браги.
Барботер - очень элегантное решение!Kotische, 08 Нояб. 16, 12:59

Барботер чего?
Гелия или азота - да. Пара из под крышки - нет.
Я нашел, и воплотил в жизнь на самом деле радикальное и красивое решение вопроса. Которое убирает автоматом сразу две проблемы,(а вместе с мешалкой и третью) сильно мешающие дистилляции под вакуумом.
Но ты же не читатель, ты - писатель. Пиши исчо, я весь внимание.

Твоя мешалка просто ПОДАВЛЯЕТ объемное кипение!
Заменяет его на испарение в тонком приповерхносном слое.Kotische, 08 Нояб. 16, 12:59

Ну-ну...

работать НЕ будет.
От слова совсем.игорь223, 08 Нояб. 16, 15:20

Это экспериментальный факт или бездоказательное умозаключение?

она устраняется мешалкой с силиконом влегкуюигорь223, 08 Нояб. 16, 15:20

Это какм же образом мешалка, даже с силиконом, создает центры кипения?!

Я нашел, и воплотил в жизнь на самом деле радикальное и красивое решение вопроса. Которое убирает автоматом сразу две проблемы,(а вместе с мешалкой и третью)игорь223, 08 Нояб. 16, 15:20

Неповеришь, читал я про твой метод.
Мешалка + приваренные к дну лохмоты + волочащиеся по дну цепочки. Даже верю что он вполне работает.
Я вроде не утверждал что твой метод плохой.
Но ты сам же и писал что одной мешалки недостаточно, чисто эксперементально.

Вот высокооборотная мешарка именно СОЗДАЕТ разрыв жидкости.
В качестве неё моджно твой любимый аквариумный насос-турбинку использовать.
Думаю турбинка будет работать гораздо эффективнее чем здоровенная медленная мешалка. Но только на жидких брагах.
Густую можно барботировать паром из под крышки, но тогда нужен насос для пара - это гимор.
Или дуть водяным паром с парогенератора.

Если переоонять из совсем густой каши тогда без твоей мешалки никак.

Кстати, если сделать умеренно высокооборотную мешалку - труба до дна, тянущая брагу со дна, в трубе архимедов винт тянущий брагу на верх, сверху центробежный распылитель, должно работать вообще идеально на бюбой браге.

В браге отсутствуют центры кипения.Kotische, 08 Нояб. 16, 12:59

На поверхности стенки куба всегда есть центры кипения и их много.

Задача борьбы с взрывным кипением - создание центров кипения.Kotische, 08 Нояб. 16, 12:59

Не только. Еще одна задача - разбить пузыри и переместить их вместе с массой горячей браги на верх, а к стенкам куба переместить холодную брагу. С этой задачей легко справляется низкооборотная мешалка с цепью или иным скребком (можно и силиконовым). Количество оборотов компенсируется  количеством плечей мешалки (чем меньше обороты - тем больше плечей нужно).

Правильный способ - введение центров кипения в нижние слои браги.Kotische, 08 Нояб. 16, 12:59

Следует добавить - и выведение пузырей вместе с перегретой брагой.

Барботер - очень элегантное решение!Kotische, 08 Нояб. 16, 12:59

Есть соображения по барботеру, что будет работать в вакууме при -90кПа, тихо как в аквариуме и без дополнительного взрывного булькания?

если сделать умеренно высокооборотную мешалку - труба до дна, тянущая брагу со дна, в трубе архимедов винт тянущий брагу на верх, сверху центробежный распылитель, должно работать вообще идеально на бюбой браге.Kotische, 08 Нояб. 16, 15:52

Интересная идея

Это экспериментальный факт или бездоказательное умозаключение?Kotische, 08 Нояб. 16, 15:30

а мне вот лень обьяснять самоочевидные вещи...

Впрочем ладно, не буду уподобляться.
Смотри.
Когда подается воздух (газ) он пузырьками барботирует жидкость - соответственно пузырьки ОБРАСТАЮТ на границе новыми порциями пара, совершающими фазовый переход.
Если мы будем пытаться пар заталкивать обратно в жидкость, то произойдет обратное - пар схлопнется внутри практически моментально. Факел перегретого водяного пара в кубе тухнет в миллиметрах от сопла отверстия барботера - налей в тазик воду и посмотри. Тут будет след еще короче, поскольку температуры практически равны. Это если пар еще дотолкать до дна куба, вероятнее всего он еще в насосе превратиться обратно в жидкость.
Впрочем, я не настаиваю.

Неповеришь, читал я про твой метод, и даже верю что он вполне работает.Kotische, 08 Нояб. 16, 15:30

Неповерю. Потому что я его излагал вскользь, и большей частью на одном из сопроводительных видео.
Тем не менее, хоть и лень мне обьяснять самоочевидные истины...

Проблема при дистилляции с помощью колонны была в стабильности подачи пара. С флегмой еще бог с ним - но первые мкеты пришлось делать с большим запасом по динамическому диапазону вверх именно потому, что довольно ритмично колонна вскипала по всем тарелкам.
Промаявшись денек, ко мне пришло если не озарение, то понимание того, что, сука_ее_мать, мешает мне стекающая флегма!!!
Она (по отношению к кубовому остатку) ВЫСОКОСПИРТУОЗНАЯ. И, значит, НИЗКОКИПЯЩАЯ.
И выходит что?
А выходит, мой пишуший друг, что получается эффект масла на раскаленную сковородку! То есть, следи за руками:
флегма попала на поверхность жидкости (раз)
резко закипела на перегретой поверхности этой (два)
пар херакнул в колонну и ее локально подпер, нижний захлебчик вышел (три)
флегма подкопилась в колонне, на высоком барботажике тарелочном, в кубик не сливаясь толком - кипение там подутихло (четыре)
пять и далее думаю сам сообразишь?

Ну так вот.
Взял я эту флегму, и .... отвел по утепленной силиконом металлической трубочке В НИЗ!!!! куба.
Вроде примерно тоже самое, что у тебя спаром; однако не тоже самое, точнее говоря - принципиально не тоже самое!))).

Флегма САМОТЕКОМ попадает в низ куба, в район мешалки, и там резво-резво превращается в пар, который мешалка заодно разгоняет по сторонам! Поскольку флегма высокосппиртуозная, а брага горячая для нее.
Точнее говоря, она уже частично в трубке превращается в пар, я это наблюдал (и запомнил) когда рубашку цилиндроконического танка делал пароводяным котлом (но это отдельная, очень интересная история, и я ее вообще не выкладывал на форум - это на будущий год задел новых железячек)))

Такой вот "барботер" получился. Бесплатный, и красивый - о чем я тебе и писал постом выше!

Кстати, эта же приблуда полезна (хотя и не в такой степени) при атмосферной ректификации, наш с тобой коллега, "академик-ректификатор" себе такую штуку (воронку под слив из колонны в куб,  с трубкою силикона ко дну) уже заказал, и получил в пользование)))

Итого, что мы имеем этим макаром:

1. Нет взрывного кипения на поверхности

2. Нет взрывного кипения у стенок и дна, откуда отгребается прогретая до точки кипения жидкость

3. Есть автоподача будующих "пузырьков" в жидком виде в нижнюю часть куба

4. Есть перемешивание браги, и уход от луковичного кипения (а это не меньшее зло, если не большее)

Но ты сам же и писал что одной мешалки недостаточно, чисто эксперементально.Kotische, 08 Нояб. 16, 15:30

Писал. И эксперименты ставил. И все эти раз-два-три описывал.
Но тыж не читатель, друг мой. Ты - писатель...да еще и самоочевидно у тебя все, в обьяснениях - не нуждается)))

И кстати - да!
О приоритетах.
Мне осталось сделать пульсирующее вращение мешалкой. Все остальное из моего утрешнего (или вчерашнего, не помню) поста на тему мешалок я уже сделал.
Счас конструируем сальник на керамике, в случае высокоскоростного вращения такой вариант безальтернативен (низкоскоростная мешалка работает на бюджетном резиновом сальнике отлично) - но это чисто академический интерес, в копилку знаний конструктора. В конце недели покажу, если руки дойдут, керамику в работе)))

Шоб ты понимал, самая большая проблема у меня сейчас - уже даже не алгоритмы работы, все пазлы собираются в кубу.
Самая большая "проблема" это теплоноситель для дефлегматора, температурой не более 0С, еще лучше -10С.
Поскольку температура пара на входе в дефлегматор - в районе 30С.
И деф, который по атмосфере снимает влегкую 10.0!! кВт - при ректификации вакуумной в лучшем случае 1.25кВт "кушает", при температуре воды охлаждения 12-13С
Такое вот КПД при снижении разницы сред с 50-60С до 15-20С выходит(((
А мне хочется скорости...

Самая большая "проблема" это теплоноситель для дефлегматораигорь223, 08 Нояб. 16, 16:49

А если устроить в дефлегматоре фазовый переход?
Там же вместо теплообмена в ламинарном потоке будет всё кипеть и бурлить!

Добавлено через 3мин.:

Флегма САМОТЕКОМ попадает в низ куба, в район мешалки, и там резво-резво превращается в паригорь223, 08 Нояб. 16, 16:32

Гы! Клёво!
Т.е. всётаки барботер! ))))
А зачем с барботером мешалка?
Одного барботера разве не хватит для стабилизации кипения?

Добавлено через 11мин.:

Когда подается воздух (газ) он пузырьками барботирует жидкость - соответственно пузырьки ОБРАСТАЮТ на границе новыми порциями пара, совершающими фазовый переход.
Если мы будем пытаться пар заталкивать обратно в жидкость, то произойдет обратное - пар схлопнется внутри практически моментально. Факел перегретого водяного пара в кубе тухнет в миллиметрах от сопла отверстия барботера - налей в тазик воду и посмотри.игорь223, 08 Нояб. 16, 16:32

Ээээ... погоди.
Ты говоришь про барботаж горячего пара в холодную жидкость. Тут ты совершноо прав. Схлопнется моментально. Но!
Мы же подаем пар в перегретую жидкость.
Здес пар не будет схлопываться. Здесь жидкость начнет отдавать в полость пар и пузыри начнут расти.

Добавлено через 4мин.:

Проблема самозарождения пузырей в том, что для образования пузырька пара в жидкости необходим сильный перегрев жидкости, но сильно перегретая жидкость вскипает избыточно резко.
Если же каким то способом создать в жидкости разрыв то он начинает насыщаться паром и расти при гораздо меньшей температуре.
Значительный перегрев не требуется и кипение получается гораздт более стабильным.

Добавлено через 3мин.:

Разрыв жидкости можно создавать разными способами:
механической высокоскоростной мешалкой,
инжекцией пара или газа,
ультразвуком,
локальным сильным перегревом,
инжекцией легкокипящего компонента

На легких брагах (жидких точнее говоря) и наличии возвратной флегмы (в правильном месте))) мешалка действительно не нужна, проверено на 300 литрах виноматериала.

На густой зерновой пробовал отключать мешалку - пару раз пукнуло.
можно и забить на самом деле, моя колонна легко держит удар.

Но ты мимо ушей пропускаешь очередной раз мои слова о луковичном кипении, и недостаточной конвекции прохладных кипятков. А это реально портит малину, и сильно!

Если возвратной флегмы нет (первичная дистилляция), то нет и халявного булькотения в испарителе.

Из всех вариаций возможно интересен ультразвук, но мощности рексоны (или как там ее) не хватило на мой обьем в 50 литров, и я бросил это дело три года назад.
Возможно и имеет смысл вернуться к вопросу, согласен. Если реализуется - это самый универсальный вариант!
Остальное - баловство.

Скоростную мешалку могу попробовать, не проблема, она собственно есть у меня на том же валу, что и низкооборотная.
Не вижу причины не попробовать, но не вижу причины и для энтузиазма - я ж тебе написал - проблема РЕШЕНА, ее нет ни пре первичном перегоне, ни при вторичном...

И еще.

Я много пересмотрел вакуумной техники в промышленности
НИГДЕ не применяются высокоскоростные мешалки. Особенно в густых средах, там мало того, что они  с развитыми лопастями хитровыделанной формы, так еще и с фторопластовыми скребками по дну и стенкам.

Вопрос - с чего бы?

Причем я знаю ответ, но писать самоочевидное...

Ултразвук большой мощности имеет очевидный минус - рвет мембраны дрожжей т.е. низводит вакуумную перегонку до обычной, к томуже весьма не дёшев.
Маломощный ультразвук вообще никакого эффекта не дает.
Так что на ультразвук можно смело забить. )))

Высокоскоросная мешалка - для жидких растворов, она применима ВМЕСТО барботера.
Но твой "жидкостный барботер" проще, дешевле, надёжнее.
Для густых браг высокоскоросная мешалка не эффективна.
Так что на скоросную мешалку можешь тоже забить.

Я ничего мимо ушей не пропускаю.
Луковичное кипение - следствие слабого перемешивария.
Если жидкость кипит В ОБЪЕМЕ то никакого луковичного кипения быть не может.
Для густой браги согласен нужна мешалка.

При дистилляции можно юзать внешний парогенератор.
Кстати, а НБК ты тоже нифига густую брагу не прогонишь. Надо как то выёживаться.
Или я опять какую то баян-технологию проспал?

Гы! Придумал два решения для густой браги.
Точнее одно вспомнил, а второе не сильно оригинальное.

1. Куб ложим набок и размещаем в нем медленно вращающиеся диски. Часть диска высовывается из раствора и с его поверхности идет активное испарение.

2. Типа НБК - труба по которой ползет каша. Внутри пружина или что то типа винта архимеда. Трубу вращаем по типу бетономешалки. А по оси трубы другая труба  - барботер, насыщающая кашу паром.

Игорь, так расскажи всё таки, какой сейчас метод актуален для перегонки каши на НБК.
Если метод давно придуман и всеми активно используется, а я его проспал, это же печалька печальная!!!

Самая большая "проблема" это теплоноситель для дефлегматора,игорь223, 08 Нояб. 16, 16:49

спиртовой теплоноситель не пробовал? 30%-го достаточно, замерзает при -19°С.