Mój sprzęcik - filtr i chłodnica zanurzeniowa

[piotr99]

To prawda, ja zaplacilem za 10 metrow rury 10 mm ok. 140 zl

[mareks]

Pomyłka.
Zapłaciłem 131 PLN.

Fotka mojej chłodnicy jest w wątku - Chłodnica zanurzeniowa.
Chłodnica ma średnicę wewnętrzną 20cm, wysokość 30cm.
Pasuje mi idealnie ponieważ ja chłodzę brzeczkę w fermentorze.

[rafi_4444]

Czy jako materiał do wykonania chłodnicy można użyć:
a - rurka igielitowa - rurka z tworzywa, dostępne różne średnice, nie ma problemu z wyginaniem (jest elastyczna), cena w zależości od średnicy od 2,5 pln/metr w Praktikerze;
b- tzw peszel - 25 pln za 25m, bardzo elastyczna, cienkie ścianki.

Czy powyższe materiały nadawałyby się do celów chłodzenia brzeczki, czy widzicie jakieś przeciwskazania?

[piotr99]

Czy jako materiał do wykonania chłodnicy można użyć:
a - rurka igielitowa - rurka z tworzywa, dostępne różne średnice, nie ma problemu z wyginaniem (jest elastyczna), cena w zależości od średnicy od 2,5 pln/metr w Praktikerze;
b- tzw peszel - 25 pln za 25m, bardzo elastyczna, cienkie ścianki.

Czy powyższe materiały nadawałyby się do celów chłodzenia brzeczki, czy widzicie jakieś przeciwskazania?

Tworzywa sztuczne są raczej izolatorem więc nie nadają się na chłodnicę. Oczywiście jak zrobisz coś takiego to coś tam osiągniesz ale wydajność będzie bardzo słaba. Może się np.okazać że na schłodzenie brzeczki przelejesz 50 zamiast 25 L wody i potrwa to 2 godziny zamiast 30 min. ja bym nie ryzykował tylko zainwestował w KGHM

[anteks]

zależy czy wytrzyma 100°C i dopuszczona do kontaktu z żywnością

[piotr99]

zależy czy wytrzyma 100°C i dopuszczona do kontaktu z żywnością

Otóż to, tworzywa sztuczne pod wpływem temperatury uwalniają substancje użyte do ich produkcji, plastyfikatory, ftalany itp. Dotyczy to również tworzyw dopuszczonych do kontaktu z żywnością. Nawet śladowe ilości mogą mieć wpływ na własności organoleptyczne piwa.

[aqqq]

Nawet śladowe ilości mogą mieć wpływ na własności organoleptyczne piwa.

Smak smakiem, ale te związki są pokrewne (w sensie: podobnie traktowane przez organizm) żeńskim hormonom płciowym. To ma nieco poważniejsze konsekwencje...

[skybert]

Tak sobie czytam o tym przewodzeniu (nie mylić z przy-rodzeniu) niby wszystko jasne ale…

Może kogoś zainteresuje:
Jednostką określającą zdolność materiału do przewodności cieplnej jest współczynnik przewodzenia ciepła [W/mK]. Jednostka owa oznacza ile energii [W] przedostanie się przez badany materiał o grubości [1m] (między jedną i drugą jego stroną), przy różnicy temperatur 1[K ]
Tak więc im współczynnik niższy, tym materiał "przekaże" mniej energii a tym samym będzie lepszym izolatorem.
Jego wartość zależy od własności fizycznych substancji, gęstości, stanu skupienia, ciepła właściwego, różnicy temperatur, wilgotności ośrodka itd.

Dla ciał stałych wartości współczynnika przewodzenia zawierają się w bardzo dużych granicach. I tak:

Stal nierdzewna - 14 [W/mK]
Miedź - 401 [W/mK]
Srebro - 428 [W/mK]

Styropian - 0,042 [W/mK] (najtańszy chyba izolator)
Suche powietrze - 0,0026 [W/mK]

Innymi słowy oznacza to że metrowa próbka miedzi jest w stanie przekazać 428 Juli na sekundę. A różnica temperatur (z obu stron próbki) dla tych 428 watów będzie wynosić 1K.

Jeśli wierzyć fizyce i wymianie ciepła przy zachowaniu tych samych warunków wydajność chłodnic miedzianych i stalowych nigdy nie będzie taka sama. Różnica wspł. jest b. duża.
Można więc zrobić 2 metrową chłodnicę miedzianą, zapodać do środka wodę o temp. 5 *C pod ciśnieniem 2 bary i uzyskać lepszą wydajność niż 50-cio metrowa rura z kwasówki z cieplejszą wodą i wolniejszym przepływem.

Proszę o wyrozumiałość.. jestem na delegacji…

[Wesoly]

Chłodnice miedziane wykonane są z rurek grubościennych 1-1,5mm, natomiast nierdzewne z bardzo cieniutkiej o ściance 0,1mm. Z moich obserwacji wynika, że nierdzewne chłodnice sprawują się bardzo dobrze.

[jkocurek]

Jeśli wierzyć fizyce i wymianie ciepła przy zachowaniu tych samych warunków wydajność chłodnic miedzianych i stalowych nigdy nie będzie taka sama. Różnica wspł. jest b. duża.
Można więc zrobić 2 metrową chłodnicę miedzianą, zapodać do środka wodę o temp. 5 *C pod ciśnieniem 2 bary i uzyskać lepszą wydajność niż 50-cio metrowa rura z kwasówki z cieplejszą wodą i wolniejszym przepływem.

Proszę o wyrozumiałość.. jestem na delegacji…

Wymiana ciepła to nie tylko przewodzenie ale także wnikanie. O szybkości wymiany ciepła decyduje (jak zresztą wszędzie w procesach szeregowych), najwolniejsze "ogniwo".
W przypadku wężownic zanurzonych w niemieszanym zbiorniku szybkość wymiany ciepła limitowana jest przez konwekcję naturalną w brzeczce. Opór przegrody jest w porównaniu z nią bardzo mały. Oczywiście do pewnych wartości współczynnika przewodzenia ciepła materiału.
Konwekcja naturalna jest najsilniejsza na początku chłodzenia i wówczas wsp. wnikania ciepła wynosi ok 500W/m2K. Przewodzenie przegrody l/s wynosi przy 2mm ścianie rurki z kwasiaka 7500W/m (miedź 200000W/m2K). W tysiące W/m2K idą też współczynniki wnikania po stronie wody w rurkach.
Podsumowując (założony wsp. wnikania po stronie wody 2000W/m2K)

• przy rurce wykonanej z kwasiaka współczynnik przenikania ciepła K=400W/m2K
• przy rurce wykonanej z miedzi współczynnik przenikania ciepła K=420W/m2K

Różnice te maleją wraz z ochłodzeniem się brzeczki.

[piotr99]

Z konwekcją się wiąże jeszcze jedno zagadnienie, mianowicie sposób podłączenia węży do chłodnicy. Ja początkowo podłączyłem wlot wody do dołu spirali ale było wyraźnie czuć różnice temperatury garnka na górze i na dole. Po zamianie węży tak, żeby zimna woda wchodziła w górne zwoje spirali temperatura garnka (mierzona ręką na zewnątrz) była raczej wyrównana. Jakie sa wasze spstrzeżenia w tej kwestii?

[muavmf]

Dokładnie takie jak twoje.

[skybert]

Pierwotnie zamieszczone przez Użytkownika jkocurek:

Konwekcja naturalna jest najsilniejsza na początku chłodzenia i wówczas wsp. wnikania ciepła wynosi ok 500W/m2K. Przewodzenie przegrody l/s wynosi przy 2mm ścianie rurki z kwasiaka 7500W/m (miedź 200000W/m2K). W tysiące W/m2K idą też współczynniki wnikania po stronie wody w rurkach.
Podsumowując (założony wsp. wnikania po stronie wody 2000W/m2K)

* przy rurce wykonanej z kwasiaka współczynnik przenikania ciepła K=400W/m2K
* przy rurce wykonanej z miedzi współczynnik przenikania ciepła K=420W/m2K

Moim zdaniem konwekcja nie ma tu znaczenia, liczy się tylko odbieranie ciepła przez metal, który chłodzony jest wodą. Im lepszy przewodnik tym lepsze przekazywanie lub odbieranie ciepła. Jest to klasyczne przewodzenie ciepła.
Konwekcja oczywiście występuje, ale do analizy zakładamy przecież identyczne warunki i kształty dla obydwu materiałów. Aby ograniczyć ograniczenia wynikające z wpływu konwekcji swobodnej możemy zamieszać brzeczką, co jakiś czas podczas chłodzenia. Ma to na celu wyrównanie gęstości/temperatury brzeczki przy chłodnicy w porównaniu z masami otaczającymi. Tak jak mieszamy herbatę, aby szybciej wystygła.
Przykładów przewodzenia jest dużo, najprostszy to instalacje grzewcze w naszych domach. Tu mamy powietrze a tam brzeczkę. Nie widziałem jeszcze rurek ani innych elementów do ogrzewania z chromoniklu. Konwekcja jako zjawisko po prostu wpływa, ale pośrednio na wydajność przekazywania ciepła. Przy tych samych warunkach znaczenie ma tylko rodzaj pośrednika przekazującego ciepło.

Niestety nie rozumiem Twoich obliczeń i jednostki współczynnika przenikania ciepła K.

Pierwotnie zamieszczone przez Użytkownika Wesoly

Chłodnice miedziane wykonane są z rurek grubościennych 1-1,5mm, natomiast nierdzewne z bardzo cieniutkiej o ściance 0,1mm. Z moich obserwacji wynika, że nierdzewne chłodnice sprawują się bardzo dobrze.

Zgadza się, oczywiście można też pójść w tą stronę i zastosować b. cienką ściankę rurki nierdzewnej.
10-cio krotna różnica grubości może mieć znaczący wpływ na współczynnik przenikania (m w mianowniku). Problem może być jedynie z gięciem ale można go rozwiązać wsypując do środka piasek.

ps
Cześć Wesoły! Jak się udał ten miodzik-piwniak z lutowego warzenia?

[skybert]

Jeszcze jedno. Nie zdążyłam z edycją.

Cena i praktyka.
Miedz jest ok. 3-krotnie droższa od 0H18N9 a mimo to jest ciągle namiętnie stosowana w ciepłownictwie i energetyce.

[jkocurek]

Moim zdaniem konwekcja nie ma tu znaczenia, liczy się tylko odbieranie ciepła przez metal, który chłodzony jest wodą. Im lepszy przewodnik tym lepsze przekazywanie lub odbieranie ciepła. Jest to klasyczne przewodzenie ciepła.
Konwekcja oczywiście występuje, ale do analizy zakładamy przecież identyczne warunki i kształty dla obydwu materiałów. Aby ograniczyć ograniczenia wynikające z wpływu konwekcji swobodnej możemy zamieszać brzeczką, co jakiś czas podczas chłodzenia. Ma to na celu wyrównanie gęstości/temperatury brzeczki przy chłodnicy w porównaniu z masami otaczającymi. Tak jak mieszamy herbatę, aby szybciej wystygła.
Przykładów przewodzenia jest dużo, najprostszy to instalacje grzewcze w naszych domach. Tu mamy powietrze a tam brzeczkę. Nie widziałem jeszcze rurek ani innych elementów do ogrzewania z chromoniklu. Konwekcja jako zjawisko po prostu wpływa, ale pośrednio na wydajność przekazywania ciepła. Przy tych samych warunkach znaczenie ma tylko rodzaj pośrednika przekazującego ciepło.

Niestety nie rozumiem Twoich obliczeń i jednostki współczynnika przenikania ciepła K.

Trudno mi właściwie skomentować Twój post. Musiałbym Ci zrobić wykład z teorii wymiany ciepła. Najlepiej odeślę Cię do w miarę przystępnej literatury: T. Hobler, Ruch ciepła i wymienniki. To podstawowy podręcznik akademicki z inżynierii chemicznej.
Powiem Ci tylko, że ruch ciepła na drodze przewodzenia w płynach praktycznie nie występuje (jeżeli występuje istotna różnica temperatur), a jeżeli nawet, to szybkość wymiany ciepła jest znacząco mniejsza niż na drodze konwekcji.
Moje obliczenie, jeżeli przeczytasz je ze zrozumieniem, zakładają takie same warunki po stronie brzeczki a udowadniają jedynie znikomy wpływ materiału przegrody na szybkość transportu ciepła.
Jednostka K to W/(m²K) to strumień ciepła transportowany przez m² przy różnicy temp. 1Kelvin. Jest to odwrotna jednostka do stosowanej w budownictwie, gdzie istotny jest opór cieplny.
Stosowanie miedzi zamiast kwasiaka w instalacjach CO jest spowodowane innymi zaletami tej pierwszej: łatwe łączenie (lutowanie) i odporność na zarastanie kamieniem. Grzejników nie wykonuje sie z miedzi (wyjątkiem są KONWEKTORY niskotemperaturowe, składające się głównie z metalu, gdzie istotne jest przewodzenie przez metal)
Kolejna sprawa mieszanie brzeczki: oczywiście pomaga w chłodzeniu (konwekcja wymuszona) jednak podnosi osad a to jest tu mocno niewskazane