Category: техника

Category was added automatically. Read all entries about "техника".

Картинка моя

Мягкий вакуум. Сенсация для идиотов.

А теперь пробежимся по волшебству. «Мягкий вакуум».
Чудесным образом живы присно алхимики и кудесники, продающие устройства для сушки на основе "мягкого вакуума". Разрушают они умы неустойчивых к легкой наживе и склонным верить в сенсационные открытия, сделанные необразованными идиотами.
Для начала посмотрим на таблицу зависимости температуры и удельной теплоты парообразования воды от давления. Принимаем нормальное атмосферное давление 1,0133 бар или 760мм.рт.ст.

Давление, бар

Давление, кг/м2

1

Температура кипения

Удельная теплота парообразования, кДж/кг

Удельная теплота парообразования, вт/кг
0,023 230 9902 20 2440 677,8
0,12 1200 8932 50 2380 661,1
0,47 4700 5432 80 2300 638,9
0,91 9100 1032 97 2269 630,3
0,945 9450 682 98 2264 628,9
0,978 9780 352 99 2261 628,1
1,01325 10132,5 0 100 2259 627,5
1,042 10420 -288 101 2257 626,9
1,958 19580 -9448 120 2200 611,1
9,8 98000 -87868 179 2030 563,9
98 980000 -969868 309,5 1270 352,8


Посмотрим в таблицу с выделенным желтым фрагментом. Это и есть, насколько я понимаю тот самый мягкий вакуум, который должен инновационно сделать сушку эффективной. Что же мы видим? При понижении давления (откачке воздуха) из нашей камеры вакуумным насосом до снижения температуры кипения воды на 1 градус, удельная теплота парообразования увеличилась! Но, слава богу, незначительно!
Но любопытный читатель, несомненно, обнаружит непонятный столбец под цифрой 1. Может быть чудо эффективности и рационализаторства все-таки есть? Но к чудесам данный столбец не имеет никакого отношения. Эта цифра показывает нам, сколько килограмм «ляжет» на один метр поверхностей нашей сушилки. К примеру, понизили мы давление настолько, что вода закипела при 99 градусах цельсия. В принципе, человек может не ощутить такое изменение давления. Это можно сравнить с подъемом человека в горы на высоту 300 м. Но нагрузка на конструкцию камеры (допустим, 18м2 -3 х 6м) будет такой, как будто мы положили сверху груз равный 352кг х 18 = 6336кг! А если наша камера сделана из сэндвич-панелей? Выдержит? Стоит ли дальше откачивать?
А что будет, если поднять в камере давление чуть-чуть, подключив компрессор и законопатив все дырочки. Подняв чуть-чуть давление (вода закипела при 101 градусе), мы можем сэкономить 0,6Вт в час! Но лучше этого не делать, посмотрев на колонку 1. Теперь нашу камеру будет раздувать изнутри с силой, которую можно сравнить с тесной толпой мужиков, набитых в нашу сушилку и упершихся в потолок. Хорошо хоть, что природа придумала защиту от дурака в случае с давлением: либо дверь вышибет, либо где-то что-то оторвет, либо… высокое давление дырочку найдет. А вот с вакуумом, даже мягким играть не безопасно! И физически бессмысленно.
Картинка моя

Про осушители

Информация для любознательных и тех, кто на своей шкуре столкнулся с осушителями. Любому мало-мальски знакомому с физикой и действием холодильной машины известно, что при работе холодильной машины образуется тепло, рассеиваемое в атмосферу конденсатором и испарителем, отбирающим тепло из среды. Все это становится возможным, если между конденсатором и испарителем, стоит компрессор, который прокачивает специальный газ – фреон, который расширяясь способен отбирать тепло из среды. При охлаждении воздуха, проходящего через испаритель, воздух не только охлаждается, но и, остывая в местах касания с холодной поверхностью испарителя, осушается, отдавая часть влаги, содержащегося в нем в виде пара. Холодильная машина производит несколько больше тепла, нежели отбирает (охлаждает) приблизительно на 30%. Так как это тепло образуется за счет работы электродвигателя компрессора, преобразующего потребляемую электрическую энергию в тепловую. Обычно, тепло при работе холодильной машины рассеивается в атмосферу внешним блоком – конденсатором. А если объединить их в одном помещении – получится устройство, называемое рекуператором. В процессе работы рекуператора будет выделяться вода с поверхности испарителя (конденсат) и тепло от компрессора. Основная часть тепла, отбираемого из воздуха испарителем (охладителем), вернется в него на конденсаторе (калорифере или нагревателе). Важно учесть, что чем влажнее воздух, проходящий через охладитель, тем меньше тепла отберет фреон. Это связано с тем, что существенная часть энергии расходуется на фазовый переход, когда вода из пара превращается в жидкость. Именно поэтому пустые помещения без продукта охлаждаются очень быстро, а стоит загрузить камеру продуктом – процесс идет очень медленно, рассеивая огромное количество тепла через конденсатор.
Почему же нельзя использовать рекуператоры при сушке продуктов питания, особенно рыбы?
Поставим простую задачу: нужно высушить 1000кг условной рыбы, чтобы получить 500кг готового сушеного продукта. Это значит, что нам нужно превратить в пар 500кг воды с поверхности нашей рыбы. Мы хотим, чтобы продукт высох за 4 суток – прибл. 100 часов.
Казалось бы, делим 500кг на 100 часов и получаем условие подбора холодильной машины для конденсации 5 кг в час при температуре, скажем, не выше 25градусовС – об этом же написано в любой книге по технологии. Именно этим условием задачи руководствуется идиот-разработчик такой системы. Он получает из своих, неуместных в данном случае, таблиц и программ подбора, холодильную машину мощностью прим. 20кВт при температуре кипения -2градусаС. Дальше этот болван учитывает при расчете, а обычно, поджарив или испортив несколько первых партий рыбы, что тепла будет много больше, поэтому он вводит в систему дополнительный конденсатор, который будет рассеивать это избыточное тепло. Тут уж нет пределу совершенства в глупости: ставятся различные системы гибкого регулирования количества тепла, рассеиваемого в атмосферу. В конечном итоге получается навороченный осушитель с возможностью поддержания заданной температуры и сложной системой регулирования. Мне встречались такие деятели, которые умудрялись эти манипуляции делать за счет терпилы – клиента, приводя какие-то аргументы. Кстати, мне знакомы ситуации, когда такие модернизации длятся годами и высасывают столько нервов, сил, денег и порчи продукции, что уму непостижимо. При этом, вера в осушители настолько сильна, что слово это не сходит с уст переработчиков.
Но, спросите вы, в чем же глупость такого расчета? А дело в том, что есть различные типы связи влаги в рыбе. Основной задачей в начале процесса является удалить как можно больше поверхностной влаги или влаги смачивания. Эта та влага, которая находится на поверхностях рыбы и в капиллярах под кожей. Этой влаги так много, что она составляет до 20% массы полуфабриката. Мы знаем, что чем меньше влаги в продукте, тем он дольше может храниться. Это связано именно с влагой. Микроорганизмы, вызывающие порчу продукта, размножаются именно на влажной и теплой поверхности продукта. Тут важен каждый час. Только удалив эти 20% веса можно быть спокойным, что продукт выдержит нахождение в теплой атмосфере сушилки оставшееся время сушки. При работе «нашего» осушителя, процесс извлечения этой свободной и легкой для удаления влаги занимает при точном соответствии программе - 20 часов! За это время колонии бактерий, палочек, плесени настолько разрастаются, что помимо опасности для самого продукта, все помещение сушилки оказывается заражено. Когда поверхностная влага удалена, осушитель (или режим осушения), в принципе, может быть использован, но тут тоже есть неприятная особенность. При стабильной работе рекуператора на определенной температуре, капилляры не закрываются, поверхность продукта остается гигроскопичной и вся микрофлора, размножившаяся на поверхности во время начальной сушки, имеет раскрытые ворота для проникновения в глубокие слои рыбы и активно этим пользуется. Вместе с влагой, которая по этим капиллярам выходит к более сухим, поверхностным слоям, патогенная флора двигается от высыхающей поверхности к внутренним, влажным и теплым слоям. Надо признать, что многие переработчики придумывают свои хитрости, чтобы свести к минимуму последствия покупки таких осушителей. Людям приходится изворачиваться, как ужам на сковородке. Возникают целые технологии адаптации к этим условиям. Тут и камеры первоначального обдува, где с рыбы сдувают влагу, всеразличные форточки - автоматические и ручные, мощные промышленные и бытовые вентиляторы, многократные «пятнашки» с рамами. И, по определению, не самый качественный продукт. Хотя, многие «терпилы» и отказываются признавать собственную глупость, но тут уж дело для специалистов по когнитивной психологии…
Именно поэтому я использую совершенно другой метод. Принцип действия моих сушилок основан на большом воздухообмене с внешней средой, программы сушки составляются таким образом, чтобы минимизировать время нахождения рыбы во влажном начальном состоянии, использование консервирующее действие холода, порционное увлажнение с пересушиванием поверхности. Я пытаюсь оптимизировать процессы таким образом, чтобы добиваться результата стабильно и гарантированно. Надо сказать, что и я совершаю ошибки. И мои сушилки не совершенны. В них всегда есть место улучшениям и модернизациям. И полностью независимыми от погодных условий их не назовешь. Но при проектировании, я ориентируюсь на физические законы и на качество конечной продукции. И опыт, сын ошибок трудных.
Картинка моя

Сушка в вакууме

В ответ на коммент про использование вакуума для сушки.
Игры с давлением хорошо известны, но малопригодны в промышленных масштабах. Если пытаться включить вакуумный насос в комнате, заткнув щели и выбрасывая воздух наружу, то можете себе представить силу, которая будет действовать на стены извне? Верно, с силой 1 атмосфера, то есть 1 кг на см2. Скажем на окно площадью 1 м2 будет давить сила в 10 тонн! Или на дверь 15 тонн. Выдержат ли стены? Конечно, можно создать фиговый вакуум, с давлением на окно в тонну, хотя все равно не выдержит. Может в 100 раз меньше, тогда всего лишь 100 кг - но такой смехотворный вакуум не способен удивить даже высушиваемый продукт. Так что надо быть реалистами и сосредоточится на серьезных вещах.
А то как с верой в исцеляющую силу мироточивой иконы. Шляпа полная. А кто верит во всякие такие сказки - лох махровый.
Картинка моя

Ностальгическое про электрокамин

На даче есть такой советский девайс: лампочка, над ней алюминиевая крыльчатка на тонкой оси, и все это прикрыто каким-то пластиковым полупрозрачным фактурным кожухом, имитирующим угли. И вот лампочка вырабатывает тепло, теплый воздух конвективно вращает крыльчатку, та рассеивает свет под коджухом, который имитирует тление угля, создавая некий каминный уют. Ах да, на этом выдающемся приборе установлены трубчатые электронагреватели, которые распоположены перед отражателем, предназначеным для направленного действия инфракрасного излучения. Которое, в свою очередь, воздействует на протянутые к прибору ноги.
Причем, ТЭНы маломощные, чтобы не нагружать советские электросети, использующие алюминий в качестве материала для тонких электропроводящих макарон, именуемых проводами. А протянуть ноги в шерстяных носках к излучателям тепла не получается. Либо держать на весу, либо, если ослабнут, опустятся на ломкий кожух или острый заборчик вокруг кожуха, имитирующий решетку, предохраняющую от высыпания твердого топлива из зоны тления (горения).
Поэтому в советской России почти в каждом доме была маленькая деревянная лавочка. Которая из-за малого веса и небольших габаритов была крайне неустойчива. Но именно она использовалась для поддержания ног у такого прибора, в зоне полезного действия излучателей.И именно падение этой лавочки (имеющей небольшой собственный вес) на оградительную решетку и пластиковый кожух не приводила к поломкам последнего.
Прибор рассчитан на использование лампочки в 40Вт. Если такой лампочки не оказалось, и вы установили 60Вт, то такое количество теплоты способно вызывать локальные тепловые коробления кожуха. И можно определить, кто внимательно читал инструкцию, а кто нет! Чтобы не было гарантийных претензий! А купить кожух нельзя! А из под покоробленного кожуха будет пробиваться свет лампы, разрушая интимную атмосферу.
Но этот прибор служил верой и правдой нашим отцам, раскрепощая наших матерей!
Ура электрокамину!