Ако на някой му е скучно...

[tef4o]

Постановка: обикновен редуктор на налягане (редуцир-вентил).
Флуид: втечнен пропан-бутан.
Налягане на входа - 12 bar.
Температура на входа - 0 градуса Целзий.
Налягане на изхода - 2 bar.

Въпрос: колко енергия е нужна, за да се поддържа на изхода на редуктора температура 60 градуса Целзий при постоянен дебит на течната фаза (входа) 5 ml/s?
Термичните загуби от преходни съпротивления и разсейване могат да се пренебрегнат.
Постановката като принцип е подобна на изпарител за газов инжекцион.

Май съм позабравил доста неща от училище, нещо не можах да си го сметна сам Изкарвам го около 40W, но ми се вижда нереално.

[Ясен]

До: Ако на някой му е скучно...

385.6 kJ/kg топлина на изпарение на бутана, плътност 601.4 kg/m3, кипи при -0.5 градуса
пропан: топлина на изпарение 425.31 kJ/kg плътност 582 kg/m3, кипи при -42 градуса

Това са данни при 1 атм. и температура на кипене на течностите

Вземаш нещо средно, решаваш че тези 5мл са 3 грама и на всеки грам трябват примерно 400 джаула, само за да се изпари. Значи за секунда 1200 джаула, или мощност 1200 вата. Спрямо изпарението, смяната на налягане и температура са несъществени като разход на енергия.

[tef4o]

До: Ако на някой му е скучно...

385.6 kJ/kg топлина на изпарение на бутана, плътност 601.4 kg/m3, кипи при -0.5 градуса
пропан: топлина на изпарение 425.31 kJ/kg плътност 582 kg/m3, кипи при -42 градуса

Това са данни при 1 атм. и температура на кипене на течностите

Вземаш нещо средно, решаваш че тези 5мл са 3 грама и на всеки грам трябват примерно 400 джаула, само за да се изпари. Значи за секунда 1200 джаула, или мощност 1200 вата. Спрямо изпарението, смяната на налягане и температура са несъществени като разход на енергия.

Благодаря, знаех си, че съм объркал нещо с тия 40 вата... май 2 нули

П.П. Два-три часа по-късно.
Абе май и така не е. Щото излиза, че за да загрееш 20 литра пропан-бутан с 20 градуса, хайде нека да са 50 или 80 даже, за един час, ще отидат 4-5 киловатчаса. И това не ми изглежда реално. Егати, омотах се нацяло.... Що ли не слушах навремето какво ми говореше даскалицата по термодинамика...

[BAlexandrov]

До: Ако на някой му е скучно...

На изхода изпарено ли е вече и 60 градуса на изпаренията ли?

[Симеон]

До: Ако на някой му е скучно...

Благодаря, знаех си, че съм объркал нещо с тия 40 вата... май 2 нули

П.П. Два-три часа по-късно.
Абе май и така не е. Щото излиза, че за да загрееш 20 литра пропан-бутан с 20 градуса, хайде нека да са 50 или 80 даже, за един час, ще отидат 4-5 киловатчаса. И това не ми изглежда реално. Егати, омотах се нацяло.... Що ли не слушах навремето какво ми говореше даскалицата по термодинамика...

Само не на открит огън

[BAlexandrov]

До: Ако на някой му е скучно...

Само не на открит огън

Защо бре, ако част от газа се използва за загряване, процеса ще се самоподдържа

[tef4o]

До: Ако на някой му е скучно...

Защо бре, ако част от газа се използва за загряване, процеса ще се самоподдържа

Майтапите се вие, но въпроса си беше сериозен.
Ще обясня малко по-подробно. Карбураторен двигател с долен термостат, подгряването на изпарителя е свързано паралелно на парното. Но когато парното е спряно, се държи страно.
Когато работи на бензин, всичко е ОК. Но при работа на газ, температурата на антифриза чувствително се покачва, ориентировъчно 7-8 градуса (всичко по заводския датчик, нямаше с какво да го премерим по-точно на място).
Имаше предположение, че тъй като антифриза от изхода на изпарителя влиза в корпуса на термостата и обмива чувствителната част, термостата отваря по-късно. От друга страна максималния разход на газ е 20 литра в час (при това моментно, за 2-3 секунди при максимално ускорение), а средният е под 10, което прави грубо от 2.5 до 5 милилитра в секунда, ми се видя нереално да сваля температурата чак пък толкова много, още повече, че на същото място се "влива" и потока от главата при затворен термостат, който би трябвало да е с поне същия дебит.
Учил съм ги тези неща, но някак така и не ги научих, особено тази част с процесите при смяна на агрегатно състояние ми е откровено мътна та затовареших да попитам.
Според отговора на Ясен - всичко си пасва. А това, че на мен подобен разход на енергия ми се вижда твърде голям, явно си е мой проблем
Интересно ми е и още нещо, ако наистина това е причината, защо при нормална работа (бензин) и включено на макс парно, темпратурата на антифриза не се повишава? Или поне не толкова забележимо.

Мислех да свържа изпарителя на мястото на подгряване на карбуратора, само че там има друг дребен проблем - като постопли термостата и най-напред притваря тъкмо това подгряване с малката клапа. Мина ми през ум да се сложи електрическо подгряване и ако става въпрос за 100-200-300W, добре, но ако наистина иска киловати, ясно е, че няма как да стане

[BAlexandrov]

До: Ако на някой му е скучно...

Работата е че тази мощност идва от водата, но се поглъща от цялото количество преминала вода и променя температурата и, така че би трябвало при вдигане на оборотите и съответно дебита на водата през изпарителя и термостата да се минимизира ефекта и да пада температурата, ако теорията е вярна.

[tef4o]

До: Ако на някой му е скучно...

Работата е че тази мощност идва от водата, но се поглъща от цялото количество преминала вода и променя температурата и, така че би трябвало при вдигане на оборотите и съответно дебита на водата през изпарителя и термостата да се минимизира ефекта и да пада температурата, ако теорията е вярна.

Да, обаче при повишаване на оборотите се повишава и дебита на пропан-бутана...

[BAlexandrov]

До: Ако на някой му е скучно...

При мен спецификацията за дебита на водната помпа е 20-200 л/мин според оборотите. Това е 0.3 - 3.3 л/сек. При 1200 джаула разсеяни в тях се получава пад на температурата 0.9 - 0.09 градуса

Всъщност не знам при теб какъв е дебита през изпарителя, но и 10 да е е пак 1.8 градуса, не 7-8 да свали с които да излъже термостата, че да се вдигат с толкова.


Мисля, че просто му е запушен радиатора или не са му останали ламели

[Ясен]

До: Ако на някой му е скучно...

... ако наистина това е причината, защо при нормална работа (бензин) и включено на макс парно, темпратурата на антифриза не се повишава? Или поне не толкова забележимо.

Замислял ли си се за друг вариант - типично по газаджийски АГУ да е захранена от място, от което влияе на показанията на термометъра?

@BAlexandrov - водната помпа по спецификации добре, но малка част от нейния дебит минава през изпарителя.

---
Чисто обективно, един двигател при работа на газ отделя повече топлина и към охладителната уредба, и в изгорелите газове. Обяснението е дълго и включва термодинамика и теория на ДВГ, но крайният резултат е такъв. Термостатът обикновено прикрива тези разлики твърде успешно, но при вглеждане в стрелката се забелязва.

В частност, моите две руски кошници го правят съвсем забележимо. Но не зная в цифри - като нищо е около 5 градуса. И на двете "охладената" вода от изпарителя не минава през термостата. Едната е с метан, който пък почти не харчи топлина спрямо обикновения пропанов изпарител. И на двете газовото устройство се отоплява от кръга за подгряване на колекторните тръби, дроселовата клапа и автоматичния смукач. Свързано е след автоматичния смукач, затова не го обърква по температура.

[BAlexandrov]

До: Ако на някой му е скучно...

Термостатът обикновено прикрива тези разлики твърде успешно, но при вглеждане в стрелката се забелязва.

Ако се забелязва в стрелката значи не ги "покрива" разликите, а охладителната ти система е на макс и не смогва.

Взел съм максималното натоварване от изпаряването на газта и дори и при него да е постоянно, при вдигане на оборотите все 10-20 л/мин ще минат през изпарителя де, няма начин!

[Ясен]

До: Ако на някой му е скучно...

Ако се забелязва в стрелката значи не ги "покрива" разликите, а охладителната ти система е на макс и не смогва.

Не е точно така. Термостатът има някакъв работен диапазон от примерно 10-15 градуса (от напълно отворен до напълно затворен). Това, че си се преместил в друга точка от диапазона все още не значи проблем. Така или иначе, при мен разликата се наблюдава от празен ход до катерене на първа ниска и си е все тая.

Все пак, водната помпа се върти пропорционално на двигателя. Това силно опростява работата на термостата. По ред причини пък диапазонът му е точно такъв, какъвто е, а не примерно 2 градуса, какъвто също може да се направи.

[BAlexandrov]

До: Ако на някой му е скучно...

Да, така е 10ина градуса е...

[tef4o]

До: Ако на някой му е скучно...

Замислял ли си се за друг вариант - типично по газаджийски АГУ да е захранена от място, от което влияе на показанията на термометъра?...

Никакъв шанс, термодатчика е много далеч от там. Ако те интересува по-конкретно - става дума за Шатъл с EW2 двигател.
Освен това газаджийте нямат (вече) нищо общо, щото ... щото не ми се говори какви го бяха свършили едва не оттървах двигателя посред зима. То всъщност добре, че беше зима, та като духна парното студено и се усетих веднага.
Не си спомням жигулските термостати с каква конструкция са, но на Шатъла е с две клапи и малко ме притеснява да го вържа на отоплението на карбуратора, защото като позагрее колата и тази част от кръга се затваря. Друго, което ми се върти из главата е да разкарам "малката" клапа и все пак да го вържа там.Не, че пак няма да влиза при термостата, но няма да е директно върху чувствителната част.

@BAlexandrov - Температурата на антифриза след изпарителя може и да е 1-2 градуса по-ниска само, но не знам като блъска директно в термостата дали общия ефект не се променя по-чувствително. Все пак през по-голямата част от времето термостата не е напълно отворен, би трябвало да работи в балансен режим. Не настоявам, че това е причината, просто за друга не се сещам, а след няколкомесечно възстановяване, колата вече е почти готова и ми се ще да имам някаква яснота по въпроса.

Радиатора, водната помпа и термостата са (по-скоро бяха ) нови, не е от тях. Специало термостата го сменях 3 пъти заради разни ментета
Интересното е, че на Лансера охладителната система е сходна като начин на действие, а нямам подобен проблем.