Изобретение. "Теплотермосы" для дома, хозяйства и бани

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

@Tepper,

сегодня наконец встретился с исполнителями заливки алюминия.
хорошая новость в том, что мужики толковые, и цех специальный - литейный, занимаются именно алюминием каждый день. залить 12кг в металлическую трубу для них вообще пустяк

но по итогам беседы есть и плохие новости

первое, сказали что расплав алюминия "разъедает" (растворяет фактически) любой металл, даже нержавейку, и даже тигли, которыми они пользуются, со временем прогорают до дыр.
ситуация ухудшается тем, что в нашей конструкции будут сварные швы - слабое место, разъедать начнет именно там.

второе, при температуре около 560 градусов начинается активное расширение (еще ДО начала плавления), и это расширение будет создавать сильные механические напряжения в конструкции. и снова вспоминаем про швы, которым итак нелегко приходится...

разрыв сосуда с нагретым алюминием чреват минимум пожаром, максимум - взрывом, если там уже расплав и попадет вода. а ведь основное назначение ТТ - баня.

из вышеизложенного следуют два вывода.

1. для начала нужно изготовить ТТ минимального объема, чтобы на нем отработать технологию и слабые места.

"минимального" означает, что он должен обеспечивать 1 сеанс "бань кайфа" в поролон-кабине, расположенной в отапливаемом помещении (квартире или доме), при окружающей температуре +20 град.

габариты "кабины" 1.8х2х2 м. толщина поролона 2см. "сеанс" подразумевает выход бани на рабочий режим +55-60 град. а также испарение за время процедур 1.5л воды, предварительно нагретой до +70-80 град.

2. необходимо учесть и рассчитать тепловые напряжения в конструкции, связанные в частности с расширением алюминия, и выяснить какой материал и в каком количестве (т.е. какой толщины) нужно применить, для обеспечения 200% (минимум двукратного) запаса прочности.

форм-фактор конструкции - цилиндр.

жду ваших соображений!

 

Если сильно упрощенно, то цилиндр должен не дать расшириться алюминию при нагреве, т. е. фактически смять его при расширении, чтобы оставить в прежнем диаметре. Прочность алюминия на сжатие (как вариант) 800кГс/см2. Значит алюминий расширяясь будет создавать давление 800Атм.
При диаметре цилиндра 10см, стальная стеночка 2см толщиной выдержит (на пределе).

 

Дело даже не в этом.
Для нагрева термоса используется электроэнергия, в 100 раз проще бросить провода до бани и получать тепло непосредствено в бане, чем таскать термос с расплавленным металлом, что очень опасно.

 

это прочность при температуре 560 ? был сделан особый акцент именно на этой температуре, видимо расширение весьма нелинейно и в этой точке имеет резкий пик. я не знаком детально с физикой металлов, но логика подсказывает, что нагретый металл должен быть более пластичен. то же относится и к корпусу (цилиндру), по идее он в нагретом виде должен играть роль ганд. т. е. амортизатора

вы, видимо совсем не вникали в суть идеи. для прямого получения пара с требуемым для прогрева бани расходом, нужна дикая эл. мощность. сомневаюсь, что даже 15 КВт (стандартный подвод 3 фазы) хватит.
идея в накоплении тепла (постепенном разогреве на малой мощности).
тоже самое делает традиционная кирпичная печь.
только габариты и масса такой печи не позволяют ее никуда переносить

 

С давлением от расширяющегося алюминия вообще всё не однозначно... Я потому и написал "как вариант", что прочность на сжатие меняется не только от температуры, но и от чистоты и от условий отверждения... С температурой-то как раз не слишком сложно - пластичность алюминия при нагреве будет расти быстрее снижения прочности стали. А вот неизбежное "легирование" алюминия материалом контейнера и возможное закаливание при отборе тепла видимо придется "тупо" компенсировать существенным увеличением запаса прочности контейнера (конечно, при желании, всё можно просчитать...).
Хотя, на риск разрыва контейнера можно практически забить, если поверх теплоизрляции сделать ещё один герметичный кожух из тонкого металла. Тогда при разрыве контейнера алюминий частично вытечет в полость кожуха, где и затвердеет, не разорвав его. Конечно, кожух тоже лучше немного теплоизолировать. В этом случае и большой запас прочности контейнера особо не нужен - просто выбрать для него материал попластичнее, пусть растягивается от давления алюминия.

 

Да это всё понятно... В теме давно уже обсуждены все недостатки этого прибора и возможности его замены более простыми, безопасными, доступными... Но если кому-то очень надо с одним прибором и в квартиру и на дачу и в лес..., да ещё и когда всё надо срочно (никак нельзя подождать часик до готовности бани...) да ещё и при отсутствии сетевого электричества..., то и для этого прибора можно нишу придумать. Собственно, "нужность" многих приборов нынче зависит от правильного объяснения этой "нужности" потенциальным покупателям. Так что я тут пишу только по техническим вопросам, уже не затрагивая тему целесообразности самого прибора.

 

Тепло можно получить используя энергию не один час, а несколько.
Для того что бы получить энергию 15 кВт*ч необходимо нагреть около 97,8 кг алюминия до температуры 600°С. Не реально такой сосуд с жидким металлом притащить в баню. Возить на автомобиле жидкий металл так же нельзя.

 

Не, учитывая теплоту плавления, почти в два раза меньше алюминия потребуется.

 

Не в два раза, в полтора соглашусь если использовать удельную теплоту плавления алюминия. Но и сам сосуд, теплоизоляция что то будут весить. Если в качестве теплоизоляции применять асбест, он весит прилично, в других видах теплоизоляции в качестве связующих применяется фенол, их применять нельзя.
При плавлении всех металлов выделяются вредные газы, про золото и платину не скажу, не знаю.

 

так и не понял, что вы предлагаете? какая еще "электрическая" альтернатива ТТ с жидким алюминием?
электрокаменка? имеет право на жизнь, только масса камней нужна 100+кг - стационарное решение. (тут на форуме есть тема с такой баней). или баня Маслова? хорошее изобретение, но это не унитарный девайс, а целый комплекс, опять-таки стационарный.
или может "фитобочка" ? это, пожалуй, наиболее близкий конкурент ТТ, только одноместная и мыться непосредственно в ней нельзя.

 

Зря Вы тему не почитали, прежде чем тут писать... Многие вопросы отпали-бы. К примеру, изоляцию предлагалось использовать "космическую" как на Буранах, а емкость из титана..., а Вы асбест "примеряете"...

 

Дело в том что все синтетические теплоизоляции в качестве связующего используют вещества содержащие фенолы. Космическая теплоизоляция содержит эпоксифенольные связующие.
Асбест не содержит фенолов.
Вообще я приверженец в бане обыкновенной дровяной печи.

 

Электрокаменка то же хорошее решение, связываться с жидкими металлами в бане опасно, баня просто может сгореть, да и не будет ТТ мало весить.
Камень талькохлорид имеет почти ту же теплоёмкость как алюминий но у него температура плавления 1630°С то есть он запасёт больше тепла без плавления, если идти то по этому пути, хотя и здесь трудностей не мало.
Я конечно автору изобретения желаю всего хорошего, но и трудности внедрения этого агрегата нужно видеть.

 

Кстати, да... Там ведь не важно, что теплоизоляция выделяет при нагреве.

 

космическую изоляцию никто нам не продаст или же потом такая продажа ляжет в основу уголовного дела мол, расхищают наше ФсЁ! думаю, ни для кого не секрет, насколько ублюдочная, человеконенавистническая и антирыночная политика у всяческих "рос-гос" контор. проще эту теплоизоляцию самому изобрести, чем купить, хотя ее наверняка валяется тоннами где-то на складах и гниет под замком, под охраной бдительных вахтеров, кабы секреты! не утащили американские шпионы (и пофиг, что эти "секреты" есть ворованные устаревшие технологии Запада)
впрочем это я увлекся, так дойдем до политики и корня всего зла в этой стране (а мне достоверно известно в чем оное заключается...)
теплоизоляцию для прототипа ТТ планирую сделать из каолиновой ваты (войлока), попросту распотрошив автомобильное одеяло. как ни парадоксально, более доступного варианта не найти! (см выше ) она имеет гораздо худшие характеристики, чем сферические плитки от бурана в вакууме, зато уж точно ничего не выделяет - при ее рабочих температурах никаких формальдегидных компонентов просто не может там существовать.