Reduzierung zum Geistrohr notwendig?

[Landei]

Hallo zusammen,

so langsam bekomme ich ein Bild von dem, was ich mir als erste Destille bauen möchte, und dazu habe ich eine erste Frage:
Kann ich vom Topfdeckel mit einem 2" 90 Grad Rohrbogen (Tri-Clamp) gleich mittels Adapter auf 1/2" gehen oder ist der Übergang "zu hart" für den Dampf und man sollte mit Reduzierungsstücken arbeiten bis man bei 1/2" angekommen ist?

VG

[derwo]

1/2" ist etwa so wie ein 15mm-Rohr, oder? Also innen 0.5", außen 0.625"?
Soll das dann das Innenrohr eines Liebigs sein? Wie groß wird denn die Destille und mit wie viel Watt willst du sie beheizen?
Eine Destille mit nur 1/2" geht nur für eher geringe Heizleistungen. Und dann braucht es keine 2" Deckeldurchführung.
Hier sind unten ein paar Beispiele sinnvoller Kombinationen aus Kesselgröße, Heizleistung und Liebigdimensionen:
viewtopic.php?t=21

Hast du links zu den Teilen, die du kaufen möchtest?

[Landei]

https://www.stilldragon.eu/en/module/bl ... 9663D613D0

Ich wollte einen 15l Edelstahltopf mit Sandwichboden nehmen. Heizen wollte ich mit Gas, weil ich keine passende Herdplatte dafür habe und ich dann noch eine kaufen müsste. Außerdem habe ich noch einige Gasflaschen. Mit Gas kann ich auch schneller und präzieser die Hitze regulieren.

Vom Rohrbogen (eigentlich sind es zwei um auf 135 Grad zu kommen, damit der 60cm lange Liebigkühler mit 1/2 IG Gewindeanschluss schräg nach unten neigt.

Als zweite Variante würde ich anstatt dem Rohrbogen ein T-Stück nehmen, um mir für später eine Nachrüstung zu ermöglichen. Aber erstmal dachte ich mit Rohrbogen, damit der Dampf auch wirklich weiter geht und nicht teilweise im oberen Ausgang des T-Stücks hängen bleibt.

[Landei]

Nachtrag: Ich möchte mit 2" vom Deckel losgehen, weil der Rohrbogen in dieser Größe eine Tauchhülse hat, um ein Thermometer anzuschließen.

[derwo]

Und hast du einen link zum Kühler oder baust du den selber?

Also angenommen 1/2"-Anschluss meint so 13mm Innendurchmesser, dann ist das schon sehr die untere Grenze für diese Kesselgröße. Die 60cm Länge berücksichtigend, kannst du damit nach dem Aufheizen sicher noch 1kW einsetzen. Das werden dann recht lange Destillationen, aber es passt. Am Ende der Brände wäre eine höhere Leistung gut, aber es muss nicht sein. Wichtig ist dann eine gute Destillenisolierung, sonst ist das eher eine Heizung als eine Destille.

Das mit dem Hängenbleiben im T-Stück, das ist egal. Schwer zu sagen, wohin deine Reise geht. Deswegen kann ich dir da auch nichts empfehlen.

Und deine eigentliche Frage wegen dem plötzlichen Übergang auf kleinen Durchmesser:
Theoretisch ist eine kontinuierliche Verjüngung besser. Die Destille läuft ruhiger. Aber ob es in der Praxis viel ausmacht, hat noch niemand ausprobuert. Und wenn ja, ist ein generell etwas höherer Durchmesser vielleicht billiger als ein kontinuierlicher Übergang und beruhigt die Destillation ebenso.

[Landei]

Den würde ich aus Kupfer selber bauen mit 15mm Durchmesser für das Innenrohr. Die Länge könnte ich auch noch ändern aber 60cm dachte ich wäre eine gute Länge.

[Alchemist]

Zur Reduktion von 2" auf 1/2" möchte ich noch folgendes erwähnen:

Was vorne rein kommt, muss auch hinten wieder raus. Diesen simplen Zusammenhang beschreibt die Kontinuitätsgleichung. Diese Gleichung ist nun schon fast 200 Jahre alt, und beweist noch immer ihre Gültigkeit. Wir sprechen hier nun immer nur von einem Phasenzustand (also vom gasförmigen): Mathematisch betrachtet macht es absolut keinen Unterschied, ob die Reduktion in infinitesimalen Teilschritten erfolgt oder direkt von 2" auf 1/2" geht. Mathematisch betrachtet.
Grundsätzlich aber wäre es schon ratsam, in einem Phasenzustand den Rohrdurchmesser beizubehalten, da es sonst (aufgrund der Kontinuitätsgleichung) zu einer Beschleunigung deines Volumenstroms kommt. Was jetzt erschwerend hinzu kommt: je höher die Geschwindigkeit, desto wahrscheinlicher kommt es zu turbulenter Strömung - also Verwirbelungen innerhalb des Rohres.
Wenn du in deinem Rohrsystem dann keine laminare sondern eine turbulente Strömung vorliegen hast, was auch schon in "geraden" Rohrsystemen aufgrund der inneren Oberfläche/Reibung vorliegen kann (aber noch intensiver bei Bögen), passiert das, was eigentlich nicht eintreten soll: die Verwirbelungen stören den gesamten Dampffluss und bremsen ihn noch dazu. Es kommt zum Rückstau, was deine allgemeine Leistung verringert.

Wenn du von 2" (51 mm bzw 2024 mm²) auf 1/2" (grob 13 mm bzw 132 mm²) gehst, verjüngst du um das 15-fache. Ich will jetzt damit nicht sagen, dass du dann nur noch mit 1/15 an Dampfleistung hinten rausbekommst, aber du wirst wahrscheinlich "langsamer arbeiten" als, als wenn du es mit einem größeren Durchmesser betreiben würdest. Bei 1" Ausgang wärst du zumindest bei 24 mm bzw. 452 mm² und das würde einen Faktor von 4.5 ergeben (4.5 vs 15).

Das ist nun etwas Theorie über Strömungsmechanik. Ich finde 1/2" schon sehr stark an der Grenze.

[azeotrop]

Ich habe viele Liebigs mit 15mm Innenrohr und komme gut zurecht. Bei einem Neubau würde ich aber mit 18mm Innenrohr arbeiten. Für eine Potstill würde ich dir 80 bis 90 cm aktive Länge empfehlen.
Die aktive Länge ist der Abstand von Kühlwassereinlauf zum Auslauf.
Der Liebig sollte so steil wie praktisch machbar nach unten verlaufen. Da arbeitet er effizienter.

[Dr.Cooper]

https://www.stilldragon.eu/en/module/bl ... 9663D613D0

.......

Warum so viel Geld ausgeben? https://de.aliexpress.com/item/10050034 ... 23qtLKh9Dr
Na Ja Dem Thermometer würde ich nicht trauen, da gibt es bessere Lösungen.

[Dr.Cooper]

Ich lese hier jetzt mal fleissig mit weil ich auch gerade dabei bin mir eine 2" Tri-Clamp zusammen zu stellen

[Landei]

Danke für euren Input

Ich nehme als Erkenntnis mit, dass es am Besten ist, gleich vom Topf mit dem angedachten Durchmesser für den Liebigkühler abzuzweigen.

Dann müsste ich im Rohrbogen ein Loch bohren um ein Thermometer anzuschließen, wird schon irgendwie gehen

https://www.stilldragon.eu/en/module/bl ... 9663D613D0

.......

Warum so viel Geld ausgeben? https://de.aliexpress.com/item/10050034 ... 23qtLKh9Dr
Na Ja Dem Thermometer würde ich nicht trauen, da gibt es bessere Lösungen.

Ali ist bestimmt billiger, aber ich war mir beim Suchen dort nicht sicher, ob die Angaben genau mit dem übereinstimmen, was ich an Größe brauche. Da fand ich die Angaben bei stilldragon eindeutiger. Und im Zweifel bezahl ich lieber ein par Euro mehr als dann mit falschen Teilen dazustehen und nachbestellen zu müssen.

VG

[Dr.Cooper]

Danke für euren Input

Ich nehme als Erkenntnis mit, dass es am Besten ist, gleich vom Topf mit dem angedachten Durchmesser für den Liebigkühler abzuzweigen.

Dann müsste ich im Rohrbogen ein Loch bohren um ein Thermometer anzuschließen, wird schon irgendwie gehen

Jetzt kläre mich mal bitte auf.
Wenn ich das richtig lese willst du ohne Steigrohr bauen? So habe ich es jedenfalls verstanden.

Tip meinerseits für den Themometerport.
Kupferrohr 6*4 mm einlöten. An dem Ende welches nach innen kommt aufbördeln dann bekommt es mehr Halt und dann verlöten. Wenn möglich am besten hart löten.

Die Bilder zeigen einen zusätzlichen Thermo-Port den ich in den Deckel meines Multitopfs gelötet habe.

[azeotrop]

Es ist gut am Topf einen 2 Zoll Anschluss zu haben.
Ich würde empfehlen von dem 2 Zoll Bogen (54mm) stufenweise über 1 Zoll auf die von mir empfohlenen 18 mm des Liebig zu gehen.
Ich kann dir aber nicht beweisen dass es mit einem direkten Übergang Probleme geben wird.

[Landei]

Es ist gut am Topf einen 2 Zoll Anschluss zu haben.
Ich würde empfehlen von dem 2 Zoll Bogen (54mm) stufenweise über 1 Zoll auf die von mir empfohlenen 18 mm des Liebig zu gehen.
Ich kann dir aber nicht beweisen dass es mit einem direkten Übergang Probleme geben wird.

War auch meine erste Idee, mir mit einem 2" Anschluss eine Option für eine spätere Nachrüstung offen zu lassen.

Danke für euren Input

Ich nehme als Erkenntnis mit, dass es am Besten ist, gleich vom Topf mit dem angedachten Durchmesser für den Liebigkühler abzuzweigen.

Dann müsste ich im Rohrbogen ein Loch bohren um ein Thermometer anzuschließen, wird schon irgendwie gehen

Jetzt kläre mich mal bitte auf.
Wenn ich das richtig lese willst du ohne Steigrohr bauen? So habe ich es jedenfalls verstanden.

Genau, ohne Steigrohr. Wozu ist das Steigrohr notwendig wenn ich eine Pot-Still bauen will?

[derwo]

Den würde ich aus Kupfer selber bauen mit 15mm Durchmesser für das Innenrohr. Die Länge könnte ich auch noch ändern aber 60cm dachte ich wäre eine gute Länge.

Wenn du eh selber baust, warum dann nicht mit höherem Duchmesser? 22mm Innenrohr und 28mm Außenrohr. Anschluss einfach gesteckt oder mit 3/4"-Gewinde (Messing enthält aber leider Blei) oder irgendwas TriClamp.

Grundsätzlich aber wäre es schon ratsam, in einem Phasenzustand den Rohrdurchmesser beizubehalten, da es sonst (aufgrund der Kontinuitätsgleichung) zu einer Beschleunigung deines Volumenstroms kommt.

Aber daß der Durchmesser im Steigrohr kleiner ist als im Kessel ist ok?

Was jetzt erschwerend hinzu kommt: je höher die Geschwindigkeit, desto wahrscheinlicher kommt es zu turbulenter Strömung

Ich bin bisher eigentlich immer davon ausgegangen, daß in einer Destille immer turbulente Dampfströmung vorliegt. Weiß aber nicht mehr, woher ich das habe.

Ich habe viele Liebigs mit 15mm Innenrohr und komme gut zurecht. Bei einem Neubau würde ich aber mit 18mm Innenrohr arbeiten

Mit 18mm brauchst du trotzdem ein Außenrohr mit 28mm. Deswegen würde ich gleich innen 22mm nehmen.

Ich nehme als Erkenntnis mit, dass es am Besten ist, gleich vom Topf mit dem angedachten Durchmesser für den Liebigkühler abzuzweigen.

Das hat niemand empfohlen. Dann hast du die plötzlichste Beschleunigung. Nämlich vom Topfdurchmesser (28cm?) auf die 13mm. Und wenn die Maische hochkocht, verstopfen dir die 13mm. Das ist ein zusätzliches Plus eines breiten 2"-Steigrohrs.

Genau, ohne Steigrohr. Wozu ist das Steigrohr notwendig wenn ich eine Pot-Still bauen will?

- zur Sicherheit bei schäumenden Maischen.
- dadurch kannst du dann auch den Kessel höher befüllen
- klareres Destillat (weil weniger hochgescheluderte Tröpfchen im Destillat landen)
- bessere Vorlaufabtrennung (optimal wäre, das Steigrohr dann nach eem Vorlauf zu isolieren)

[azeotrop]

Mit 18mm brauchst du trotzdem ein Außenrohr mit 28mm. Deswegen würde ich gleich innen 22mm nehmen.

Da hast du absolut recht.

[Alchemist]

Grundsätzlich aber wäre es schon ratsam, in einem Phasenzustand den Rohrdurchmesser beizubehalten, da es sonst (aufgrund der Kontinuitätsgleichung) zu einer Beschleunigung deines Volumenstroms kommt.

Aber daß der Durchmesser im Steigrohr kleiner ist als im Kessel ist ok?

In den Industrie-Anlagen kommt das gefühlt schon häufiger vor, dass Kessel und Geistrohr ähnliche Durchmesser haben. Im Hobbybereich hab ich das aber noch nie gesehen. Ob das Ok ist? Es gibt dann halt hier auch bauliche Restriktionen; und vielleicht überwiegen die Vorteile einer laminaren Strömung dann doch nicht so, als dass sich das rechnen würde.
Dabei fällt mir noch ein, dass der aktive Durchmesser des Kessesl im Hobbybereich vielleicht ohnehin kleiner, weil, am Deckel kommt es ja häufig zur Kondensation. Da wird nicht der ganze Dampf durch das Rohr gedrückt, sondern nur ein (großer) Teil davon.

Was jetzt erschwerend hinzu kommt: je höher die Geschwindigkeit, desto wahrscheinlicher kommt es zu turbulenter Strömung

Ich bin bisher eigentlich immer davon ausgegangen, daß in einer Destille immer turbulente Dampfströmung vorliegt. Weiß aber nicht mehr, woher ich das habe.

Ich hab das an dem Abend, als du das gepostet hast, versucht zu berechnen. Ich musste zunächst mal ordentlich nach den thermodynamischen Daten von einem Ethanol-Wasser-Gemisch suchen. Ich hab der einfachheit-halber reinen Ethanol-Dampf bei 80 °C verwendet. Aber im Grunde waren meine Berechnungen sinnlos, da viele Faktoren eher geraten waren. Ich wäre auf einen Wert im Übergangsbereich gekommen (also zwischen laminarer und turbulenter Strömung), aber wie gesagt, das soll nichts heißen.
Ich vermute, dass der Dampf tatsächlich eher turbulent strömt (spricht doch einiges dafür), es wär also nur die Frage, ob weniger turbulent nicht besser ist als stark turbulent.

[Landei]

Danke für deinen Berechnungsversuch, aber wie du schon geschrieben hast, sind genaue Berechnungen im "Amateur"-Bereich nicht möglich.