холодная (с рекуперацией) вакуумная дистилляция

оценка сверху для эквивалентной мощности испарения/конденсации = 148 кВтKotische, 12 Апр. 17, 14:53

Если затратив 1 кВт*час электричества мы получим 297 литров самогона, вот тогда КПД установки будет 100%.Kotische, 12 Апр. 17, 19:13

Если б не твоё ЗЫ...Но и без этого накосипорил... и наш новый член-корреспондент тоже.
Согласно определению:

Простым языком: это отношение количества энергии отдаваемой внутренним блоком в помещение (выраженное в кВт) к количеству энергии потребляемому при этом кондиционером (выраженное в кВт)VitS, 12 Апр. 17, 14:08

В кондиционерах 4-6 это так называемый КОП (COP). Простым языком: это отношение количества энергии отдаваемой внутренним блоком в помещение (выраженное в кВт) к количеству энергии потребляемому при этом кондиционером (выраженное в кВт). Т.е. если кондиционер принес в комнату тепла на 4 кВт за 1 час, а потребил электроэнергии из розетки за этот же час на 1 кВт, то КОП=4/1=4.VitS, 12 Апр. 17, 14:08

Просто: "потребил 1 кВт*час електроэнергии". Таким образом, потребил 1 кВт*час,- перенёс 4кВт*час. Таким образом, в лучших моделях тепловых машин COP= 6. А в нашей (еще не "вылизанной" ) 148 кВт : 2 кВт = 74! Кстати, холодильный коэффициент обозначенный е - безразмерная величина, а у нас тут фигурирует

e = 297/(301-297) = 74.3   =>   q1 = e*l = 74.3*2 = 148.5 кВтKotische, 12 Апр. 17, 14:53

Кстати, сударь, как вы перевели 148 кВт энергии в 297 литров самогона? Выкладки в студию!

Может быть это косяк из инета: εк =T0/(Т — Т0), где T0 и Т — абсолютные температуры охлаждаемого объекта и окружающей среды (кипения и конденсации хладагента).
Это безразмерная величина, но никак не холодильный коэффициент, равный 4 - 6, потому что в знаменателе у нас 4, а в числителе ~ 300°К.

перевели 148 кВт энергии в 297 литров сnidmalbor, 12 Апр. 17, 23:04

Мои подсчёты выдали цифру 32 литра на 148kWh.
Ну да ладно, это всё шуточки.

Давайте вернёмся к теоретическим рассчётам потенциального процесса.
Если принять "низкое" давление в 4кПа, а давление после турбины в 8кПа, температуру "кипения" 24C, показатель адиабаты возьмём 1.3 (примерно как для парОв воды), решение уравнения адиабаты (закон менделеева-клайпертона) даёт значение температуры пара после "турбины" 158C.

Естественно тут мы делаем недопустимые допущения - процесс считаем адиабатическим, пар в кубе - идеальным газом и т.п.
Но порядок вычесленной цифры вполне правдоподобен.  

Экспериментальные результаты - пылесос (который якобы отсасывает 20кПа ) нагревает воздух примерно на 30К, при этом нагреванием от тёплого электродвигателя можно принебречь

P.S. подстановка пылесоса в Менделеева-Клайпертона даёт очень похожую цифру.!

Мои подсчёты выдали цифру 32 литра на 148kWhNewocelot, 12 Апр. 17, 23:27

148 kWh это хрень. В лучших тепловых машинах холодильный коэффициент - 6: вливаем 2 киловатт*часа - переносим 12! И то это только в рекламе кондиционеров! Но извините, в кондиционерах работают компрессоры, и сжимают они специально подобранные теплоносители, а у нас в наличии только турбина от пылесоса, рассчитанная на нагнетание воздуха при атмосферном давлении. Я тут прикинул,- плотность  насыщающих паров воды, при t=20°C (при соответствующем давлении) в 74,5 раза меньше плотности воздуха при 101 кПа.
2 кВт на валу двигателя это ещё не 2 кВт, вдуваемых в систему. Наш "турбин" будет барахтаться в разреженных парах как морская черепаха на песке. Но отказываться от турбины ещё рано. Мне тоже понравилась эта идея. Надо считать...
Уравнение адиабаты пока не буду вспоминать,- и так есть над чем подумать.

в лучших моделях тепловых машин COP= 6. А в нашей (еще не "вылизанной" ) 148 кВт : 2 кВт = 74nidmalbor, 12 Апр. 17, 22:55

Ты вообще понял что конкретно я считал?
е=74 - эте теоретическая верхняя планка диктуемая вторым началом термодинамики, дающая абсолютное ограничение на теплопередачу от холодного к горячему.
С чего ты взял что 74 это КОП реальной установки в железе?!
Если акуратно учесть все потери имеющиеся в реальной конструкции то как раз е=4÷6 и получится.

148 kWh это хрень. В лучших тепловых машинах холодильный коэффициент...nidmalbor, 13 Апр. 17, 00:13

Ты вообще в курсе что такое "оценка сверху" в физике и технике?
Судя по написанному тобой не очень.
Где я писал про реально достижимые 148кВт в реально достижимом железе?!
Опять критикуем не давая себе труда вникнуть в смысл написанного?

e = 297/(301-297) = 74.3
=>
q1 = e*l = 74.3*2 = 148.5 кВтKotische, 12 Апр. 17, 14:53

холодильный коэффициент обозначенный е - безразмерная величина, а у нас тут фигурируетnidmalbor, 12 Апр. 17, 22:55

"Раньше было - смотришь в книгу и видишь... эээ.. ничего там не видишь, а сейчас для этой цели служит дисплей!" (С)
Т.е размерности в чужих формулах интерпретируем как нам заблагорассудилось, лишь бы был повод поспорить?
Или просто на экране "ничего" наблюдаем?

Мои подсчёты выдали цифру 32 литра на 148kWhNewocelot, 12 Апр. 17, 23:27

Если мне склероз не изменяет то 1кВт это 1л/ч воды либо 4л/ч спирта.
Если самогон 50% то 1кВт это примерно 2/(1+1/4)=1.6л/ч самогона.
Т.е 148кВт это примерно 237л/ч самогона.

решение уравнения адиабаты (закон менделеева-клайпертона) даёт значение температуры пара после "турбины" 158C.Newocelot, 12 Апр. 17, 23:27

Это очень печально.
e=297/(431-297)=2.2
Но не всё ещё потеряно. Остовная теплоотдача идет от энергии фазового перехода, а не от теплоемкости пара.

1кВт это примерно 2/(1+1/4)=1.6л/ч самогонаKotische, 13 Апр. 17, 04:59

Написал же - шутка (для тех кто мух от котлет не отличает)
Имелось в виду что сгорание X литров самогона выдаёт Y kW/h энергии.

Это очень печально.
e=297/(431-297)=2.2Kotische, 13 Апр. 17, 04:59

Почему же очень ? Это конечно накладывает ограничение мощности "турбины" снизу, но в разумных пределах.

"Раньше было - смотришь в книгу и видишь... эээ.. ничего там не видишь, а сейчас для этой цели служит дисплей!" (С)Kotische, 13 Апр. 17, 04:59

Я вижу то, что ты написал. А написал ты в строчку:

е = 297/(301-297) = 74.3   =>   q1 = e*l = 74.3*2 = 148.5 кВтKotische, 12 Апр. 17, 14:53

Если бы написал так: подставив заданные значения температуры в формулу, получим
е = 297/(301-297) = 74.3 ,тогда
q1 = e*l = 74.3*2 = 148.5 кВт >> q1_п , где q1_п - практически достижимая при заданных условиях энергия переноса.
Ну, или как-то так. Вот тогда я и понял бы тебя иначе. И другие товарищи тоже:

Мои подсчёты выдали цифру 32 литра на 148kWh.Newocelot, 12 Апр. 17, 23:27

Зачем мы переводим "теоретические" киловатты в "теоретические" литры?
Я хочу сам разобраться, и думаю, что наша полемика поможет разобраться и другим, и вместе сделать аппарат!

e=297/(431-297)=2.2Kotische, 13 Апр. 17, 04:59

Это было бы здорово, если-бы наша "пылесосная" турбина без переделки (я имею ввиду наращивание ступеней) выдавала такой е! Выигрыш у нас будет в другом. В первую очередь в качестве (хочется верить) сходу.

если-бы наша "пылесосная" турбина без переделки выдавала такой е!nidmalbor, 13 Апр. 17, 11:02

Она примерно такой и выдаёт. Но только в диапазоне давлений около 100kPa.

Странное утверждение. Как мы теперь знаем (спасибо пушистому красавцу), е характеризует эффективность тепловых машин. А пылесос при 101 кПа тепловой машиной не является. Нету фазового перехода. Я то думал, что ты посчитал е для 4÷8 кПа. А можно пересчитать е для наших условий? Каких данных не хватает?

nidmalbor,

Если принять "низкое" давление в 4кПа, а давление после турбины в 8кПа, температуру "кипения" 24C, показатель адиабаты возьмём 1.3 (примерно как для парОв воды), решение уравнения адиабаты (закон менделеева-клайпертона) даёт значение температуры пара после "турбины" 158C.Newocelot, 12 Апр. 17, 23:27

по русски же вроде всё пишу !

да и Котище вроде тож по-русски писал

холодильный коэфициент:
e = q1/l = q2/(q1-q2) = T2/(T1-T2)Kotische, 12 Апр. 17, 14:53

Выигрыш у нас будет в другом. В первую очередь в качестве (хочется верить) сходу.nidmalbor, 13 Апр. 17, 11:02

Выигрыш в качестве можно гораздо более простым и дешевым способом - например тепловым насосом на фреоне, или фреоновым охлаждением обычного вакуумного самогонного аппарата, типа как у 223го на видероликах. Просто опустить температуру кипения браги до комнатной и не мучиться.

Идея предлагаемой схемы именно в достижении как можно более высокого е, что бы на одном кВт-часе перегонять как можно более боьлшое количество самогона с как можно более высокой скоростью. Понятно что 200 с лишним литров в час с одного кВт электричества мы по любому не получим,
но стремится нужно именно в этом направлении.

е характеризует эффективность тепловых машин. А пылесос при 101 кПа тепловой машиной не является. Нету фазового перехода.nidmalbor, 13 Апр. 17, 12:08

Фазовый переход для теплового насоса совсем не является обязательным.
Есть всякие двигатели стирлинга с рабочим телом из газообразного гелия, огромадные и тяжеленные.
Наличие фазового перехода позволяет РЕЗКО уменьшить необходимое количество теплоносителя, что делает тепловой насос более компактным и эффективным.
Но для второго закона термодинамики безразлично, есть там фазовый переход или нету, важны только температуры горячего и холодного концов теплового насоса.

Всё выше написанное по русски принимается. А вот далее написано

Но только в диапазоне давлений около 100kPa.Newocelot, 13 Апр. 17, 11:12

Почему в диапазоне 100 кПа, этого ты не объяснил. И думаю, что не я один этого не понял. Если хотим во всем разобраться, давайте разбираться честно.

nidmalbor,
да б..я потому что пылесосная "турбина" работает при АД , и в этом же диапазоне она работает наиболее эффективно
(коллега POLE выше приводил ссылку на хар-ки воздуходувок)
при сдвиге диапазона давлений эффективность турбины будет падать, как я предполагаю пропорционально "сдвигу" давления в степени k, где k>1

Добавлено через 2мин.:

тепловой машиной не является. Нету фазового переходаnidmalbor, 13 Апр. 17, 12:08

ну и что что нету ?!

Почему в диапазоне 100 кПа, этого ты не объяснил.nidmalbor, 13 Апр. 17, 12:59

Потому что при работе при атмосферном давлении параметры пылесосной турбины худо-бедно известы и можно пытаться что то рассчитать.
Для вакуума у нас никаких данных для пылесосной турбины нету, поэтому и утверждений адекватных нет.
А те утверждения что есть все из пальца высосаны.

Для вакуума у нас никаких данных для пылесосной турбины нету,Kotische, 13 Апр. 17, 13:11

кой чего на той картинки таки есть

Вот получше http://vozduhoduvki.pro/si-0045-e1-samos-busch/POLE, 11 Апр. 17, 12:23

и этот график очень хорошо коррелирует с моими высосаными из пальца рассуждениями об изменении производительности от давления

игорь223 поделился информацией, по мотивам обсуждаемой темы.
В промышленности такого рода оборудование используется,
но самый дешевый, самый мелкий (100л/с) вариант промышленного оборудования начинается от 450 тыструб.
Из них собственно турбокомпрессор от 250 тыструб.

Это я к тому что если хочется как то экономически оправдать построение рекуператора на основе теплового насоса то дело это совершенно беспереспективное. Проще фреонку построить.
Я же эту идею здесь двигаю в основном из любви к чистому искуству.
Хочется запустить установку на которую ВСЕ без исключения (начиная с 223го) сказали что "работать не будет".

По-видимому наша турбина(для разреженных газов) должна обладать широкими лопастями, как у компьютерного кулера, их должно быть много, и, вероятно, каждая в своей "рубашке" с "последовательным включением". То есть перепады создаваемых каждой лопастью давлений будут суммироваться. Большой суммарный перепад давлений будет обеспечивать прямой и обратный фазовый переход. И все это на скоростном валу. В идеале(оценка сверху) на входе должно быть давление, обеспечивающее уверенное кипение бинарной смеси 10% об при 20°С, а на выходе - 101,3 кПа, чтобы не нужно уже было никаких "шлюзов".

В идеале(оценка сверху) на входе должно быть давление, обеспечивающее уверенное кипение бинарной смеси 10% об при 20°С, а на выходе - 101,3 кПа, чтобы не нужно уже было никаких "шлюзов".nidmalbor, 14 Апр. 17, 23:45

Если делать так только для того что бы получить конденсат, то да, так сделать можно.
Но если исходить из стремления получить рекуперацию то идея весьма плохая.
Поясню. Как я уже писал ранее при адиабатическом сжатии пара ростет его температура, и пар НЕ БУДЕТ сжижаться только от одного повышения давления, обязательно нужно обеспечить отбор лишней тепловой энергии - обеспечить охлаждение. Так вот при атмосферном давлении самогон будет пытаться конденсироваться при температуре 83°С и мы получим холодильный коэффициент в лучшем случае е=297/(356-297)=5. Реально из за различных потерь е будет гораздо ниже. Так ради чего нам затевать весь геморой с турбиной, если мы либо не получим вообще, либо получим мизерный коэффициент рекуперации?

К тому же, с точки зрения энергозатрат, гораздо выгоднее тащить сквозь потенциальный барьер из разницы давлений в одну атмосферу жидкость.
Для того что бы протащить через потенциальный барьер газ, имеющий в 1000 раз больший объем, придется затратить пропорционально больше энергии.