Zbiornik z płaszczem vs same grzałki do gęstych zacierów

[doctore]

Nie od dziś wiadomo, że gotowanie gęstych zacierów zbożowych czy owocowych w zbiorniku z płaszczem jest sprawdzone. Jednak nie wszystkich stać na wydanie kilku tysięcy na zakup takiego zbiornika. Jaka więc może być alternatywa dla takiego zbiornika a przy tym o wiele tańsza?
Alternatywą w takim przypadku może być, jest zastosowanie grzałek o większej mocy, które będą zasilane przez najprostszy regulator napięcia wyposażony w watomierz lub ewentualnie woltomierz w celu łatwego ustawienia odpowiedniej mocy tak aby gęstość mocy na grzałkach była w granicach 2 W/cm².

Przykład:
Jeżeli do zbiornika zastosujemy 2 grzałki zespolone 3x2 kW to mamy do wyboru dwie sytuacje do wykorzystania w zależności od rodzaju zasilania.

• zasilanie 1-f

- po 2 grzałki łączymy szeregowo a następnie te 3 układy grzałek łączymy równolegle i w sumie otrzymujemy łączną moc 3 kW. Taki układ grzałek podpinamy pod regulator napięcia i mamy regulację płynną od 0-3000 W. Tu musimy pamiętać jednak o wstępnym wyliczeniu (jeśli producent nie podaje) gęstości obciążenia naszej grzałki aby dobrać odpowiednią wartość napięcia.
- Jeszcze prostszym, tańszym i uniwersalnym rozwiązaniem jest zastosowanie tylko jednej grzałki zespolonej 3x1,5 kW (grzałki łączymy równolegle). Mamy wtedy do dyspozycji 4,5 kW i takie rozwiązanie możemy wykorzystać do gotowania cukrówek oraz do gęstych zacierów ale należy pamiętać o tym, że do tego drugiego możemy użyć tylko odpowiedniej (niższej) wartości napięcia. Jak gotujemy cukrówki lub inne klarowne nastawy to mamy do dyspozycji regulację płynną od 0-4500 W a jak gęste zaciery to od 0-2300 W.

• zasilanie 3-f

- tu mamy podobnie jak powyżej tylko z tą różnicą, że nie trzeba łączyć grzałek szeregowo. Wystarczy jak zastosujemy jedną grzałkę zespoloną 3x2 kW lub dwie grzałki 3x2 kW i połączymy równolegle. To w zależności od pojemności zbiornika.
Jest tylko jeden warunek, regulator powinien być taki aby wszystkie fazy były regulowane (najlepiej 1 potencjometrem).
Uniwersalność i zasady takie same jak przy zasilaniu 1-f.

Jak twierdzą inni koledzy, którzy stosowali takie konfiguracje, przy obciążeniu powierzchniowym grzałki na poziomie 2 W/cm² gęste wsady nie przypalają się i nie przywierają do grzałki.

Ekonomia
- zbiornik keg 50 L dwupłaszczowy to koszt rzędu 1200-1500 PLN plus regulator
- zbiornik keg 50 L z jedną lub dwiema grzałkami 3x2 kW to koszt rzędu 300-400 PLN plus regulator

[Spawacz]

Ok... ciekawa alternarywa ale zastanawiam się nad 2 sprawami. Powieszchnia grzałki poprzez regulator rozgrzewa sie w takim układzie do ilu stopni aby nie przypalić wsadu a w zasadzie aby wsad nie przywarł do grzałki i nie następowało zwęglanie cząsteczek w konsekwencji smrodu spalenizny? Kolejną rzeczą bo zakładam że powieszchnia grzałki nie może przekroczyć 100 max 120 sC jest czas rozgrzewania wsadu który zakładając że mamy kega 50l i gęsty zacier lub gęsty nastaw bedzie trwał + - wieczność. W płaszczu powieszchnia wymiany ciepła płaszcz wsad jest ogromna. Grzać grzałką by nie przypalić mało wykonalne ale możliwe tak mi sie wydaje ale nie chciał bym zapuścić siwej brody przy tym. Można używać tgz bełkotki można również wykręcić grzałkę wkręcić zaślepkę i wsadzić kega do gara o odpowiwdniej wielkości i na gaz lub do gara przysposobić grzałki elektryczne i odsadzić kega odpowiednio wyżej. Płaszcz wcale nie musi być zamknięty jeśli nie wkórwia cie para gotującej wody np. Można użyć innego medium nie wrzącego przy 100 Sc. Oleje glikole solanki itp.

[doctore]

Kilka kwestii a priori.
Wiadomo, że czy masz zbiornik z płaszczem czy bez to do gotowania gęstego wskazane jest zastosowanie mieszadła dla lepszego rozprowadzenia ciepła.
Czas rozgrzewania tego co jest wewnątrz jest zależne tylko i wyłącznie od ilości dostarczonej energii cieplnej a nie od powierzchni płaszcza więc jeżeli temperatura cieczy w płaszczu wynosi ca 108 ºC to mniej więcej taką temperaturą grzany jest też wsad. Jeżeli w takim przypadku nic nie przypala się to jeżeli grzałki zasilimy takim napięciem, że temperatura jej płaszcza nie przekroczy 110 ºC to też nic nie powinno przypalić się.
Z drugiej strony, powierzchnia elementów grzejnych typowej grzałki zespolonej 3x2 kW nie jest aż tak mała i wynosi około 560 cm² (moje wyliczenia).
Jeżeli taki zbiornik z płaszczem z grzałkami 4 kW rozgrzewamy powiedzmy przez 60 minut to jeśli w zbiorniku bez płaszcza zapodamy 4 kW tak, żeby temperatura na powierzchni grzałek nie przekraczała 110 ºC to czas rozgrzewania będzie porównywalny. W przyrodzie nic nie ginie, ile energii dostarczysz tyle odzyskasz minus straty oczywiście.

Obciążalność powierzchniowa typowych grzałek zanurzeniowych waha się w przedziale 8-12 W/cm². Jest to o wiele za dużo aby gotować gęste bez ryzyka przypalenia dlatego podajemy na grzałki taką wartość napięcia aby obniżyć tę wartość do około 2 W/cm². Nie bójmy się więc eksperymentów bo kto nie ryzykuje ten szampana nie pije

Po co zamykamy płaszcz grzewczy? W zasadzie z dwóch względów. Po pierwsze primo, poprzez zwiększenie ciśnienia zwiększamy temperaturę cieczy grzewczej. Po drugie primo aby nas parowanie nie

[Spawacz]

"Czas rozgrzewania tego co jest wewnątrz jest zależne tylko i wyłącznie od ilości dostarczonej energii cieplnej a nie od powierzchni"
Nie zgodze się , prosty niedorzeczny eksperyment po którym raczej nie napijesz sie szampana . Gdybyś mógł zamknąć sie w zbiorniku i rozgrzewać go tylko od spodu 100 sC tam gdzie typowo znajdują sie grzałki a gdybyś mógł zamknąć sie w zbiorniku z płaszczem gdzie grzeje 100s C z każdej strony poza głową w którym szybciej sie zapocisz? W każdym ale jak ci stopy bedzie tylko grzać to bedziesz miał czas pomyśleć po kiego wuja wlazłem do tego zbiornika Powieszchnia grzania ma znaczenie rozprowadzanie za pośrednictwem mieszadła też i przenikanie cieplne również ale może być różne w zależności od gęstości wsadu.
Powieszchnia grzania grzałki zespolonej 3x2kw to mówisz nie mało 560cm2? I to x 2w/cm2= 1120w. Postanowiłem obliczyć powieszchnie wymiany mojego zbiornika. zbiornik Fi 44 h 35.
Bok 44x3.14=138.16×35=4835.6cm2 wg wzoru p=axb
Dno fi 44 liczone wg wzoru pi x r2 3.14×22×22=1519,76 cm2. Razem 6355.36cm2 powieszchni wymiany ciepła płaszcza do zespołu grzałek 3x2kw 560cm2 to o 11.3488511429 raza mniej.
"Jeżeli taki zbiornik z płaszczem z grzałkami 4 kW rozgrzewamy powiedzmy przez 60 minut to jeśli w zbiorniku bez płaszcza zapodamy 4 kW tak, żeby temperatura na powierzchni grzałek nie przekraczała 110 ºC to czas rozgrzewania będzie porównywalny."
Tak jeśli : 4000w÷2w /cm2=2000w÷560cm2=3,5714285717 zespołu grzałek 3x2kw. Czyli musiał byś mieć w kegu 50 3,5 zespołu grzałek czyli 10.5 grzałek 2000w i obciążać je 2w/cm2 by uzyskać 4kw. To teraz sobie wyobraź 10 grzałek w kegu. Nie mówie że to nie możliwe.

[doctore]

Drogi Zygmuncie,
Nie wnikając głęboko w meritum sprawy używając przy tym różnego rodzaju wzorów i wyliczeń przedstawię podstawowe zasady dotyczące ciepła.
Ciepło jest formą energii więc podlega jednemu z najbardziej podstawowych praw fizyki czyli zasadzie zachowania energii.
W myśl tej zasady energia nie zanika bez śladu, a więc i ciepło też nie może nagle ginąć, lub powstawać z niczego podczas jego przemian termodynamicznych.
Podstawowe równanie bilansu cieplnego ma postać:
Ciepło oddane = Ciepłu pobranemu - jest to wzór oczywiście dla układu idealnego zamkniętego, z jakim my nie mamy do czynienia . Inaczej rzecz biorąc, jeśli do naszego układu dostarczymy energię elektryczną zamienioną w grzałkach na energię cieplną w ilości powiedzmy umownie 1000 kcal to taką samą ilość odbierzemy. W naszych przypadkach występuje niestety dodatkowo strata w postaci emisji ciepła do otoczenia
W powyższym nie ma mowy o czymś takim jak powierzchnia.

[Spawacz]

......No dobra. Fizyki nie obale ale 10 i pół grzałki fajnie by wyglądało w kegu

[doctore]

... ale 10 i pół grzałki fajnie by wyglądało w kegu

Nie 10,5 grzałki ale 3 grzałki zespolone Niby to samo ale jak ładnie brzmi