|
назад
Вакуумирование карамели Сорбитовая карамель традиционно может быть получена введением молотого нитрата в расплавленный сорбит, при этом воспроизводимость будет зависеть от соблюдения постоянной тонкости помола окислителя и содержания влаги в компонентах. Другой метод - выпаривание водного раствора тех - же ингредиентов в течении длительного времени, при постоянном помешивании. Исключена операция размола селитры, но сам процесс выпаривания несколько напрягает. Подробно об этом методе рассказывает Serge77 В то - же время, эта работа может быть чрезвычайно облегчена, время всей операции сведено к минутам, а качество продукта неизменно будет радовать вас в результате изменения всего лишь одной составляющей - давления окружающей среды, а именно - его отсутствия; речь идёт о вакууме. Но, конечно, сначала прийдётся постараться над сборкой установки для вакуумирования. Между прочим, она будет весьма полезна и во многих других случаях: глубокая пропитка смолами, вакуумное прессование композитных корпусов, тонкое металлическое литьё и др. Сердце установки - вакуумный насос. Отличный агрегат можно создать на базе компрессора от холодильника.  Мне достался неисправный, заклинивший компрессор. Вооружившись ножовкой по металлу, я произвёл вскрытие, в ходе которого выяснилось, что верёвки, которыми была стянута обмотка двигателя, сгнили и осыпалсь. Часть их попала в механизм и вызвала заклинивание. 
 
 Глубина создаваемого вакуума зависит от качества насоса: если даже предположить, что утечек через клапана и поршневую нет вообще, то этот порог будет определяться величиной "мёртвого" пространства, не заполняемого телом поршня при рабочем ходе. Остающийся в нём газ при обратном ходе (захватывании новой порции газа из откачиваемой магистрали) создаёт т.н. "обратный поток" (подробнее ~1.5Мб, djvu, Леонид Александрович Ашкинази "Вакуум для науки и техники.") В компрессоре от холодильника величину мёртвого пространства можно уменьшить, удалив уплотнительные прокладки в пакете клапанных пластин, приблизив тем самым дно камеры сжатия к торцу поршня, а также уменьшив вкладными втулками диаметр перепускных отверстий между цилиндром и клапанами. Вместо удалённых прокладок герметичность сборки необходимо обеспечить зеркальной полировкой сопрягаемых поверхностей, и тончайшим слоем, к примеру, лака НЦ.  Вместо дистанционной прокладки,
дающей место для свободного хода язычка выпускного клапана, я выбрал дремелем металл в крышке пакета клапанов, сформировав тем
самым полость, в которой теперь работает этот клапан(на фото выборка отмечена красным)Необходимо учитывать, что при работе поршень будет нагреваться и удлиняться, что может привести к соударению его с дном цилиндра, расклёпыванию и заклиниванию. Поэтому в холодном состоянии зазор всё-же должен присутствовать(за счёт слоя лака, если хотите точнее - рассчитайте удлинение с учётом коэффициента теплового расширения ), а выходить на номинальную производительность(выбирая зазор) компрессор будет по мере прогрева(я прогреваю свой, пару минут нагнетая воздух в закрытый ресивер) Конечно, описываемая переделка потребует разборки корпуса, но благодаря этому появится побочная возможность перебрать механизм с целью профилактики; за долгие годы эксплуатации холодильника кокс наверняка уже забил смазочные каналы, а масло исчерпало свою ёмкость как буфер для продуктов износа, и, поди уж, серебриться как ртуть. Кроме того, важнейшая часть доработки заключается в следующем: 
- необходимо снять маслоотделитель и вместо него припаять штуцер с выводом
наружу, организовав магистраль всасывания; в штатном варианте
всасывание происходит сначала снаружи в полость корпуса с механизмом
и маслом, а потом из этой полости через маслоотделитель уже непосредственно
в сам качающий узел. Подобная переделка позволит защитить внутренности от конденсата
и прочей химии. На штуцер надевается толстостенный резиновый шланг, который выводится
наружу через пропил в корпусе, это будет магистраль всасывания.
 Собственно, на этом модернизация компрессора закончена. Остаётся упаковать детали в корпус, залить масло, и приклеить на герметике отрезанную крышку. Теперь он может справляться с обязанностями вакуумного насоса без негативных последствий для своего здоровья(продолжая являться источником давления для нужд мастерской, для чего можно добавить, как у меня на фото, ресивер, манометр, воздушный фильтр). Можно использовать штатную схему включения в электрическую сеть. Мне достался компрессор без обвязки, поэтому я просто организовал сдвиг фазы на пусковой обмотке при помощи конденсатора. ВНИМАНИЕ! Если в магистрали нагнетания присутствует давление, то включать компрессор НЕЛЬЗЯ! Повторный пуск компрессора можно осуществлять только полностью стравив давление из ресивера! Тяжёлый ротор компрессора запасает кинетическую энергию в течении такта всасывания и прохождения мёртвых точек, расходуется она в такте сжатия, т.е. поршень сжимает воздух не столько отталкиванием обмоток, сколько сходу высвобождая запасённую энергию маховика. Таким образом, если в магистрали нагнетания присутствует остаточное давление, поршень за первый неполный оборот, не имея помощи запасённой энергии, двинется в цилиндр и не сможет продавить это давление за клапаном силой одних обмоток. Ротор стоит, ток по обмоткам идёт, они греются и горят. В частности, это причина выхода из строя холодильников при очень пониженном напряжении в электросети. В связи с этим нельзя оставлять включенный компрессор без присмотра(на случай кратковременного отключения электричества) либо необходимо снабдить его схему питания специальным реле. Для предотвращения выхода из строя необходимо установить в магистраль нагнетания обратный клапан, сразу за компрессором. Следующий элемент установки - вакуумный тигель. Сама ёмкость должна отвечать классическим требованиям, предъявляемым к посуде для плавления карамели из соображений удобства(толстые стенки, хорошая теплопроводность, плоское дно и др.) Кроме того, её края должны быть плоскими и гладкими - на них будет опираться крышка. Крышка вакуумного тигля замыкает герметичный контур сосуда с пониженным давлением. Когда я начинал первые эксперименты, роль крышки выполняло толстое силикатное калёное стекло от духовки с ободком из прозрачного силикона. Спешу предостеречь от моей ошибки: при достаточном разрежении на каждый квадратный дециметр стекла атмосфера навалится почти сотней килограмм нагрузки; когда я допустил неравномерный разогрев стекла, внутренние напряжения раскололи его, и произошла имплозия: взрыв внутрь. Осколки, отскочившие от тигля, обдали весь рабочий стол горячим карамельным сиропом. Здесь самое время напомнить: ВНИМАНИЕ! Соблюдайте технику безопасности при работе с сосудами, находящимися под повышеным и пониженным давлением! Защищайте глаза, лицо и органы слуха! Само собой разумеется, что, изготавливая топливо, вы позаботились о защитном щитке или очках, фартуке и перчатках: этих средств защиты вполне достаточно, чтобы работать с вакуумным тиглем.  Для безопасной и удобной работы я изготовил специальную крышку:  Была выбрана подходящая тонкостенная стальная заготовка сферической формы(как хорошо работающая под нагрузкой давлением). Обрезав её по диаметру тигля(с небольшим запасом) я выполнил в ней необходимые отверстия так, как это видно на взрыв-схеме. Для постоянного визуального контроля топлива в верхней части предусмотрено смотровое окно. Из остатков толстого покровного стекла банкой с абразивом я вырезал круглое стёклышко, которое ставится на предварительно подготовленный, уже застывший силиконовый буртик по месту. Под оправу кладётся картонная прокладка. К крышке этот пакет притягивается тремя болтами, под головки которых ставятся резиновые уплотнительные шайбы. Во время вакуумирования смотровое окно изнутри интенсивно покрывается конденсатом, и, бывает, брызгами топлива. Для очистки стекла предусмотрена небольшая резиновая лопасть, которую через гермоввод можно приводить в движение ручкой. Неподвижная часть гермоввода - штуцер - смонтирован на крышке, подвижная образована нижней частью ручки; обе части соединены мягкой трубкой, которая герметизирует выведенную через штуцер ось. В виду своей мягкости, трубка позволяет вращать ось в небольших пределах, достаточных для перемещения стеклоочистителя. Нижний край крышки несёт тонкий(не более 2мм), равномерный слой силикона, обеспечивающий герметичность стыка крышки и тигля. Штуцер для вакуум-насоса тоже можно расположить на крышке, но в моём случае он перекочевал из прошлой конструкции прямо на стенке тигля. На одном из болтов оправы смотрового окна я закрепил небольшую лампу на 12В в кожухе, для освещения внутреннего пространства тигля при работе. 
Для улавливания паров влаги, откачиваемых из тигля можно применить простейший холодильник:
бутылка с герметичной крышкой, с впаянными в неё штуцерами. Часть объёма бутылки занимает смесь льда с солью.
Входной штуцер выпускает пары у самого дна, пузырьки контактируют со смесью, имеющей температуру ниже 20°С,
и конденсируются в объёме смеси.Желательно установить холодильник таким образом, чтобы исключить вероятность его падения ввиду возможности попадания при этом смеси в вакуум-насос. Обязательно обмотайте бутылку бандажем, исключающим разлёт осколков в случае, если она лопнет. Можно применить для этой цели матерчатую изоленту.  Ну вот и вся установка. Ставим утюг на прогрев, на него термометр, который засыпаем кучкой чистого песка. Ждём, пока утюг термостатируется, корректируем температуру(я выставляю так, чтобы с тиглем было 120°С). Отвешиваем ингредиенты. Доливаем воду, основываясь на растворимости 338.5г KNO3 в 100мл. Выпариваем большую часть воды. Включаем вакуум и отжимаем оставшуюся воду. Получаем отличную карамель. Я предупреждал в начале статьи, что получение топлива путём вакуумной отгонки воды - скоротечная и крайне бесхитростная операция, и рассказывать тут не о чем. Посмотрите лучше сами: Что я могу сказать по поводу вакуумной карамели, как топлива... Ричард Накка проводил исследования в этом направлении в рамках программы SS2S. Изучив материалы Ричарда, я отметил полное сходство в описании специфических свойств продукта, в частности: механические свойства горячей карамели, её нежелание отвердевать, а так же трудное воспламенение и сгорание потом без "многочисленные пылающие крошечные "острия"". На его фото образец имеет цвет - один в один с полученными мною, и морщинистость - т.к. остывшая карамель плохо слипается по поверхности. Вакуумированая карамель не содержит такой объём воздуха, как плавленая, и поэтому шашка не вспучивается при извлечении из пресс-формы. По той-же причине плотность её выше. В двигателе ведёт себя замечательно, более ближе к расчётам SRM. Впечатления сугубо положительные. наверх |