Автор Тема: Парциальный конденсатор. Расчет и конструкция квартирного "псевдо" аламбика.  (Прочитано 4948 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн BeatonАвтор темы

  • Специалист
  • ***
  • Сообщений: 542
  • Спасибо
  • -Отправлено: 152
  • -Получено: 277
Друзья!
Столкнувшись с неудовлетворительным качеством дистиллятов получаемых на прямоточнику, БКМ, недо РК коллоне и прочих дудках и обратив внимание на промышленное изготовление джина, коньячного спирта, виски и прочих благородных дистиллятов начал смотреть в сторону аламбиков.

Перелопатив всю тему «Аппарат для фруктовых зерновых» "http://labspirt.com/forum/index.php/topic,2819.0.html"  было получено достаточно начальной информации для размышлений.  Взяв ее за основу, был проведен расчет и создана конструкция парциального конденсатора с ПРИЕМЛИМЫМИ для квартирного применения параметрами такими как, время дистилляции, рассеиваемая в пространство мощность и внешние габариты.

Расчет проводился на базе следующих фундаментальных требований:
1)   Добиться минимально возможного времени перегонки, чтобы не наваривать бяки
2)   Путем подбора пары площадь - объем «шлема» сохранить ФЧ=2 и обеспечить время контакта пара с поверхностями парциальной конденсации не менее 30 секунд.
3)   Использовать нержавейку, так как конструкция конденсатора не подразумевает разборки. По этой причине используется не прямоточный холодильник, а дефлегматор РК с охлаждаемой ТСА для отвода в атмосферу не сконденсировавшейся бяки.
4) Использование сквозных наклонных труб в объеме "шлема" для увеличения площади контакта пар-флегма и изменения траектории движения пара, а так же получения охлаждающих конвекционных потоков внутри труб.

Вкратце что получилось:



Габариты максимальные: диаметр наибольший – 32 см, высота – 190см.
Объем куба – 32 литра
Максимальный нагрев – 1,7 кВт
Утилизация 500 ватт мощности в парциальном конденсаторе
Время контакта пара с флегмой в конденсаторе – 29 секунд

К примеру,  время дистилляции 20 литров  вина для КС:
Разогрев и получение из него тела (6л, 40%) – 2 часа 30 минут
Отжим навалки  до 99,1, общее время – 3 часа 50 минут.


Экселевкий файл с калькулятором и конструкцией в приложении

Прошу кидать тапки и табуретки, но в грызло не бить.
Особенно прошу проверить корректность расчета парообразования, так как он был посчитан как % от максимально возможного: (Расчетная мощность / Макс. Возможную мощность для этого зеркала) х Парообразование при максимально возможном нагреве.

Как видите габариты «железа» на удивление совпали с кубами и кастрюлями от Вилена, поэтому если нигде в расчетах нет боков, буду просить его принять участие в эксперименте, естественно в обмен на мои монеты .
« Последнее редактирование: 12-07-2018, 13:44:57 от Beaton »

Оффлайн dudemix

  • Специалист
  • ***
  • Сообщений: 690
  • Спасибо
  • -Отправлено: 359
  • -Получено: 166
я правильно понял, это сквозные трубки  посредине?
https не дает безопасность, а только создает видимость таковой. (c) Игорь

Оффлайн ГОГа

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 5534
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1678
  • -Получено: 2790
  • Блин, как мало я знаю...
Использовать нержавейку, так как конструкция конденсатора не подразумевает разборки. По этой причине используется не прямоточный холодильник, а дефлегматор РК с охлаждаемой ТСА для отвода в атмосферу не сконденсировавшейся бяки.
Использование меди в "шлеме" дает возможность убирать сернистые соединения, которые ответственны за дурной запашок, нержавейка, увы, не устранит, не свяжет их.
Дефлегматор...зачем он? Да еще и с двумя отводами на одном уровне: ТСА и на холодильник...пар пойдет и туда, и туда..поясни конструктив и функции этого дефлегматора.
 
Единственный "грех" на земле - это глупость

Оффлайн BeatonАвтор темы

  • Специалист
  • ***
  • Сообщений: 542
  • Спасибо
  • -Отправлено: 152
  • -Получено: 277

за табуретку спасибо!


Использование меди в "шлеме" дает возможность убирать сернистые соединения, которые ответственны за дурной запашок, нержавейка, увы, не устранит, не свяжет их.
тут даже больше интересна возможность получать неободранные дистилляты, чем убрать серу.

Дефлегматор...зачем он? Да еще и с двумя отводами на одном уровне: ТСА и на холодильник...пар пойдет и туда, и туда..поясни конструктив и функции этого дефлегматора.
Согласен, допустил ошибку. Без закрытой клапаном линии отбора и столба спирта в ней нет смысла в ТСА т.к. пар попрет не туда куда я хочу, а туда куда меньше ему будет сопротивление.

добавлено: 13-07-2018, 00:45:57
я правильно понял, это сквозные трубки  посредине?
все верно

Оффлайн intellegent

  • Постоялец
  • **
  • Сообщений: 129
  • Спасибо
  • -Отправлено: 50
  • -Получено: 38
Я бы подумал, как "шлем" сделать разборным, чтобы напхать его медной СПН. Или сделать верх чуть на конус - тогда СПН можно высыпать и с неразборного корпуса.
« Последнее редактирование: 13-07-2018, 12:33:04 от intellegent »
Нет, я водку не пью. Совсем не пью. Только чачу, коньяк, кальвадос, виски, ром, ну... и водку тоже. Куда-ж без неё?

Оффлайн BeatonАвтор темы

  • Специалист
  • ***
  • Сообщений: 542
  • Спасибо
  • -Отправлено: 152
  • -Получено: 277
Я бы подумал, как "шлем" сделать разборным, чтобы напхать его медной СПН. Или сделать верх чуть на конус - тогда СПН можно высыпать и с неразборного корпуса.

Тогда это будет не шлем, а недоколонна с голодающей насадкой и несоответствием ни объему ни времени его заполнения. Сейчас у меня такое нечто но со смачиваемой насадкой. И получается или вообще безароматная  бодяга или получается погон с дикой сивухой

Оффлайн intellegent

  • Постоялец
  • **
  • Сообщений: 129
  • Спасибо
  • -Отправлено: 50
  • -Получено: 38
А так получается нонсенс - аламбик без меди. Может проще медную луковицу заказать?
Нет, я водку не пью. Совсем не пью. Только чачу, коньяк, кальвадос, виски, ром, ну... и водку тоже. Куда-ж без неё?

Оффлайн Игорь

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18864
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13445
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
В расчете запаролены странички с расчетами и мне не удалось понять суть расчетов. Но я не увидел там учета возврата. Так и задумано? Парциальный конденсат не будет возвращаться в куб?

добавлено: 13-07-2018, 16:28:22

Не понятно, это в секунду, минуту, час? Почему на квадрат? а если куб круглый, как считать? Может на квадратный метр? или квадратный миллиметр?
Лучше так...
Парообразование - 750 см3/сек на каждый киловатт нагрева
« Последнее редактирование: 13-07-2018, 16:28:22 от Игорь »
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн Игорь

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18864
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13445
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Еще вопрос...
В этой таблице есть переводы из массовых в объемные и обратно, есть данные о концентрации спирта в парах для разных кубовыз концентраций, есть температуры кипения ждля разных концентраций. Эти данные как-то посчитаны, или проведена огромная работа по выборке этих данных из таблиц для каждой строки и каждой ячейке?
Ну и главный вопрос я уже задал. Учтен ли вес спирта и воды возвращающейся в куб флегмы?
Если да, то как распределялась концентрация спирта между отбором и возвратом при парциальной конденсации?
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн BeatonАвтор темы

  • Специалист
  • ***
  • Сообщений: 542
  • Спасибо
  • -Отправлено: 152
  • -Получено: 277
В расчете запаролены странички с расчетами и мне не удалось понять суть расчетов. Но я не увидел там учета возврата. Так и задумано? Парциальный конденсат не будет возвращаться в куб?

добавлено: 13-07-2018, 16:28:22
(Ссылка на вложение)
Не понятно, это в секунду, минуту, час? Почему на квадрат? а если куб круглый, как считать? Может на квадратный метр? или квадратный миллиметр?
Лучше так...
Парообразование - 750 см3/сек на каждый киловатт нагрева

Спасибо за указанные ошибки. К сожалению, недостаток знаний не дает полностью описать физику процесса .
По порядку:
1) Возврат флегмы я не посчитал. А он есть. Правильно ли я понимаю что если мы учтем ее, то время дистилляции вырастет. Скорей всего процентов на 20%. Как это посчитать на сейчас я не знаю.

2) Указано было парообразование на квадратный см площади за секунду.
3) За цифры паробразования - спасибо. :)


добавлено: 17-07-2018, 16:38:36
Еще вопрос...
В этой таблице есть переводы из массовых в объемные и обратно, есть данные о концентрации спирта в парах для разных кубовыз концентраций, есть температуры кипения ждля разных концентраций. Эти данные как-то посчитаны, или проведена огромная работа по выборке этих данных из таблиц для каждой строки и каждой ячейке?
Ну и главный вопрос я уже задал. Учтен ли вес спирта и воды возвращающейся в куб флегмы?
Если да, то как распределялась концентрация спирта между отбором и возвратом при парциальной конденсации?

1) Данная таблица является ни чем иным как калькулятором времени дистилляции взятым здесь же - "http://labspirt.com/forum/index.php?topic=1982.0" . Как она работает я не знаю, я ее использовал для оценки возможных затрат времени на процессы

2) Вес спирта и воды возвращающейся в куб флегмы не учтен. К сожалению познания в этой области у меня примитивные, поэтому не могу дать ответ на  вопрос распределения контцентрации спирта между отбором и возвратом при парциальной конденсации.

Ставил перед собой задачу создать объемную фигуру которая при не большом объеме сможет удовлетворить фундаментальные требования (сообщение 1 темы)
Скорей всего идея либо умрет либо примет существенные габариты. :(


« Последнее редактирование: 18-07-2018, 10:26:17 от Beaton »

Оффлайн Игорь

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18864
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13445
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Идея должна обрасти расчетами, которые затрахают если их делать твоим способом. Я тебе в этом могу помочь.
Парциальную конденсацию считать просто, но трудоемко.
Допустим, ты греешь куб 1000-ю ваттами мощности, а на парциальную конденсацию будет уходить ... пусть 200 ватт тепла.
Для расчета нужно интегрировать конденсацию в дефлегматоре - разбивать на мелкие этапчики с равным количеством отдаваемого паром тепла, скажем, ватт по 10-20, и считать для каждого из них количество сконденсированного спирта и воды.

Если конденсируется пар с концентрацией ИКС (мы его знаем по крепости выходящего пара из куба, то первая капля, первая порция конденсата будет иметь такую-же концентрацию, как концентрация кубовой жидкости. Грубо говоря, 40%-ный пар даст первую порцию с 5%-ным содержанием спирта. Количество сконденсированного спирта и воды для этапа можно посчитать по количеству тепла и удельной теплоте парообразования (конденсации) воды и спирта.
После первого этапа конденсации пара станет меньше, причем из него уйдет много спирта и мало воды, в результате крепость остающегося пара станет больше.
Разумеется, все расчеты надо вести по массе и по массовым процентам.
Посчитав конденсацию на каждом этапе, можно сложить данные и получить вес сконденсированного спирта и воды. Это и есть возврат, его нужно прибавить в следующей строке к кубовому остатку. оличество и крепость отбора определится как разность между кубовым паром и возвратом.

Теперь об инструменте. Когда-то я сделал для экселя пользовательские функции. они работают на основе интерполяции данных из всех доступных мне справочников (в первую очередь - Стабников, 1976).
Функций много, это и переходы между объемными, массовыми и молярными концентрациями, и равновесные концентрации жидкость-пар и обратно для массовых, молярных и объемных долей, и температуры кипения, и плотности. если скопировать и очистить любой мой экселевский файлик с этими функцями, можно ими пользоваться с единственным ограничением - макросы должны быть разрешены.
Таким образом, чтобы, скажем, получить массовый процент спирта в парах из массовой концентрации жидкости, достаточно в ячейку вставить формулу типа "=ж_п_мас(А1)",где А1-ссылка на ячейку с массовой концентрацией спирта в жидкости. Или "=ж_п_мас(32)", где 32 - мкассовая концентрация спирта в жидкости. После нажатия Ентера в этой ячейке будет концентрация спирта в парах при кипении 32%-ной (мас) жидкости... или другой концентрации из указанной ячейки. Массовая концентрация - в процентах, но без знака процентов. "ж_п_мас" значит из жидкости в пар, массовые проценты.
Такие-же формулы есть для всех видов концентраций и для разных функийй.
Где-то я подробно писал об этом, поищу.

Где-то у меня есть незаконченный (а может и законченный - не помню, может просто не облагороженный) расчет парциальной конденсации, именно тот, который ты хочешь сделать. Найду и выложу, вместе доведем его до ума.
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн Игорь

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18864
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13445
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Нашел. Вот ссылка на сообщение.
http://labspirt.com/forum/index.php/topic,6738.msg258003.html#msg258003
В нем - краткое описание и две ссылки - на файл, содержащий пользовательские функции, и на сообщение, в котором достаточно подробно расписаны эти функции.
Полуготовый файл с парциальной конденсацией ищу.
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн Игорь

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18864
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13445
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Нашел... Но разобраться будет сложно. Помимо расчетов парциальной конденсации, там заложены почти готовые (или даже готовые) расчеты распределения примесей между флегмой и отбором при разных флегмовых числах.
Есть три файла, чем они отличаются - не помню. Если будет желание разбираться - подключусь, отвечу на все вопросы.
Если страничка запаролена, то только для защиты формул от случайной порчи. Пароль - единичка.
Проект VBA недоступен чтобы не плодились файлы со случайно испорченными таблицами - исходниками.
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Онлайн ДимаС

  • Эксперт
  • ******
  • Сообщений: 2440
  • Спасибо
  • -Отправлено: 877
  • -Получено: 949
  • Бориспіль

добавлено: 17-07-2018, 22:44:54
Я буду может отослан за неимением достаточной теоретической и практической базы в топку, но почему не сделать просто шлем, хоть медный, хоть нерж и получим то, что через кубовый выход устремляется поток пара со скоростью "Х". Таким образом, увеличение диаметра трубы (хоть и в виде шлема) приведет к падению скорости потока пара и возврату части флегмы (не преодолевшей энергетический барьер) в куб. Чем схема с трубками с воздушным охлаждением в первом посте отличается от того, чтобы поставить маломощный холодильник который будет выполнять очень похожую функцию.


« Последнее редактирование: 17-07-2018, 22:45:28 от ДимаС »
Най будуть кожному дані граблі по розміру лобу його...

Оффлайн Игорь

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18864
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13445
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Отослан будешь немедленно. :)
Иди - читай. Я уже понаписывал с утра... Размял пальца на клавиатуре.


« Последнее редактирование: 18-07-2018, 09:06:30 от Игорь »
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.