„Niskotemperaturowa grzałka patronowa” – czyli grzałka w dużym płaszczu.

Zbiór wiadomości o podgrzewaniu destylatorów.
Awatar użytkownika

Autor tematu
olo112
5
Posty: 7
Rejestracja: środa, 6 lip 2016, 08:57
Ulubiony Alkohol: powoli, bardzo powolnie i mozolnie szukam...
Status Alkoholowy: Popijacz Okazyjny
Lokalizacja: Polska: przed Odrą lub za - zależnie od tego skąd patrzysz
Otrzymał podziękowanie: 1 raz

Post autor: olo112 »

Cześć :witam:
Bezpieczne grzanie/odpęd gęstych wsadów: „grzałka patronowa” jak zrobić… – poniżej moje przemyślenia :scratch: i może poprawne obliczenia – długie to wyszło… – ale może ktoś z Was dotrwa do końca…

Obawiam się, że inni już próbowali takiego rozwiązania i nie wyszło nic z tego. A porażką nikt nie chce się chwalić, dlatego nie zostało to opisane. Ale jeszcze nie zrażam się i mam odrobinę entuzjazmu do wspomnianego poniżej pomysłu i pytanie: czy jest to dobry kierunek, do w miarę taniego rozwiązania technicznego a bezpiecznego grzania gęstych zacierów/nastawów.

Chodzi mi to po głowie jakiś już czas… bo: „zdarzyło mi” się (niestety) dwa razy przypalić moje dwie grzałki 1500W połączone szeregowo – daje to około 762W przy napięciu ~237V – i oczywiście wytworzyć żółtanol… :evil:
Ta moc wystarcza mi do stabilnego używania na moim Pot Stillu miedzianym fi 42mm.
regulator mocy.jpg
Co ciekawe młóto mniej robi mi problemów w czasie grzania niż owoce z pestkami jak winogrona i wiśnie z pestkami (jak są owoce w całości to jest ok, jak tylko będą trochę rozbite to właśnie przypalają się grzałki). I zauważyłem, że to te pestki z tych owoców, powodują słabą wymianę temperatury w garze i robią problem.
A pestek z wiśni nie usuwam i nie będę – takie mam do tego podejście.

Co wykapie, to leję do beczki dębowej 20l i czekam: dłużej lub krócej...
Podgrzewanie parą mnie nie interesuje, bo rozwiązanie wydaje mi się zbyt niebezpieczne i trudne.

Pozostają mi, znane na forum dwa rozwiązania tego problemu: gar z płaszczem i grupy grzałek połączonych szeregowo z regulatorem mocy (co właściwie stosuję). Są już osobne wątki o tym rozwiązaniu i to bardzo aktywne. Płaszcz jest dla mnie za drogi a zespół grzałek, niestety ma wadę: bliskość rurek w tych grzałkach, w które coś wpada i czasem ciężko je wyczyścić.
A jak wspominałem wyżej, gotuję tylko gęste, tzn. gotowałem, bo zacząłem je odcedzać po drugim przypaleniu – a to czasochłonna, męcząca i brudząca sprawa…

Myśli moje krążą na temat rozwiązania, które widziałem w emitowanym u nas amerykańskim programie dokumentalnym o naszym hobby.
Uznany w tym programie duet zapaleńców stosuje podgrzewanie swoich baniaków jedną lub dwoma rurami przepuszczonymi przez jego środek (w dolnej jego części). Daje to chyba efekt, że części stałe w nastawie/zacierze opadają poniżej tych rur. A w te rury wpychają palniki gazowe jako medium grzania. Na takiej rurze nic nie zawiśnie a i zapewnia dość dużą powierzchnię grzania, omijając te frakcje, które opadły poniżej nich.

Czy wystarczyłoby zmienić medium grzania z gazu na powietrzne grzałki elektryczne w płaszczu z rury nierdzewnej i nie musi być ona wówczas na wylot (tam jest dla dostarczenia powietrza do palników).?

Wpadłem na informację, że są grzałki patronowe, które mogłyby być takim „warm&go” (tak mi się nasunęło po starej reklamie szamponu do włosów)... :)
Jednak… grzałki patronowe mają raczej małą wielkość i dużą moc, aby uzyskać moc powyżej 25W/cm2 a nawet 50W/cm2 oraz niestety wysoką cenę – nie tego potrzebuję.

Za Wikipedią - grzałka patronowa: „Na ceramicznym rdzeniu usytuowanym centrycznie w osi grzałki nawinięty jest drut oporowy ze stopu niklowo-chromowego. Całość umieszczona jest w rurze osłonowej wykonanej na ogół ze stali nierdzewnej. Przestrzeń między rurą a samym elementem grzejnym wypełnia natomiast sproszkowany, mocno zagęszczony materiał izolacyjny, którym jest tlenek magnezu (MgO). Odpowiednie zagęszczenie materiału izolacyjnego wpływa na zmniejszenie podatności dielektrycznej i jednocześnie polepsza odprowadzanie powstającego ciepła, przez co umożliwia szybkie nagrzewanie się ośrodka.”

Chciałem odwrócić te relacje. Zastosować duże gabaryty płaszcza grzałki do odpowiedniej mocy, aby uzyskać małą moc na cm2.
I powstała potrzeba, w której technicznie jestem zupełnie „zielony” :mrgreen: - jak stworzyć wielką i niskotemperaturową grzałkę patronową do grzania gęstego (ale to już chyba nie będzie patronowa…)?
Wielkość płaszcza grzałki podaję poniżej a objętość jaką zajmą w zbiorniku jest dość duża: dla dł. 36 cm (to ta część w zbiorniku): objętość 0,71l na rurze fi zewnętrznej 50mm – a chcę dwie takie zamontować.
grzałka 50mm.png
Druty grzejne (oporowe), rury nierdzewne również i o dziwo tlenek magnezu także, są dostępne. Kształtki ceramiczne są ale nie pasuje mi ich wielkość czy kształt i będę musiał sam zrobić z szamotu. MgO jest nawet niedrogo bo, za 1 kg 20 zł (87%) w zależności od zawartości % MgO – jest to pasza dla zwierząt i suplement dla ludzi. :) – chyba, że nie o taką postać tego związku chodzi.
Tylko jak zrobić odpowiednią spiralę grzejną, aby weszła do płaszcza takiej grzałki?

Nie śpieszy mi się za bardzo – wyznaczyłem sobie termin do końca wakacji – bo myślę równocześnie o nowym baniaczku do grzania o pojemności około 55-65l, do którego je włożę. No i będzie dostępny rodzinny spawacz. :)

Moje założenia do stworzenia grzałki.
Moc maksymalna 1500W dla jednej grzałki ze względu na ograniczenie bezpiecznikowe 16A. Mam takie i nie mogę nic zmienić. Pogodziłem się z długim czasem całego procesu. A do Pot Stilla, którego używam, mocy będzie aż nadto.

Chciałbym oprzeć się na takiej kształtce z szamotu: walec o średnicy 45mm i długości 9cm. W środku byłyby 4 otwory fi 15mm (symetrycznie rozmieszczone) i jeden centralny 5mm, który by spiął 4 takie elementy w całość o dł. 36cm (pręt gwintowany 4mm). Myślę, że każdy taki moduł z szamotu mógłbym wykonać samodzielnie.
kształtka szamotowa 45mm.png
W kształtkach są 4 miejsca wewnątrz na spirale, do których wsunąłbym 2 spirale po 750W (każdą oczywiście osobno), aby moc jednego płaszcza miała w sumie 1500W.
Wychodzi mi z tabeli (co prawda nie tego drutu ale z czegoś trzeba wyjść), że powinienem użyć drutu fi 0,7mm dla prądu 3,2A, aby miał niską temperaturę pracy. Tak wychodzi z obliczeń:
  • - Moc jednej spirali = 750W
    - Napięcie = 230V
    - Wzory: I=U/I R=U/I
    - Prąd = 3,26A
    - Rezystancja spirali = 70,53om
    - Długość drutu = 20,09m
Opieram się w wyliczeniach na kalkulatorze online + parametry drutu oporowego fi 0,7mm z katalogu dla Kanthal D (str. 49):
kalkulator online - drut oporowy.png
Miejsca mam w kanale szamotu 15mm, spirala musiałaby mieć max 14mm, aby zostawić
miejsce na jej rozszerzalność w czasie pracy.
Długość kanałów w szamocie na jedną spiralę wynosi 2 x 36cm + (wąsy do podłączenia kostki około 10cm) – czyli spirala wchodziłaby jednym otworem kształtki z szamotu i wracała drugim, aby jej „wąsy” były z jednej strony.
  • - Wzory: dł. zwoju = dł. okręgu = pi*(D+(d/2))
    - D=fi pręta, na który nawijamy drut - u mnie to 12,5mm
    - d=fi drutu 0,7mm
    - dł. jednego zwoju = 40,469mm
    - liczba zwojów = (długość drutu) / (dł. jednego zwoju) = 20090mm/40,469mm = 497,6 zwojów (zaokrąglam w górę, robię pełen zwój)
    - dł. spirali = (fi drutu) * (liczba zwojów) = 0,7mm * 498 = 348,36mm
    - miejsce na spiralę 2 * 360mm = 720mm / liczbę zwojów = 720mm / 498 = ~1,44mm – tyle jest miejsca na jeden zwój spirali i jednego odstępu, czyli otrzymamy jeden odstęp = 1,44mm - fi drutu = 1,44mm – 0,7mm = 0,74mm odstępu
    - sprawdzenie długości spirali = (0,7mm + 0,74mm) * liczba zwojów = 1,44mm * 498 zwojów = 717,12mm długości spirali – czyli jest OK
Przeczytałem, że dobrze (dla temp. pracy spirali) jest zachować duże odległości między zwojami w spirali, aby żywotność jej przedłużyć – czy te 0,74mm wystarczy, to się dopiero okaże...

Jak wyżej wspomniałem, całość zamknąłbym w rurce nierdzewnej 50mm o długości 36cm (ten odcinek byłby zanurzony w zbiorniku) + 5cm na przejście złącza tri clamp i jego wspawanie – jako połączenie ze zbiornikiem.

W chłodnicach ścianki powinny być jak najcieńsze dla jej sprawności i sądzę, że tu zachodzi taka sama zależność.
Oparłem się w swoich założeniach, że na płaszcz użyję rury grubości ścianki 1,5mm (i tak będzie niełatwa do spawania).
A może powinienem wybrać grubszą?

Tlenek magnezu będzie między płaszczem a kształtką z szamotu (dla lepszej wymiany ciepła oraz usztywnienia kształtek ceramicznych co by się nie kolebały), a czy mogę go dać do wnętrza komór ze spiralami – bo myślę, że warto byłoby „utrwalić” odstępy między zwojami w spirali, aby się nie zbijała w jakimś kierunku (myślę, że jej rozszerzalność jest „prawie” pomijalna przy niskiej temperaturze pracy…).

Zakładam, że temperatura jej pracy wyniesie około 200 stopni Celsjusza (tu mam duże wątpliwości).? :help:
Jeśli podrzucicie jakiś wzór albo tabelę dla drutu Kanthal D, aby obliczyć dokładnie jak bardzo będzie się on nagrzewał przy moich parametrach to ucieszylibyście mnie. :) Ja korzystałem z tabeli na drut X20N80 - składa się z 74% niklu i 23% chromu oraz 1% żelaza, krzemu i manganu.

A teraz sedno całego "zamieszania" - i po co taki duży płaszcz na spiralach...
Poniżej rozkład wariantów mocy spiral grzejnych dla „moich” niskotemperaturowych grzałek patronowych (połączenia równoległe i szeregowe oraz ich mix):
tabela - moce grzałek.png
Nie jest to może jakiś ekstremalnie niski wynik, a jeśli nie wystarczy zejdę mocą do 700W na spiralę i wówczas chyba wystarczy, i będzie 1,927 W/cm2...
Bo w grubszą rurę na płaszcz grzałki nie chciałbym wchodzić ze względu na koszty tri clampów.

No i przydałby się jeszcze jakiś przełącznik do łatwego przełączania między spiralami w grzałkach, może będziecie mieli jakieś sugestie dla mnie…

Uszczelnienie między spiralami w kształtkach szamotowych a zakończeniem wlotu rury od strony złączki elektrycznej – myślę, aby połączyć zaprawę: cement (a może lepszy będzie gips) + perlit budowlany (Test izolacyjności temperaturowej perlitu - YouTube) + na koniec warstwa silikonowa jako uszczelnienie przed wilgocią.

Zakładam, że moje wyliczenia są prawidłowe… ale jeśli się wdarł błąd (mogłem się zakręcić we własnych myślach), to z chęcią skorzystam z Waszej pomocy w ich korekcie.
Jeszcze nic nie kupiłem z potrzebnych materiałów, po za tym, co mam: zaprawa szamotowa, perlit budowlany i pręt gwintowany – czyli niewiele…
Co o tym projekcie sądzicie?
A może już ktoś z Was używa takiego rozwiązania i podzieli się opinią o nim – to też by mnie ucieszyło i rozwiało moje wątpliwości.

Pozdrawiam Was i mam nadzieję :scratch:, że dotarliście do końca poznania mojej koncepcji :shock: na stworzenie niskotemperaturowej grzałki z dużym płaszczem do grzania gęstego wsadu.
Nie masz wymaganych uprawnień, aby zobaczyć pliki załączone do tego posta.
Awatar użytkownika

Kula
1150
Posty: 1198
Rejestracja: niedziela, 4 lip 2010, 19:13
Krótko o sobie: Tester eksperymentator ...............
Ulubiony Alkohol: swój własny .............................
Status Alkoholowy: Konstruktor
Podziękował: 39 razy
Otrzymał podziękowanie: 143 razy
Kontakt:
Re: „Niskotemperaturowa grzałka patronowa” – czyli grzałka w dużym płaszczu.

Post autor: Kula »

Boszeeeee
Jakże koszmarnie się to czyta.
Pozdrawiam

Kula

www.StalowkaSklep.pl - destylatory, kotły z płaszczem, akcesoria do budowy i stal kwasoodporna
https://www.facebook.com/stalowkadestylatory

Szlumf
2000
Posty: 2454
Rejestracja: czwartek, 9 maja 2013, 22:40
Podziękował: 647 razy
Otrzymał podziękowanie: 605 razy
Re: „Niskotemperaturowa grzałka patronowa” – czyli grzałka w dużym płaszczu.

Post autor: Szlumf »

Bardzo to pracochłonne a efekt niepewny. Rozważałeś może umieszczenie w płaszczu zwykłej grzałki 1500W zasypanej ubitym tlenkiem magnezu? Dużo mniej pracy a efekt cieplny powinien być podobny.
Ponadto trudno przy takim rozwiązaniu wprowadzić do kotła mieszadło mechaniczne co może pogorszyć równomierność nagrzewania wsadu i duże różnice temperatury między dnem a górą. Pozostaje mieszanie pneumatyczne. Jeden brzęczyk akwariowy może nie wystarczyć.
Awatar użytkownika

Autor tematu
olo112
5
Posty: 7
Rejestracja: środa, 6 lip 2016, 08:57
Ulubiony Alkohol: powoli, bardzo powolnie i mozolnie szukam...
Status Alkoholowy: Popijacz Okazyjny
Lokalizacja: Polska: przed Odrą lub za - zależnie od tego skąd patrzysz
Otrzymał podziękowanie: 1 raz
Re: „Niskotemperaturowa grzałka patronowa” – czyli grzałka w dużym płaszczu.

Post autor: olo112 »

Dziękuję @Szlumf :klaszcze: za poruszenie sprawy mieszadła bo faktycznie nie wiedziałem ile mam na nie miejsca między grzałkami.

Zrobiłem rysunek rzutu z góry gara i rozmieściłem dwie grzałki jak najdalej od siebie, aby zobaczyć ile będzie miejsca pomiędzy nimi.
Wyszło dokładnie 44mm.
Gdyby płaszcze grzałek były na stałe przytwierdzone do gara, to można byłoby poniżej nich zamieścić mieszało jedynie dwułopatowe - miejsca powinno wystarczyć. I musi być centralnie zamontowane - dla wielu to wada.
Jednak dla mnie to nie jest problem, bo zbiornik jeszcze nie powstał. :)
W opisie zamieściłem informację (wiem, niełatwo to znaleźć bo jest długi...), że chcę płaszcze grzałek osadzić na złączach tri clamp, więc będą demontowalne i mieszadło można umieścić przed ich włożeniem i oczywiście przed zalaniem zbiornika.
Na nowym rysunku to widać wyraźniej i już nie powinno być wątpliwości: czerwone linie to element gara i przyspawane mocowanie triclamp, niebieskie z kolei też integralne, bo pospawane płaszcze ze złączem tri clamp.
Jest tam uproszczenie, za szybko zrobiłem rysunek i brakuje odpowiednich dystansów na tri clampach, do koniecznego ocieplenia zbiornika.
rzut z góry gar.png
A jeśli chodzi o grzałkę, to chciałbym zrobić ją w miarę trwałą. Dlatego oparłem się na drucie o średnicy 0,7mm (i rdzeniu z szamotu), bo teoretycznie ten drut nagrzewa się do niższych temperatur (prawdopodobnie do ~200 stopni C - patrz: link tabeli w pierwszej wiadomości) i w moim układzie mocy, może dłużej popracować.
Zwykła grzałka może nie oddać szybko tyle ciepła do wsadu poprzez ubity MgO i płaszcz, no i prawdopodobnie szybciej się przepali, niż gdyby pracowała w środowisku takim, do jakiego została stworzona.

I mam nadzieję, że dobrnę do finału tego projektu. Jak to z hobby, człowiek nie wiadomo dlaczego :scratch: , tak w to się wkręca i zabiera za rzeczy, z którymi do tej pory nie musiał się mierzyć. Oczywiście to wszystko z Waszą pomocą, bo wiele osób na naszym forum mnie inspiruje do takiego działania.
Nie masz wymaganych uprawnień, aby zobaczyć pliki załączone do tego posta.

Szlumf
2000
Posty: 2454
Rejestracja: czwartek, 9 maja 2013, 22:40
Podziękował: 647 razy
Otrzymał podziękowanie: 605 razy
Re: „Niskotemperaturowa grzałka patronowa” – czyli grzałka w dużym płaszczu.

Post autor: Szlumf »

A jak planujesz rozwiązać napełnianie i opróżnianie zbiornika z mieszadłem? Kolejny tri clamp na mieszadło?
No i cały czas nie podoba mi się koncepcja z samodzielnym nawijaniem grzałek. Bardzo małe odległości między zwojami - 0,74mm - wymagają dużej precyzji i nie wiadomo czy jednak w czasie pracy nie będą się stykały nie tylko z powodu temperatury ale i ruchów cieczy czy drgań kotła. Wydaje mi się, że jednak "fabryczna" grzałka w płaszczu z MgO będzie miała dłuższą żywotność. Cena niewielka i łatwo zrobić próbę nawet bez kotła.
Awatar użytkownika

Kòpôcz
1050
Posty: 1093
Rejestracja: środa, 15 kwie 2020, 19:53
Podziękował: 31 razy
Otrzymał podziękowanie: 142 razy
Re: „Niskotemperaturowa grzałka patronowa” – czyli grzałka w dużym płaszczu.

Post autor: Kòpôcz »

Nie chciałbym Ci skrzydeł podcinać, ale... Po co? Jak już mają być grzałki na TC, to dlaczego nie normalne grzałki rurkowe?
Potajemne gorzelnictwo, jako najwyższa forma oporu przeciw fiskalnemu uciskowi władzy, staje się dziś patriotycznym obowiązkiem.
Awatar użytkownika

drgranatt
2000
Posty: 2069
Rejestracja: poniedziałek, 13 lip 2009, 11:04
Krótko o sobie: Jestem fajnym człowiekiem:)
Ulubiony Alkohol: Nemiroff Smorodina
Status Alkoholowy: Popijacz Okazyjny
Lokalizacja: 3-city
Podziękował: 128 razy
Otrzymał podziękowanie: 216 razy
Re: „Niskotemperaturowa grzałka patronowa” – czyli grzałka w dużym płaszczu.

Post autor: drgranatt »

olo112 pisze:...Obawiam się, że inni już próbowali takiego rozwiązania i nie wyszło nic z tego. A porażką nikt nie chce się chwalić, dlatego nie zostało to opisane. Ale jeszcze nie zrażam się i mam odrobinę entuzjazmu do wspomnianego poniżej pomysłu i pytanie: czy jest to dobry kierunek, do w miarę taniego rozwiązania technicznego a bezpiecznego grzania gęstych zacierów/nastawów...
Temat sprawdzony i wprowadzony w życie :ok: i co najważniejsze, działa.
https://alkohole-domowe.com/forum/post2 ... ml#p270278
"最不喜欢的粗鲁所持的以及各种各样的虚伪的混蛋。"
http://alkohole-domowe.com/forum/regulatory-drgranatta-t6000.html
Awatar użytkownika

Autor tematu
olo112
5
Posty: 7
Rejestracja: środa, 6 lip 2016, 08:57
Ulubiony Alkohol: powoli, bardzo powolnie i mozolnie szukam...
Status Alkoholowy: Popijacz Okazyjny
Lokalizacja: Polska: przed Odrą lub za - zależnie od tego skąd patrzysz
Otrzymał podziękowanie: 1 raz
Re: „Niskotemperaturowa grzałka patronowa” – czyli grzałka w dużym płaszczu.

Post autor: olo112 »

Cześć :witam:

Wbito mi małego ćwieka w mój projekt, ale potraktuje to jak mały przeciek w dachu (chciałoby się powiedzieć w płaszczu), który tego wymagał… - i dziękuję.

@Szlumf – nie potrafię jeszcze tego określić (zbiornik + mieszadło), bo nie wiem jak szybko i czy w ogóle uda mi się zrealizować moje marzenie o grzałce. Odnośnie nawijania spirali jeszcze się nie zniechęciłem do tego. Bardziej mnie martwiło to, że nie miałem pomysłu jak zrobić potencjalnie, bardzo długą sprężynę ponad 2 metrową (drugi filmik podsuwa rozwiązanie) Obejrzałem kilka filmików jak to robią w warunkach domowych i jest to możliwe – linki poniżej.
“Winding Kiln Elements”
„Jak nawijać nieskończoną sprężynę drutową”– to jest dla mnie interesujące, co prawda to temat sprężyn ale bardzo zbieżny z moją potrzebą.

@Kòpôcz – myślę, że odpowiedź na Twoje pytanie znalazło się poniżej - od tabel w dół

@drgranatt – dziękuję za Twój temat w tak bliskiej mi sprawie. Nie przeczę, że to on mnie po części skłonił do poszukiwania informacji do stworzenia dla mnie idealnej grzałki a nie chciałem doklejać się do Twojego wątku. Nie wiadomo, gdzie mnie poszukiwania zaprowadzą i wydaje mi się, że mógłbym go nieźle zaśmiecić.

Nie mam wykształcenia technicznego, a tym bardziej popartego jakimkolwiek tytułem naukowym i jako laik nie wiedziałem w co się pakuję, myśląc o prostej i w miarę taniej modyfikacji grzania zbiornika (ach te marzenia i niewiedza…). Okazuje, że temat jest tak szeroki, że mógłby z tego powstać projekt pracy dyplomowej. :)
Poprzeglądałem trochę „Interneta” i zaczynam coś sobie rozjaśniać a właściwie, dokładniej rzecz ujmując, to komplikować wszystko to, co wydawało się z pozoru proste:
weź drut oporowy, zwiń w spiralę, nie zapomnij o napięciu i mocy potrzebnej w pracy sprzętu i złóż wszystko do kupy w ładny i błyszczący płaszcz nierdzewny. :haha:
No i okazuje się, że to płaszcz grzałki jest za duży do zbiornika, albo ten zbiornik jest za mały do płaszcza…
A to wszystko przez niejakiego Ohma, który namieszał tym oporem (w drucie) w całej mojej koncepcji: zgrabnej grzałki, o ślicznych wymiarach 50x360mm, mocy 1500W przy napięciu pracy 230V i oczekiwanej temperatury pracy ~200 stopni C.

Długość drutu potrzebna do wyprodukowania idealnej wg mnie grzałki jest ogromna (ten Pan OHM!!) i mój płaszcz jest za mały (!!?), dla obliczonej z niego spirali. Chyba za wcześnie się urodziłem i nie istnieje jeszcze technologia, której teraz potrzebuję… :evil:
Ale entuzjazm jeszcze nie wygasł we mnie, pomimo tego, że „tych drzew jest coraz więcej, jak głębiej do tego lasu wchodzę” – tylko pytanie, gdzie zgubiłem piłę spalinową, co by tu rozświetlić perspektywę?! :scratch:

Teraz twarde wyliczenia przy wspomnianych założeniach i porównanie wielu aspektów gabarytowych różnych drutów oporowych i próba korelacji z dostępnym standardem grzałek rurkowych przy średnicy płaszcza 8mm.
- Teoretycznie „arkusz kalkulacyjny nawija spiralę” na wałku o średnicy 4mm, kilka wybranych drutów firmy Kanthal z parametrami katalogowymi produktu Kanthal A1, wraz z zawartym tam wzorem na fi potrzebnego drutu.
Nie przekłada się jednak na temperaturę jego pracy.
- Oblicza także odpowiednią długość spirali z tego drutu.
- Dokładam teoretyczną odległość pomiędzy zwojami 1mm – dla wszystkich taki sam (to tylko rozważanie teoretyczne) bo spirala nie może pracować ściśnięta.
- Zawiera także informacje o obciążeniu powierzchniowym W/cm^2 dla danej jego średnicy (wpisane dodałem moje obliczenia i mam nadzieję, że ich nie sknociłem). Dla mnie najciekawsze są wiersze niebieskie i pomarańczowy.
tabela 1 porównawcza zależności fi drutu.png
W drugiej tabeli jest to samo, ale zamiast danych o obciążeniu powierzchniowym jest zawarta informacje o temp. pracy drutu o wskazanej średnicy. Dane przepisałem z kalkulatora online https://jacobs-online.biz/calc2.html i je przepisałem na system metryczny. Kalkulator ten lubi cale i standard AVG dla średnic kablowych i stąd tylko pobieżnie można porównać dane z obydwu tabel. A i tak jest to interesujące, zwłaszcza wiersze niebieskie i czerwonopodobny.
tabela 2 porównawcza zależności fi drutu do długości.png
Z danych zawartych w tabeli nasuwa mi się wniosek, że można spiralę w takiej grzałce łatwo „zaprogramować” na długą lub krótką żywotność w czasie pracy. Nie da się stworzyć grzałki wiecznej – bo drut oporowy w czasie pracy się degeneruje i dochodzi w końcu do jego zniszczenia. Następuje to najszybciej, gdy pracuje przy granicznej temperaturze – poniżej wartości pracy maksymalnej dla poszczególnych grup średnic dla drutu Kanthal A1:
0.15 – 0.40 mm ma temp. pracy: 925 – 1050 stopni C
0.41 – 0.95 mm ma temp. pracy: 1050 – 1175 stopni C
1.0 – 3.0 mm – ma temp. pracy: 1175 – 1250 stopni C
Nie odnalazłem informacji jak długo może taki drut pracować w maksymalnym przedziale temperatur.
Ale podejrzewam, że jak zejdziemy do jak najniższych wartości to osiągniemy maksymalny czas jego pracy – też tej informacji również nie znalazłem – ale chyba nie jest to błędne założenie.

Posłużę się teoretyczną grzałką o fi 8mm i długości 330mm, która byłaby możliwa do kupienia na rynku i zastanawia mnie to, jaka musiałaby być w środku spirala i z jakiego drutu wykonana. W U-rurce może być około 670mm długości spirali i pasowałby drut o fi 0,511mm (biorę dane z tabeli 2). Jej temperatura pracy to 735 stopni Celsjusza – czyli zaledwie około 300 stopni Celsjusza mniej niż maksymalna graniczna temperatura pracy (wyżej je podałem). Dla mnie wartość dużo za duża. Zakładam, że producent nie zrobiłby spirali z cieńszego drutu – bo mógłby: wystarczy odrobinę rozciągnąć krótszą spiralę i będzie te 670mm. A niestety temperatura jej pracy także wzrośnie. I mogłoby się wydawać, że będzie nawet lepiej, bo większe odstępy międzyzwojowe to lepsza praca spirali ale ta temperatura… :cry:

To co siedzi w środku płaszcza grzałki rurkowej, którą kupujemy?
Nie mam niestety, żadnej uszkodzonej grzałki, którą mógłbym przeciąć i sprawdzić jakiej średnicy jest drut wykorzystany do jej wytworzenia i ewentualnie zmierzyć odstępy międzyzwojowe oraz porównać dane ze stworzoną tabelą.

Kupując grzałkę rurkową, pytamy sprzedawcę lub sprawdzamy w Internecie podstawowe dane techniczne jak napięcie, moc i rozmiary, żeby nam pasowała do urządzenia czy wielkości zbiornika oraz jak ją przymocować. Czasami trafimy na informację o obciążeniu powierzchniowym (jak mamy szczęście) ale to wielka rzadkość i nie znajdziemy tam informacji o średnicy drutu w jej środku czy temperaturze jej pracy. I są później pytania: czy grzałki dostępne u "takiego" sprzedawcy są warte zakupu, a może się psują, czy to u nas na forum, czy u piwowarów…Dobrze, jak ktoś kupił wcześniej i podzielił się tą informacją ale tak nie musi być.

Dociekamy tylko tego, czy płaszcz grzałki jest na pewno z nierdzewki – co by nam nie skorodowała albo nie „zjadło” ją i ewentualnie o materiał na uszczelki i to tyle. A co jest w środku tego płaszcza, nie pytamy, bo i kogo. :bezradny:
Gdyby te informacje musiały być podane w karcie wyrobu, łatwiej byłoby nam dopasować grzałkę do swoich potrzeb. Oczywiście można zlecić wykonanie jej wyspecjalizowanej firmie ale to kosztuje i to nie mało, gdy zamawia się ich niewielką ilość.
A dla mnie to jest tylko hobby i jeśli można coś samemu zrobić, to czemu nie, gdyby się tylko dało.
Będę wówczas wiedział co jest w jej środku i o jakich parametrach.
Jestem teraz bardziej świadomy tych ograniczeń i dlatego dalej drążę temat, by udało się wyprodukować idealną na moje potrzeby grzałkę i żebym zawarł się w małych kosztach - robocizny nie muszę liczyć, jak to w hobby.

To kilka suchych faktów oraz rozważań teoretycznych, które mnie jeszcze nie zniechęciły do realizacji projektu. To, że muszę wprowadzić w nim korekty, to niestety jest fakt – i to ten ćwiek.

A na razie wrzucam do kompletu tabele w pliku .xlsx dla chcących pogrzebać w temacie - i znowu wyszło za dużo tego...
tabela porównawcza zależności fi drutu.xlsx
Zauważyłem, że popełniłem błąd z drutem Kanthal A - miało być drut Kanthal A1, który ma inną rezystywność i dane w arkuszu (w tym zrzuty obrazka) były błędne - wrzuciłem nowy obrazek i poprawiony plik .xlsx. Wstawiłem tam więcej średnic drutów oraz dodałem wyliczenia obciążenia powierzchniowego.
Nie masz wymaganych uprawnień, aby zobaczyć pliki załączone do tego posta.
ODPOWIEDZ

Wróć do „Grzanie”