Moc grzania cieczy w zbiorniku w płaszczu.

[33cezary]

Witam Panowie.

Utknąłem z jedną „ideą” od pewnego czasu – muszę tutaj szukać „pomocy”.

Nie piszę o swoich doświadczeniach i próbach ponieważ nie chcę ukierunkowywać z góry na mój tok działania, myślenia – który może być mylny, lub błędny.

Dane wyjściowe: (specjalnie w małych wartościach aby w razie czego można sprawdzić w praktyce).
Zbiornik w płaszczu wodnym:
a) Zbiornik zasadniczy pojemność brutto 60 litrów,
b) Płaszcz wodny stanowiący około 18% pojemności zbiornika zasadniczego, (około 11 litrów)
c) Płaszcz wodny obejmuje 90% powierzchni styku cieczy podgrzewanej w zbiorniku zasadniczym
d) Płaszcz wodny zamknięty (ciśnieniowy) z ogranicznikiem 0,8 bara co da nam możliwość podniesienia temperatury wżenia wody (płaszcza) do około 120⁰C.
e) Woda w płaszczu podgrzewana grzałką elektryczną o mocy np. 2000 Wat.

Zagadnienie? Pytanie?
a) Jaka jest moc grzewcza która fizycznie oddziałuje na ciecz podgrzewaną w zbiorniku zasadniczym?
b) Czy możemy moc (z pytania a) regulować?

Cezary.

[Kula]

Powiedz lepiej gdzie jest haczyk bo pytanie na zdrowy rozsądek jest banalne
a) Moc grzewcza która fizycznie oddziałuje na wsad kotła wewnętrznego to 2000W minus straty płaszcza które idą w powietrze (zależne od rodzaju ocieplenia).
b) Dwie metody regulacji: regulator mocy zmieniający moc grzałki lub zdejmowanie ocieplenia czyli zwiększenie strat płaszcza.

[33cezary]

Teoretycznie i ja tak myślałem.
Haczyków jest kilka.
a) - elementem grzejnym w płaszczu wodnym jest grzałka - tutaj sprawa jasna jeżeli chodzi o moc, dalej jest trochę pod górę. Elementem grzejnym dla zbiornika zasadniczego jest ścianka metalowa oddzielająca zbiorniki. Ścianka to zostanie nagrzana maksymalnie do pewnej wartości i nigdy więcej, (a - do temperatury max płaszcza aby nie powstało za duże ciśnienie, lub b - do temperatury bezwładności cieczy będącej w zbiorniku zasadniczym). jeżeli następuje np. pozycja A - płaszcz nagrzewa się do ogranicznika np - 107 st.C i wyłącza się grzanie z histerezą np. 1,0 st C. to jaka moc grzewcza oddziałuje na zbiornik zasadniczy (grzanie tylko akumulacyjne)
b)regulacja grzania - mocą grzałki doprowadzi w zasadzie tylko szybciej do wyłączenia płaszcza wodnego po osiągnięciu max temperatury i znowu grzanie akumulacyjne. Natomiast regulacja za pomocą zwiększania strat płaszcza - doprowadzi tylko to większej amplitudy stanu - grzeję - nie grzeję w płaszczu wodnym - natomiast moc do zbiornika śmiem twierdzić będzie taka sama.

To są tylko dwa zagadnienia - jest jeszcze kilka następnych.
Właśnie nie dokończa wiem jak je matematycznie ugryźć.

Cezary

[Kula]

Wprowadziłeś zmienną w postaci wyłączenia wyłączenia. Jak dla mnie nie powinna ona mieć miejsca, jest to błąd konstrukcyjny. Grzałka powinna być tak dobrana, aby nie następowało jej odłączenie z powodu zbyt dużej temperatury/ciśnienia. Po wyeliminowaniu tej zmiennej wracamy do mojego poprzedniego postu.

[drgranatt]

]
Cezary, jeśli chodzi o moc grzania i temperatury w takim przypadku to zasadniczą kwestię odgrywa tu temperatura cieczy w płaszczu. Przez to, że mamy tam pewne ciśnienie na poziomie jak mówisz 0,8 bara uzyskujemy o wiele większą temperaturę. I jeżeli temperatura cieczy w płaszczu jest na poziomie ~107 stopni to temperatura cieczy w zbiorniku zasadniczym będzie tylko taka aby następowało odparowanie tego co nas interesuje, czyli na początku powiedzmy ~88 stopni. Przez to, że w płaszczu panuje takie a nie inne ciśnienie to potrzebujemy o wiele mniej mocy aby uzyskać odpowiednią energię do ogrzania wsadu zasadniczego.
Przez ściankę zbiornika cały czas oddawane jest ciepło z energii cieplnej cieczy w płaszczu i temperatura ścianki zbiornika zasadniczego jest inna wewnątrz i na zewnątrz a sama ścianka służy tylko i wyłącznie jako "pośrednik" z przekazywaniu energii cieplnej. Temperatura zewnętrznej warstwy ścianki będzie równa temperaturze cieczy płaszcza a wewnętrzna, temperaturze cieczy zbiornika. To tak teoretycznie, bo nie jestem fachowcem w tej dziedzinie aby podeprzeć to doświadczeniem. Różnica ta przez cały czas trwania procesu będzie zmieniać się (maleć).
Jeżeli wyłączysz grzanie w płaszczu to do zbiornika zasadniczego będzie oddawane ciepło z cieczy płaszcza aż do momentu wyrównania się temperatur po obu stronach ścianki. Pytanie, jak szybko to nastąpi?
Jak wiemy, najbardziej zależy nam na dostarczaniu energii cieplnej na w miarę stałym poziomie. Czyli, moim skromnym zdaniem, regulator mocy grzania będzie lepszym rozwiązaniem niż załącz/wyłącz grzałki z jakąś tam histerezą.
To tak na początek.

[arbaletnik]

Bezwładność płaszcza jest tak duża (u mnie np. Ok 2 min. Od wyłączenia grzania lecą słabnące opary), że grzanie skokowe z małą histerezą też wg.mnie się sprawdzi. Z tym że do rektyfikacji bym nie ryzykował, tylko do destylacji. Posiadam płaszcz wodny 15 l. Kocioł 55 l., grzanie 3,4 Kw, regulatorem fazowym od kolegi drgranatt