Самотёчный генератор CO2

<< 1 345678 >>

Посетитель




130 11
Москва
21 час. назад
Самотёчный генератор CO2
Всем добра!
Решил попробовать подать CO2 в свой аквариум, стал искать варианты, главное условие: недорого и безопасно.
Несколько дней изучал конструкции всех существующих "самопальных" генераторов CO2, и "родил" самотёчный генератор CO2.
На авторство не претендую, уверен подобный велосипед уже изобретен, но "дошёл" до него я сам. Огромное спасибо всем кто принимал активное участие в обсуждении, а так-же за конструктивные замечания и советы отдельно Дамир184 и oltrew!

в реале примерно так
Опытный образец отработал 10 дней с выключениями на ночь.
И среднесуточной подачей 1 пуз./сек. 12 часов в день.

Ингридиенты:
50гр. лимонки + 100мл.воды
60гр. соды + воды на глаз ~5 мм. выше слоя соды

Запуск: после помещения соды и кислоты по ёмкостям, нужно закрыть регулятор пузырьков (или если установлен дополнительный кран для перекрывания газа). и потихоньку сдавливать кислотную бутылочку до тех пор пока кислота не попадет в соду. Как только кислота попадёт в соду, пойдёт реакция и система заработает. При этом в системе появляется небольшое давление, в этот момент нужно открыть кран/регулятор подачи пузырьков и выставить нужную подачу пузырьков. В течении 15-20 минут контролировать процесс запуска пока система не стабилизируется. Когда высвободившийся газ кончится, откроется обратный клапан (ОК) и новая порция кислоты попадет в соду - реакция возобновится, и так будет до тех пор пока кислота в верхней бутылке не кончится.

Важно:
Чтобы система работала стабильно: расстояние(высота) между бутылками (уровнями растворов в бутылках) должна быть больше или равна глубине на которую опущен распылитель в аквариум умноженное на два. (H2>=H1*2) Возможно что формула расчета высоты не верная, но я придерживался её и у меня всё работало!

Во время работы (пока не закончились реагенты) нельзя полностью надолго открывать кран регулировки пузырьков - система пойдет в разгон!

Чтобы генератор хорошо и стабильно работал, рекомендуется при каждой перезаправке генератора промывать обратный клапан из содовой бутылки водой (чтобы лепестки не слипались).

Коментарии к конструкции:
У обратного клапана в кислотной бутылке 2 задачи: не дать кислоте попасть в трубку идущую в аквариум и сохранить избыток давления для подачи очередной порции кислоты когда в содовой бутылке давление станет ниже.

Тройник в содовой бутылке нужен для того чтобы ОК на подаче кислоты запирался от возрастающего давления СО2 напрямую, а не через иглу в соде.

Кончик иглы в растворе соды подрезан и сплющен плоскогубцами - чтобы кислота подавалась мизерными дозами.

Если у вас тумба позволяет разместить емкости большего размера чем мои, используйте для кислоты 0,5л., а для соды 1л. бутылки из под газированных напитков, при таких объемах расчетный срок одной зарядки должен быть 3-4 недели при 1 пуз/сек по 12 часов в день и отключении на ночь.

Изменено 26.2.16 автор Lynx13
2015-12-17 добавлено 17/12/2015 18:00:57#2162365

Свой на Aqa.ru




650 132
Belarus Minsk
8 час. назад
Проблема Цитрата натрия имеет 3 варианта развития событий:
1. ЦН выпадает в осадок при при пропорциях "Вся_вода_в_системе:Кислота" менее 1,58:1 для безводной, 1,52:1 для моногидрата. С учетом растворенной соды, вытесняющей ЦН и плохого перемешивания эту пропорцию следует увеличить до 2:1. Итак, пропорция "Вся_вода_в_системе:Кислота" менее 2:1 может вызвать выпадение в осадок ЦН, образование корки.

2. При большей пропорции воды или на ранних стадиях, до насыщения, ЦН еще не выпадает осадок, но вытесняет из раствора менее растворимую соду. Это увеличивает химический гистерезис, растягивает время реакции и для реакторов под давлением разгоняет давление. Без давления, возможно, будет вполне сносно работать в таком режиме какое-то время.

3. Плохое перемешивание при подаче кислоты "НА соду". Без перемешивания жидкости в растворе расслаиваются по плотностям. Плотности: вода - 1; лимонная к-та - 1,542; цитрат натрия - 1,7; сода - 2,16. Будет расслоение концентраций: сода внизу, раствор воды с кислотой вверху, между ними раствор ЦН. Такое расслоение также увеличивает химических гистерезис, растягивает время реакции, но главное, при взбалтывании вызывает бурную реакцию. И вообще - последствия малопредсказуемы - какое-то время затухание, замедление, потом где-то кислота проникла - начинается более бурное газовыделение. Короче - нестабильно и непредсказуемо.

Возможны также смешанные варианты. Например, и нет перемешивания, и мало воды. Как следствие - и корка, и вытеснение, и расслоение.

Изменено 20.12.15 автор oltrew
2015-12-20 добавлено 20/12/2015 15:03:32#2163509
Нравится Lynx13

Посетитель




130 11
Москва
21 час. назад
oltrew
Спасибо, очень познавательно.
Значит есть смысл убирать излишки цитрата - пожалуй заморочусь над этим чуть позже, сейчас надо провести эксперименты с выравниванием давления в кислотной бутылке.

Изменено 20.12.15 автор Lynx13
2015-12-20 добавлено 20/12/2015 16:11:22#2163531

Посетитель




130 11
Москва
21 час. назад
oltrew
У тебя кислота не подается ПОД соду, а подается НА соду, причем в ограниченном шприцом объеме, а газ выходит через дырочку.

Узел со шприцом взят целиком от другой конструкции - значит и там тоже такая-же проблема.
У меня дырочка в шприце сделана для борьбы с пеной - не забивает подающую трубку пузырьками.
По поводу подачи кислоты прямо в соду - тут я вижу только один вариант, вместо шприца использовать обратный клапан - чтоб его носик был воткнут в кислоту непосредственно, либо обратный клапан с надетой на него иглой от шприца.
2015-12-20 добавлено 20/12/2015 16:28:37#2163544

Свой на Aqa.ru




650 132
Belarus Minsk
8 час. назад
Lynx13
вместо шприца использовать обратный клапан - чтоб его носик был воткнут в кислоту непосредственно, либо обратный клапан с надетой на него иглой от шприца.

Делал так. Обратный клапан - не точечное изделие, там внутри довольно большая емкость, в которой образуется пена, + залипают лепестки.
Основная проблема описана в п.1 в моем первом сообщении - с малыми давлениями очень тяжело работать. Падение давления, температуры, столба раствора, образование маленького пузырька длиной 1 см даже в более широкой трубке 6/4 останавливает подачу - за счет сопротивления поверхностного натяжения или еще чего.

Единственный рабочий вариант - разделять кислоту и соду газовым буфером. Но тут есть сложность - нельзя капать много - целую каплю кислоты, нужно, чтобы кислота поступала микродозами. Если капать большими дозами, то газ идет под давлением назад и в трубке могут образоваться небольшие пузырьки завоздушки, которые остановят подачу. Я вставлял жгутик лески внутри шприца, по которому кислота стекала постепенно небольшими дозами. Это был самый рабочий вариант, а вообще много чего мудрил. В принципе работало, если не останавливать. С системами под давлением гораздо проще - не нужно с этими микроколебаниями, микрокаплями и микропузырьками бодаться.

Насчет обратных клапанов еще. Это совсем не безупречно-надежное изделие. Оно пропускает и, бывает, постоянно пропускает. У обратных клапанов, даже хороших, есть минимальное давление срабатывания (не знаю как оно называется - гистерезис срабатывания, наверно). Если давление изменилось недостаточно - клапан не срабатывает, не закрывается. Если дунуть в клапан (~20000 Па), то он закроется, а если дать давление в несколько сотен паскалей, то он останется открытым и спокойно будет пропускать. Тоже самое с открытием - при малых давлениях клапан не открывается.

Lynx13
Значит есть смысл убирать излишки цитрата - пожалуй заморочусь над этим чуть позже

Чем его убирать? Это в-во известно буферными свойствами, даже не могу придумать, с чем оно реагирует. Может быть с нитрат-нитрит-аммоний-аммиак? Но в результате цитрат заместится на нитрат натрия, а у него растворимость не намного выше. Надо что-то хорошо растворимое искать.
С вашими концентрациями о цитрате вообще можно не думать.

Изменено 20.12.15 автор oltrew
2015-12-20 добавлено 20/12/2015 18:37:05#2163618

Посетитель




130 11
Москва
21 час. назад
oltrew
Чем его убирать?

самое простое: третью банку снизу, и в нее слив выше уровня соды - сам пусть стекает...
2015-12-21 добавлено 21/12/2015 02:29:09#2163841

Свой на Aqa.ru

День рождения!





5908 1142
Подольск
2
22 час. назад
oltrew
Вам большое спасибо за разъяснения дел с цитратом натрия! Давно заметил,что работающий агрегат нельзя встряхивать. Теперь ясно почему.
2015-12-21 добавлено 21/12/2015 20:59:12#2164158

Посетитель




130 11
Москва
21 час. назад
Всем добра!
Два дня экспериментов и проб не прошли даром!
Представляю ПЕРЕДЕЛАННУЮ КОНСТРУКЦИЮ
В натуре ВЫГЛЯДИТ ТАК
Пока комментировать не буду, интересно услышать мнения.
Скажу лишь то, что: работает само, достаточно только выставить подачу пузырьков и ВСЁ!
2015-12-22 добавлено 22/12/2015 21:02:23#2164588

Свой на Aqa.ru

День рождения!





5908 1142
Подольск
2
22 час. назад
По идее этот вариант должен обладать свойством саморегуляции давления. Хоть что ставь в качестве реактора,давление автоматизируется. Но сложность получилась как у Юрия. Главная претензия - наличие клапанов.
Всё же проще варианта Вячеслава нет.
2015-12-22 добавлено 22/12/2015 21:47:44#2164615

Свой на Aqa.ru




650 132
Belarus
8 час. назад
Как обычно система усложняется. Был 1 краник, стало 4.
Lynx13 Кстати, зачем продублированы краники?

Попробуй погонять в режиме перекрытия выхода на ночь.
2015-12-22 добавлено 22/12/2015 23:51:39#2164683

Посетитель




130 11
Москва
21 час. назад
Hedin
Главная претензия - наличие клапанов.

Обратный клапан всего один, возможно вы имели в виду краники - так это для удобства (нет в наличии хороших краников), хотя один я точно уберу или перенесу его на шланг уходящий в аквариум (это связано с упрощением запуска)

oltrew
зачем продублированы краники?

- проблема связана с качеством имеющихся у меня краников - откровенное "Г", был в трех зоомагазинах и краники везде "фуфло", один вообще сразу течь дал...
- пузырьки проще выставлять - одним настроил, вторым перекрыл - чтоб не трогать который отрегулирован.

лишний краник на подаче кислоты потом уберу, это-же тестовая модель, просто выложил рабочий промежуточный вариант. еще буду дорабатывать...
счетчик капель по сути тоже не нужен, просто по нему легко было проверять как работает подача кислоты, когда там просто трубка по ней ничего не видно - выглядит скучно...
Лично мне и счётчик пузырьков не нужен - при настройке я ориентировался по пузырькам в "лесенке".
по сути можно вообще все убрать кроме обратного клапана и одного краника на выходе в аквариум, и будет работать

Сейчас для меня главное то, что работает саморегуляция на подаче кислоты!

Попробуй погонять в режиме перекрытия выхода на ночь.

ок

Изменено 22.12.15 автор Lynx13
2015-12-23 добавлено 23/12/2015 00:34:19#2164702

Свой на Aqa.ru




650 132
Belarus
8 час. назад
Мне кажется, что такая система склонна к разгону. Клапана идут в одну сторону. Капнула капля - подскочило давление - поднимается давление на выходе (хоть и медленнее за счет краников) - поднимается давление и в кислотной бутылке.
Где саморегуляция, не дающая этой цепочке ускоряться?
2015-12-23 добавлено 23/12/2015 01:15:06#2164712

Свой на Aqa.ru




1108 398
Russian Federation Ufa
3 дн. назад
Lynx13
вообще все убрать кроме обратного клапана

Идея поддерживания небольшого избыточного давления в банке с кислотой, во втором варианте, на 5+. А вот обратный клапан там бесполезен. Нет условий, при которых он будет закрываться и что-то регулировать. В первом варианте он стоял правильно. В качестве страховки там лишним не будет. Нужно лишь устанавливать его макс. близко к емкости с содой, а не кислотой. А так вроде всё должно неплохо работать. Отписывайтесь, как будет в работать в реале решение интересное. Да и двух краников должно хватать, четыре явно лишнего.

Изменено 23.12.15 автор Дамир184
2015-12-23 добавлено 23/12/2015 03:33:07#2164723

Свой на Aqa.ru




1108 398
Russian Federation Ufa
3 дн. назад
oltrew
Капнула капля - подскочило давление - поднимается давление на выходе (хоть и медленнее за счет краников) - поднимается давление и в кислотной бутылке

Давление в бутылке с кислотой практически постоянно. Оно задаётся уровнем воды в акве + сопротивление лесенки. А со стороны соды кислота подпирается давлением за счет крана расхода СО2, эта разность давлений в соде и кислоте обеспечивает саморегуляцию. Если этот кран открыть на полную, то система действительно пойдёт в разгон.





Изменено 23.12.15 автор Дамир184
2015-12-23 добавлено 23/12/2015 03:37:39#2164724
Нравится Lynx13

Посетитель




130 11
Москва
21 час. назад
oltrew
Попробуй погонять в режиме перекрытия выхода на ночь.

утром обнаружил, что в бутылку с кислотой засосало воду из аквариума немного.
глядя на схему этого следовало ожидать...
Если сегодня успею, счетчик пузырьков (с обратным клапаном) перенесу выше (ближе к аквариуму), уберу лишние краники.
2015-12-23 добавлено 23/12/2015 15:51:49#2164875

Посетитель




130 11
Москва
21 час. назад
Дамир184
А вот обратный клапан там бесполезен. Нет условий, при которых он будет закрываться и что-то регулировать. В первом варианте он стоял правильно. В качестве страховки там лишним не будет. Нужно лишь устанавливать его макс. близко к емкости с содой, а не кислотой.

Я уже думал об этом (не пробовал), мне кажется, что:
1) Если обратный клапан убрать сверху (на кислотной бутылке) - не будет саморегуляции.
2) Если поставить внизу (на подаче кислоты в соду) - система будет саморазгоняться.
В принципе можно попробовать, эксперимент лучше теории.


Изменено 23.12.15 автор Lynx13
2015-12-23 добавлено 23/12/2015 15:54:28#2164876

Свой на Aqa.ru




650 132
Belarus
8 час. назад
Lynx13
утром обнаружил, что в бутылку с кислотой засосало воду из аквариума немного

Так надо ж было НА ВЫХОДЕ перекрывать, а не где-то в другом месте.
2015-12-23 добавлено 23/12/2015 18:52:11#2164940

Свой на Aqa.ru




650 132
Belarus
8 час. назад
Дамир184
Давление в бутылке с кислотой практически постоянно. Оно задаётся уровнем воды в акве + сопротивление лесенки. А со стороны соды кислота подпирается давлением за счет крана расхода СО2, эта разность давлений в соде и кислоте обеспечивает саморегуляцию. Если этот кран открыть на полную, то система действительно пойдёт в разгон.

Как же оно может быть постоянно? Кислотно-содовые генераторы цикличны, они дышат - вдох-выдох, капнуло-расход.
Вот смотри, имеем определенное давление в кислоте и вообще в системе.
Дальше капнула капля кислоты - давление в бутылке кислоты уменьшилось на объем этой капли.
Кислота реагирует с содой и добавляет в содовой бутылке объем примерно в 150 раз бОльший, чем объем капли кислоты (разница объемов 30%-й кислоты и газа).
Это давление большей частью уходит в аквариум, но частично добавляется в кислотную бутылку, потому что у давления есть скорость, а кислота ближе, чем аквариум. Какая именно доля добавилась - неизвестно. Регулировать это очень сложно - там микродавления.
Тем более, нигде в этой цепочке не вижу саморегуляции. Все зависит от обратного клапана на входе в кислоту. Будет он тугой - реактор будет замедляться. Будет пропускать легко - реактор будет разгоняться.
Впридачу, вся эта регуляция должна меняться со временем - ведь столб кислоты падает.
2015-12-23 добавлено 23/12/2015 19:19:30#2164950

Свой на Aqa.ru




1108 398
Russian Federation
3 дн. назад
oltrew
Тем более, нигде в этой цепочке не вижу саморегуляции. Все зависит от обратного клапана на входе в кислоту.

Всё было бы, как ты описал, если бы не кран регулировки подачи газа. После того как капля кислоты попала в соду в бутылке с содой скакнуло давление. Но как оно там падает, хорошо показывает счётчик пузырьков, стоящий после крана. Постепенно. И больших бросков давления за этим краном нет. Маленький пузырёк, затем другой, и т.д. Давление за краном почти константа, избыток газа плавно уходит туда куда нужно, в акву. Так же постепенно. А пока в банке с содой давление превышает давление в банке с кислотой + сила тяжести, следующая капля не упадет. В том месте где сейчас расположен клапан, он не несёт никакой функциональной нагрузки. Он просто постоянно открыт.
2015-12-23 добавлено 23/12/2015 19:59:10#2164973

Свой на Aqa.ru




1108 398
Russian Federation
3 дн. назад
Lynx13
утром обнаружил, что в бутылку с кислотой засосало воду из аквариума немного

Перекрывать нужно кран подачи кислоты, тогда ничего подсасывать воду не должно.
2015-12-23 добавлено 23/12/2015 20:08:52#2164980

Посетитель




130 11
Москва
21 час. назад
Всем добра!
Снова переделал, точнее сказать собрал ОЧЕРЕДНОЙ ВАРИАНТ
В натуре выглядит ТАК и ВОТ ТАК и ТАК
Собрал только что, запустилась сразу, добавить пока нечего - наблюдаю, единственное что могу сказать - теперь это НЕ безнапорный генератор, а как минимум низкого давления и возможно саморегулирующийся...

Изменено 23.12.15 автор Lynx13
2015-12-23 добавлено 23/12/2015 22:36:44#2165093

Посетитель




130 11
Москва
21 час. назад
oltrew
Так надо ж было НА ВЫХОДЕ перекрывать

Я на выходе и перекрыл, только ты погляди схему старую - у меня краны выхода стояли на содовой бутылке, а кислотная была напрямую соединена с аквой.
Ну это уже не важно схема уже другая.
2015-12-23 добавлено 23/12/2015 22:43:12#2165097

Посетитель




130 11
Москва
21 час. назад
Дамир184
А вот обратный клапан там бесполезен. Нет условий, при которых он будет закрываться и что-то регулировать.

клапан этот был очень полезен при переделках, периодически приходится верхнюю (кислотную бутылку) снимать или наклонять, так вот клапан не давал кислоте утекать в трубку выхода в акву, а сегодня несколько капель улетели туда, пришлось быстро их ловить.
2015-12-23 добавлено 23/12/2015 22:48:03#2165102

Посетитель




130 11
Москва
21 час. назад
Дамир184
Перекрывать нужно кран подачи кислоты, тогда ничего подсасывать воду не должно.

смысл был перекрывать на выходе - чтобы проверить саморегуляцию - по идее кислота тоже должна была перестать капать - она и перестала, только воду подтянула, если бы счетчик капель стоял выше как сегодня - то этого бы и не случилось.
2015-12-23 добавлено 23/12/2015 22:51:10#2165104

Свой на Aqa.ru




1108 398
Russian Federation
3 дн. назад
Lynx13

Этот вариант хуже предыдущего. Он не будет стабильным. Клапан встал как нужно, а кран регулировки газа должен стоять после соды, до тройника. Иначе всё будет, работать как описывал oltrew . Сейчас вся регулировка легла на клапан. Он рано или поздно подведёт. Из за него и избыточное давление в системе. На меньшом давлении он не срабатывает. Переноси кран газа как был раньше, давление будет ниже, а система стабильней и безопасней.
2015-12-23 добавлено 23/12/2015 23:02:45#2165110

Свой на Aqa.ru




650 132
Belarus
8 час. назад
Lynx13
Снова переделал, точнее сказать собрал ОЧЕРЕДНОЙ ВАРИАНТ

Не, ну так - точно будет разгоняться. Ничего не мешает подскочившему давлению сразу оказываться в кислотной бутылке.

Дамир184
После того как капля кислоты попала в соду в бутылке с содой скакнуло давление. Но как оно там падает, хорошо показывает счётчик пузырьков, стоящий после крана. Постепенно. И больших бросков давления за этим краном нет.

Больших бросков разумеется нет. Там все давления микро, и броски микро.
Капля 30% кислоты увеличивает давление в 0,5 л на 1% (цифры не с потолка)

Дамир184
Давление за краном почти константа, избыток газа плавно уходит туда куда нужно, в акву. Так же постепенно. А пока в банке с содой давление превышает давление в банке с кислотой + сила тяжести, следующая капля не упадет.

Скорость потока газа через кран (напор) прямо пропорциональна разнице давлений. Выше уже посчитал - давление в 0,5 буфере выросло на 1%. Значит поток газа через кран тоже увеличится на 1%. Капля 30% кислоты дает 150 пузырьков СО2. Если из 150 пузырьков хотя бы 2 окажется в кислотной бутылке - реактор будет разгоняться. Нужно, чтобы только 1 пузырек из 150 попал в кислотную бутылку. Я не вижу механизм, который это обеспечивает.

Дамир184
Перекрывать нужно кран подачи кислоты, тогда ничего подсасывать воду не должно.

Жидкость очень сложно так точно регулировать. В начале считали - нужно около 1 капли в минуту. Это сколько надо сидеть и регулировать?

Совсем забыл упомянуть про проблему роста столба воды в содовой бутылке. Столб раствора кислоты падает, а столб раствора соды растет - оба фактора постепенно замедляют реактор. Для уменьшения этих факторов я использовал сосуд Мариотта, а содовую бутылку брал пошире.
2015-12-23 добавлено 23/12/2015 23:15:15#2165122

<< 1 345678 >> Создать новую темуБыстрый ответ