Практическое применение вакуума (точнее - понижения давления) в винокурении

Сегодня убедился, что датчик абсолютного давления рулит.
Проверяю мощность своей системы охлаждения, пытаюсь дотянуть ее до трех кило — ну и заодно по калькулятору руди проверяю свои приборы.

Давление атмосферное поднялось, относительный датчик показывает более глубокий вакуум (процесс управляется абсолютным датчиком — остаточное давление тоже самое)
Температуры в кубе и дефлегматоре не изменились, все бьется по таблицам и приборы откалиброваны нормально.
Все, я готов к сезону яблок))) ну почти готов, с автономкой только нужно разобраться!

почти готов, с автономкой только нужно разобратьсяигорь223, 01 Авг. 18, 13:31

Всех разборок то... Купить ТРВ http://holod-magazin.ru/...op-801944m.html , цена вопроса 2500, полчаса на установку, обеспечить максимальное по возможности перемешивание воды в бочке и вот оно, счастье...

Трв стоит, и вода мешается, и змеевик зачотный...а вот компрессор, который потребляет 1550Вт от сети, выше 2700Вт по холоду не выдает

Ребята грешат на китайчонка, типа компрессор такой, эпический.
Я бы теплообменник поменял на пластинчатый, но они настаивают на том, что рассчитан правильно.
Короче, долгое дело. Лето, командировки, отпуска...чувствую на 2,7 кВт работать буду)))

П.С. Тепловой насос мне покою не дает. Ну прям совсем не дает.
Смотри — типовая проблема эксплуатационщиков — где брать тепло (ну или куда снимать холод с холодного конца)
У нас такой проблемы нет!! Нам НУЖЕН холод, и его будет меньше полюбасу, чем тепла!
То есть, построив тепловой насос, мы одновременно решаем две задачи
1. Имеем холод в любое время года для работы на привычной нам скорости перегонки
2. Тратим на нагрев практически столько же, сколько тратили при нагреве тэнами
И всего то нужно — найти толкового холодильщика(((

Вы меня уже заразили, я к своему агрегату присматриваюсь вторую неделю. В принципе не проблема поставить второй жидкостный теплообменник в виде конденсатора, конденсатор вообще намного проще чем испаритель, нет опасности замерзания.Ну и поставлю, получу некоторое количество воды около 50 цельсия. И что с ней дальше делать? Дополнительно подогревать нельзя, давление конденсации в аварию уйдет. Ну или можно подогревать чем то проточным забранную из емкости и следить чтоб возвратная была не горячее забираемой, охлаждать чем то принудительно...
Главное в чем у меня затык, я не понимаю как автоматика колонны работать будет. Сейчас все алгоритмы ориентированы на стабилизацию и регулирование подаваемой в куб мощности. А в этом случае как? Максимум, температуру можем попытаться застабилизировать, но к чему? А мощность будет зависеть только от фаз марсианских лун...

ZloyJoy, какие ты правильные вопросы задаешь!!
Блин, хотел же я померять температуру рубашки. чтобы знать какую Тгорячая_вода нужно иметь....блин, возился ведь сегодня полдня в мастерской...завтра займусь!

Что касаемо мощности - слона я не заметил, извини. Тут думать нужно будет. Навскидку - поставить термометр на выходе из рубашки, и по разнице температур косвенно высчитывать, сколько тепла ушло в нее...по крайней мере пытаться найти зависимость между этой температурой и режимом работы колонны на кубе.
Грубо - дельта 10С это хорошо, 15С это перегрев, 5С - недогрев
Насос работает на полную, а мы байпасный кран приоткрываем, и часть потока пускаем на радиатор воздушный.


Добавлено через 16мин.:

Вот, так оно и считается, оказывается)))
https://klimatlab.com/...otopleniya.html

Можно еще по разности давлений в ресивере и кубе регулировать.

Скажем, я знаю, что для нормальной работы моей колонны давление в кубе должно быть на ХХ Па выше, чем в ресивере.
Следовательно, подаем тепло последовательно через рубашку и радиатор доохлаждения, пока разница давлений не станет предельной рабочей.
После этого включаем вентилятор радиатора, и сдуваем тепло в воздух.
Главное, чтобы во включенном состоянии радиатор сдувал больше энергии, чем разница между выкачанной насосом из электросети и потребляемой кубом.
Тогда вода в горячем ресивере начнет остывать, и давление (после подачи более прохладной воды в рубашку) начнет уменьшаться.
задав дельту давлений, скажем в 0,2кПа, мы сможем старстопом держать подачу энергии в куб в нужных нам границах

Тут еще тонкость имеется...
В конденсаторе идут последовательно три процесса - охлаждение паров фреона до t кипения при имеющемся давлении, собственно конденсация паров фреона в жидкость и переохлаждение полученной жидкости как можно ниже от температуры кипения . Каждый градус переохлаждения повышает эффективность холодильной машины примерно на 1%, т.к. при испарении этой жидкости в испарителе часть её тратится на охлаждение самой себя, а не стенок испарителя, плюс получившийся пар заполняет ощутимую часть объема испарителя, мешая теплообмену. Получается противоречие - на выходах из конденсатора нужна максимальная t воды, но минимальная t жидкого фреона. Придется разбивать конденсатор минимум на две части - предконденсатор и охладитель с отношением площадей теплообмена 1/4 и 3/4 соответственно. В первом мы снимаем высокопотенциальное тепло с паров фреона, охлаждая их до t кипения(и частично конденсируя), во втором охлажденный пар конденсируется и охлаждается уже полученная жидкость. В идеале  после этого еще должен идти переохладитель, для еще более глубокого охлаждения тем или иным способом.
Проблема в том, что из общего количества теплоты на высокопотенциальное приходится всего около 20%, так что до максимальной температуры мы сможем нагреть в предконденсаторе совсем немного воды, основная, из охладителя, будет просто теплой, около 30 градусов.


Добавлено через 22мин.:

Да и 50 градусов от предконденсатора сможем получить только при условии, что мы эту воду трогать не будем. Если мы её слегка охладим, сразу соответственно упадет давление, а значит и температура паров фреона. Где установится баланс - бог весть, зависит от интенсивности теплоотбора.

А как же организация ГВС в домах от теплового насоса?

Большой теплоизолированный бак, и в нём эти 20% постепенно догревают воду до максимума. А остальные 80 греют теплый пол.

НЕ, тут ты ошибаешься.

С теплым полом выше КПД теплового насоса, поэтому все настоятельно рекомендуют именно систему теплого пола.
Но очень часто встречается ситуация, когда система отопления уже выполнена на радиаторах, и переделывать ее нет возможности.
Если бы было так, как ты полагаешь, то КПД насоса сразу падало в 5 раз - и дешевле был бы тэновый электрокотел.

Так что тут я точно не согласен, хоть и не строил таких машин еще не разу.
Теплоту можно гнать вверх, пока компрессор способен ее выдавать без потерь для себя (масло, перегрев корпуса и так далее), правда при этом падает параметр производительности (не помню как звать, СОП что ли)))
Но для нас, повторюсь, даже если СОП=1, то мы выигрываем на круг 50% экономию плюс получаем мобильность.

 Добавлю и свои 5 копеек. Если объяснять популярно, то обратимся к сплит-системам, этот бытовой прибор стал уже народным. В режиме охлаждения мы, затрачивая 1 Квт. эл. энергии при СОР (коэффициент преобразования)=3 получаем 3Квт. "холода", т.е. из охлаждаемого объёма отбираем 3 Квт теплоты. В реверсивном цикле (режим обогрева) на тот же затраченный Квт мы получаем уже 3.7 Квт теплоты. Добавились 700 Вт, откуда они взялись. Это теплота сжатия в адиабатном процессе. В замкнутой системе эти 700 Вт. надо отводить, вся остальная теплота будет крутиться в системе, чем собственно и достигается высокая эффективность подобных схем. По приведённой на стр. 149 темы ссылке видим, что при выпаривании воды расход энергии всего 120Вт/л., для ССЖ расход энергии будет ещё меньше. http://www.schell-eurasia.com/models.html  Как и писал раньше, это всё давно реализовано, вот пример из старой книги, процесс похожий (сушка, выпаривание, разделение фракций-суть одна), сокращение энергозатрат в 5 раз.
  Чего-то не получилось вставить сканы.

это всё давно реализовано,просто хол, 02 Авг. 18, 11:12

В том то и обида.
Понятно, что реализовать можно - локоток близок, а укусить не могу - нет специалиста(((

вся остальная теплота будет крутиться в системе, чем собственно и достигается высокая эффективность подобных схем. По приведённой на стр. 149 темы ссылке видим, что при выпаривании воды расход энергии всего 120Вт/л., для ССЖ расход энергии будет ещё меньше.просто хол, 02 Авг. 18, 11:12

Проблема в том, что эта теплота не в том виде, что нужна для ректификации. Её можно использовать только в некритичных к температуре процессах - сушка дров при 30 градусах, выпаривание из отходов лишней жидкости под вакуумом и т.п. В нашем случае пойдет разве что только для первичной перегонка сырца из браги под вакуумом, по принципу "дать в куб всё что сможем и конденсировать всё что смогло при этом испариться", да и то только при условии использования спецкуба с интегрированным в него конденсатором можно будет добиться мало-мальской производительности. Не, я не спорю, путем неимоверных усилий и технологических ухищрений можно добиться всего, но это будет такое почесывание левого уха правой рукой, просунутой между ног... Опыт и интуиция настойчиво твердят мне - не связывайся с этим гиблым делом.
Но если кто-то всё же совершит такой подвиг, я с удовольствием ознакомился бы с путями решения задачи.

В нашем случае пойдет разве что только для первичной перегонка сырца из браги под вакуумомZloyJoy, 02 Авг. 18, 12:35

Ну это само по себе уже немало, кстати, это первое, что я хотел бы сделать

Не, я не спорю, путем неимоверных усилий и технологических ухищрений можно добиться всего, но это будет такое почесывание левого уха правой рукой, просунутой между ног... Опыт и интуиция настойчиво твердят мне - не связывайся с этим гиблым делом.ZloyJoy, 02 Авг. 18, 12:35

Непонятно о каких ты неимоверных усилиях. Держать заданную температуру конденсации путём регулировки оборотов вентилятора доп. конденсатора проблема решаемая. Это главное что нужно для выравнивания теплового баланса. Есть сезонные проблемы, при низких температурах-большие теплопотери, при высоких-большие теплопритоки, но это не меняется ежеминутно, нужна корректировка режима. Но это частности. Какие ещё преткновения? Достижение высокой температуры конденсации (50-60*С), но это укладывается в рабочие параметры сплит-систем. Может я чего-то не понял о технологических ухищрениях, тогда обозначь конкретнее в чём ты видишь сложности. С уважением.

Держать заданную температуру конденсации путём регулировки оборотов вентилятора доп. конденсатора проблема решаемая.просто хол, 02 Авг. 18, 15:06

Не может там быть вентилятора, т.к. давление обеспечивает пар, а с него, и только с него, перегретого недавним контактом с раскалённой до сотни головкой компрессора мы можем снять так нужное нам высокопотенциальное тепло.

Достижение высокой температуры конденсации (50-60*С), но это укладывается в рабочие параметры сплит-систем.просто хол, 02 Авг. 18, 15:06

Я, конечно, уже давно с бытовыми сплитами плотно дел не имел и, возможно, что-то пропустил, но я точно знаю что практически лидер по надежности и выносливости среди маломощных компрессоров, низкотемпературный спиральник Copeland серии ZF, штатно оснащенный неким подобием экономайзера, называемый ими вентилем DTC, впрыскивающим в полости спиралей дозированные порции жидкого фреона при превышении t 90°C и имеющий стоимость 1000 зеленых за модель 34000 бте\ч, ограничен температурой конденсации 60°C. Не, его конечно гоняют и выше, и он это терпит, но это Copeland.
А 60°C конденсации - это, в учетом потери 5-7°К на теплообменнике, всего максимум 55°C для нагреваемой воды. Для кондиционеров максимальная tконденсации 43 градуса. Компрессора в них, по сравнению с копландом, как велосипедное колесо по сравнению с мотоциклетным, вроде и похожи, но ...

ZloyJoy, Серёж, давай не будем сбивать с толку людей менее сведущих в холодильном деле. Вот ты написал:

Не может там быть вентилятора, т.к. давление обеспечивает пар, а с него, и только с него, перегретого недавним контактом с раскалённой до сотни головкой компрессора мы можем снять так нужное нам высокопотенциальное тепло.ZloyJoy, 02 Авг. 18, 18:17

Тут что ни слово то перл. Какое давление может обеспечивать пар? Может компрессор? Потом ещё интересней. Пар у тебя нагревается не от сжатия, а от раскалённой головки!? А от чего ж раскалилась головка? Дальше... наверное хватит.

Для кондиционеров максимальная tконденсации 43 градуса.ZloyJoy, 02 Авг. 18, 18:17

  Опять же, это температура окружающей среды, о чём писал в #2957 этой темы, а температура конденсации на 17-20К выше.https://стам25.рф/...r-konditsionera второй абзац сверху.

Тут что ни слово то перл. Какое давление может обеспечивать парпросто хол, 02 Авг. 18, 18:58

Когда пишу, сам-то знаю, что хочу сказать, а как это некоторыми воспринимается со стороны начинаю понимать только после таких комментов.
Попробую по пунктам объяснить, что имелось в виду.
Что заставило нагреться пары фреона, покинувшие испаритель, сжатые в компрессоре и попавшие в конденсатор? Собственно само сжатие(количество теплоты осталось прежним, объём уменьшился - температура выросла) плюс по пути они отобрали некоторое(и весьма ощутимое, от четверти и выше, при завышенном давлении в конденсаторе, общей своей тепловой энергии) количество тепла от самого компрессора, которое тот произвел из энергии, потребляемой из розетки. Это и имелось в виду, когда я писал о раскаленной голове
Дальше."давление обеспечивает пар" Просто пропущено, как само собой разумеющееся, слово температура. По закону Шарля, давление постоянного количества газа пропорционально его абсолютной температуре по шкале Кельвина, поэтому снижая температуру самой высокотемпературной части содержимого конденсатора т.е. входящих паров, мы одновременно снижаем и общее давление конденсации, кроме них его поддерживать нечему. А раз снизилось давление в конденсаторе, то снизится и температура вновь поступающего из компрессора пара  и т.д. пока не установится некий баланс. И, как мне кажется, установившаяся температура конденсации, при отборе ощутимого количества тепла, будет значительно ниже желательной.
Хотя, мы так и не знаем этой желательной температуры, воду в рубашке Игорь так и не померил пока...
Жду следующей партии замечаний .

Жду следующей партии замечанийZloyJoy, 02 Авг. 18, 21:18

Не буду цепляться к словам. Нам надо больше акцентироваться на прикладной стороне обратного цикла Карно в области винокурения. Как-то так.

По объему написанного про тепловой насос для винокура можно открывать отдельную ветку.ИМХО

Игорь так и не померил пока...ZloyJoy, 02 Авг. 18, 21:18

каюсь, последние дни перед отпуском перегружены(((
Сейчвс гоняю новую колонну на сырце, заодно врезал термометр в нижнюю часть рубашки — в то место, откуда насос рециркуляции забирает воду и подает ее в верх рубашки

Температура в кубе 34,2C
Температура в рубашке поднялась до 43,5С и медленно ползет вверх — очевидно устанавливается равновесие в теплообмене
Подожду устаканивания и вечером, если успею, проверю на воде в кубе
Думаю, мы увидим те же 10—11С разницы, которые и предполагались увидеть...

Добавлено через 1ч. 17мин.:

Устаканилось в итоге на трех кило нагрева и существующей площади теплообменника
Куб 34
Рубашка 47
То есть разница температур для нужного градиента 13С

Посмотрим теперь на воду

игорь223,
Дозрел до мешалки.
Если его поставлю на крышку аламбика (Куб на 70 литров), высота думаю не позволит лопостям крутиться в браге.
Можно закомплектовать или самому изготовить штырь-удлинитель.
И вообще - такое решение будет верным?