холодная (с рекуперацией) вакуумная дистилляция

рабочая температура 40CNewocelot, 11 Апр. 17, 12:37

по схеме нужно стартовать с комнатной температуры. +10С больше не нужно на выходе с газодувки. Так что укладываемся.

при давлении порядка 0,1Атм производительность падает до нуляNewocelot, 11 Апр. 17, 12:37

вот здесь вопрос. Это скорее для воздуха - без ПАРОВ. Те когда нечего перегонять турбиной. Когда пары прут, то и перепад появится.

+10С больше не нужно на выходе с газодувкиPOLE, 11 Апр. 17, 13:55

[сообщение #12990902]
[сообщение #12990971]

для воздуха - без ПАРОВPOLE, 11 Апр. 17, 13:55

а думаешь с точки зрения турбины парЫ сильно отличаются от воздуха ?
молекулы конечно больше, но относительно размеров лопастей турбины ......

Newocelot, сложно комментировать приблизительные расчеты. Да и цифры температуры получаются "заоблачные".
Думаю, что давление паров, что летят с поверхности, достаточно, чтобы газодувка работала на их сжатие.
Иначе хочу сказать, что давление в точке, где показывает вакууметр, всегда ниже давления паров в поверхностном слое у жидкости.
С другой стороны чтобы паров было еще больше нужно увеличивать поверхность кипения. Как-бы конструкция вакуумного НБК вырисовывается)

дык вроде как выяснили какое давление паров ?
сам же написал !

пар кипящей 10% браги (при 24С и 4кПа)POLE, 10 Апр. 17, 21:31

дык вроде как выяснили какое давление паров ?
сам же написал !Newocelot, 11 Апр. 17, 14:19

написал. Но это начальные условия кипения браги. Расчет как средняя температура по больнице.
У кипящей поверхности давление будет выше, потому что тепла от конденсата (через рубашку или змеевик) должно быть больше, чем поглощается при испарении. Иначе затухнет кипение. Ну и паров будет больше если кипеть будет на тарелках.

POLE, Newocelot, что-то опять в Ваших рассуждениях запутался.
Кипящая брага, 24С и 4кПа. Пары с такими параметрами на входе турбины (например по тем ссылкам на реальные турбины).
Турбина за собой создает условия 8 кПа(т.е. перепад в 40 мБар при расходе 23 м3/час) .
Какая температура пара за турбиной? (при условии отсутствия передачи тепла).
Какой объем дистиллята в 23 м3/час, с параметрами Р=8кПа, Т=?°С.

Тут есть одна грусная печалька.
Параметры турбины (м²/час) даны для атмосферного давления.
У турбины кроме выхлопа есть ещё входной дифузор. А чтобы запихнуть во входной дифузор эти кубометры газа нужно создать перепад давлений, т.е. на входе турбины давление должно быть гораздо ниже чем давление в кубе, иначе газ просто не успеет попасть в турбину.

Kotische, про входной дифузор не понятно, мы ж имеем ввиду что минимум голова турбины полностью находится в паре в кубе. А вообще интересны выходные температура и расход дистиллята даже для теоретической турбины с выше обозначенными параметрами.

А в варианте с поршневым компрессором действительно есть ряд сложностей могущих убить возможность реализации.Kotische, 11 Апр. 17, 12:09

Там на данный момент осталось два вопроса.
- Будет ли вакуум поддерживатся "по мокрому" цилиндру и паразитному объему такой-же, как сейчас на сухую.
- Долговечность трения поршня о стенки цилиндра.

Кипящая брага, 24С и 4кПа. Пары с такими параметрами на входе турбины (например по тем ссылкам на реальные турбины).VitS, 11 Апр. 17, 15:31

Это данные при равновесии системы пар-жидкость. Объем пара будет больше если "греть сильнее" (подводить тепло к браге) или откачивать сильнее.

Какая температура пара за турбиной? (при условии отсутствия передачи тепла).VitS, 11 Апр. 17, 15:31

А вообще интересны выходные температура и расход дистиллята даже для теоретической турбины с выше обозначенными параметрами.VitS, 11 Апр. 17, 16:23

Никто считать не берется.

Какой объем дистиллята в 23 м3/час,VitS, 11 Апр. 17, 15:31

Сколько ввалишь энергии (кВт) в брагу столько и пара получишь. Примерно чуть ниже чем при атмосферной дистилляции. Это при условии что весь пар войдет в турбину и сожмется на выходе.

Параметры турбины (м2/час) даны для атмосферного давления.Kotische, 11 Апр. 17, 15:51

тут есть графики производительности http://vozduhoduvki.pro/si-0045-e1-samos-busch/. Верить им или нет?

Похоже ты меня опять не понимаешь, либо я не умею просто объяснять(
Всего-то хотел сказать, что при прочих равных условиях интенсивность кипения равно как и объем выделяемого пара в единицу времени зависят от подводимой тепловой мощности.
А ты с сарказмом поделился(

Я гляжу, всё скатывается к обсуждению даже не второстепенных, а как минимум третьестепенных нюансов.
Если так хочется в деталях разобраться, так тавайте по существу разбираться.
Есть начальные условия, брага 10%, температура, давление...
Дальше по шагам каждый шаг считать....
А не метаться из стороны в сторону выдумавая какие то несущественные проблемы.

Добавлено через 3мин.:

Были заданы два очень грамотных и глубоких вопроса:

Какая температура пара за турбиной? (при условии отсутствия передачи тепла).
Какой объем дистиллята в 23 м3/час, с параметрами Р=8кПа, Т=?°С.VitS, 11 Апр. 17, 15:31

Так нет надо опять всё на какую то балталогию свести.

Добавлено через 8мин.:

хотел сказать, что при прочих равных условиях интенсивность кипения равно как и объем выделяемого пара в единицу времени зависят от подводимой тепловой мощности.POLE, 11 Апр. 17, 18:25

В схеме предложенной мной НЕТ фиксированной подводимой мощности. Мощность испарения здесь величина переменная и самосогласованная, зависящая от фиговой тучи параметров.
Фиксированной тут может быть только мощность потребляемая турбиной, и то не факт.
Всё остальное динамически подстраивается под меняющиеся условия.
Поэтому твое "скока вдуешь - стока получишь" к данной задаче настолько чуждо что выглядит как изощренное издевательство.

Опять не то понимание моих слов.
Я говорил

Сколько ввалишь энергии (кВт) в брагу столько и пара получишь. Примерно чуть ниже чем при атмосферной дистилляции. Это при условии что весь пар войдет в турбину и сожмется на выходе.POLE, 11 Апр. 17, 17:07

Турбина (по идее) должна сжимать 55% водно спиртовой пар до конденсата, который должен отдать тепло. Примерно до 50С (если турбина даст дельту в 200мБар). Поэтому какую турбину подберешь, соответственно такое тепло и отдашь. Твоими "упрощенными" словами

"скока вдуешь - стока получишь"Kotische, 11 Апр. 17, 18:30

А вот с какими потерями и КПД этот "подогрев" будет - вопрос. Не исключен проскок паров в приемную емкость.

Не исключен проскок паров в приемную емкость.POLE, 11 Апр. 17, 20:23

Исключен. Конструктивно.

Добавлено через 1мин.:

с какими потерями и КПД этот "подогрев" будет - вопросPOLE, 11 Апр. 17, 20:23

Можно очень легко получить оценку сверху,
но крайне сложно получить точные значения.

Исключен. Конструктивно.Kotische, 11 Апр. 17, 21:14

Скорости большие. Пару нужно время для конденсации, а конденсату для охлаждения.
Впрочем ты настаиваешь на перистальтическом насосе. Тут должен пар законденсироваться. Вопрос в согласованности работы насоса и турбины.

Добавлено через 7мин.:

По опыту работы - газодувку нельзя запирать. Резко падает производительность и она перегревается. Должен быть байпас для холостого хода. Перистальтика может периодически включаться по датчику уровня.

Не надо никакой согласованности.
Перистальтика включается по мере накопления конденсата в "подвале".

газодувку нельзя запиратьPOLE, 11 Апр. 17, 21:23

А там и не будет полного запирания.
Пар непрерывно конденсируется, поток всегда будет не нулевой.
На самом деле воздуходувка работает на конденсатор, а не на перистальтику.
Перистальтику из цикла теплового насоса можеш вообще исключить.

Пару нужно время для конденсации, а конденсату для охлаждения.POLE, 11 Апр. 17, 21:23

Первое исключительно мало.
Второе нафиг не надо. Будем отбирать теплый конденсат.
Кстати надо тепловой баланс оценить. Может не придется систему специально охлаждать.

А там и не будет полного запирания.
Пар непрерывно конденсируется, поток всегда будет не нулевой.Kotische, 11 Апр. 17, 21:36

Может и так. Но в лаборатории сам делал - рукой запирал струю мощной газодувки (не компрессор). Обороты менялись. Потом открывал и обороты понемногу выравнивались. Когда неполностью прикрывал выход (до определенного предела) газодувка сохраняла обороты и давила струей воздуха. Отсюда мой вывод по байпасу.

Перистальтику из цикла теплового насоса можеш вообще исключить.Kotische, 11 Апр. 17, 21:36

ты хотел сказать из газодинамического цикла. В тепловом цикле перист.насос будет участвовать,тк откачивает конденсат с определенной температурой, обеспечивая выход температуры из цикла "испарение - конденсация - нагрев".

Может не придется систему специально охлаждать.Kotische, 11 Апр. 17, 21:36

или нагревать.

POLE, Ты практик, это видно по этому сайту и по другому, против этого ни кто не возникает, но некоторые твои высказанные мысли ни как не помогают и не объясняют теоретические измышления рождаемые тут, а то и вполне не верны, поэтому Kotische правомерно тебя одергивает. ИМХО.
И очень правильно просит рассматривать теорию (пока) предложенного метода по шагам, иначе заболтаем и пересрёмся и будет жалко потраченного времени.
Сейчас есть время давай разберем недопонимания.

Добавлено через 11мин.:

Опять ИМХО, если, что поправляйте. Буду постепенно набирать (хоть и против долгих постов)
Холодная (с рекуперацией) вакуумная дистилляция подразумевает:
- по теории метода (пока) в системе нет источника тепла кроме тепла приносимого от двигателя и трущихся деталей.
- испарение пара дистиллята происходит только по причине наличия температуры браги и давления над брагой.
- температура браги это равновесие между тепловым потоком который нагревает брагу (в данном случае передача тепла от рубашки в которой конденсируется дистиллят и теплом от работы турбины) и "степенью кипения" (для просторечия), которая охлаждает брагу.
- в стационарном режиме (неизменны Т и Р) количество пара поступающего с поверхности кипящей браги определяется подводимой мощностью через стенки рубашки.
- если на начальном этапе вакуумирования емкости сторонним насосом турбина работает, а кипения нет естественно пар не переносится в рубашку и теплового потока нагрева браги почти нет (только турбина разогревает разряженные пары, которые уносятся в откачивающий насос).
- откачиваем (понижаем давление) и наступает момент испарения (кипения). Прекращаем откачку сторонним насосом.
- теперь турбина перекачивает пар в рубашку. Повышает его температуру за счет сжатия и плюс отдает свое тепло с поверхности двигателя и лопастей. (это пункт для Kotische на подумать)
- Но так как пар имеет параметры не приемлемые для конденсации (давление всего лишь на 4 кПа больше чем при испарении этого же пара и значительно большую температуру) он остается паром. А вот в рубашке на поверхности температура-то 24°С и при 8 кПа наш пар с 55%об АС конденсируется отдавая тепло (фазовый переход однако).
- и получившийся дистиллят стекает. И нечего цепляться пока к перильстатике. Дистиллят может просто стекать в нижнюю часть и там жить. Просто перильстатика многое упрощает.

при переходных процессах необходимы отдельные аргументированные обсуждения. это наверное ниже, если интересно.

VitS, а я что против? Или я мешаю народу думать, считать, выкладывать расчеты и анализировать?

Сейчас есть время давай разберем недопонимания.VitS, 11 Апр. 17, 22:02

а чем мы здесь занимаемся?
Если вопрос в моем "сомнении" - не придется ли нагревать? Обоснуйте, сделайте конструкцию, проведите опыт и покажите что так,а не иначе.
ИМХО мы многое еще не учитываем. И КПД, тепловые потери, понижение спиртуозности браги по мере вывода дистиллята из системы, и пр.
Могу помолчать и послушать других, повесив свое ухо на гвоздь терпения.

плюс отдает свое тепло с поверхности двигателя и лопастей.VitS, 11 Апр. 17, 22:02

Какое то не тривиальное предположение.
Хотелось бы пояснений.
BLDC мотор в предложенной схеме с водяным охлаждением.
При его габаритах и мощности (1.5-2кВт) никакой другой вариант охлаждения его не убережет от перегрева.

Хотелось бы пояснению.Kotische, 11 Апр. 17, 22:53

хотел как-то ранее предложить расположить его в жидкости, т.е. в браге. Как заманчиво в плане КПД перегона. да сильно много описАть надо. все постепенно. предыдущее сообщение пополняю.