[phase change] Evaporator design

[Verwijderd]

Aangezien ik van plan ben om een vloestofstroom te koelen dmv phase-change, en niet rechtstreeks de processor, heb ik een warmtewisselaar nodig. Deze kan ik simpel maken door een berg koperen pijp in een bak met koelmiddel te mikken, maar een wat meer op 't werk toegespitste warmtewisselaar lijkt me beter.

Graag commentaar op dit 1e ontwerp:



Deze verdamper kan ik maken met standaard in de winkel verkrijgbare koperen pijp, T-stukjes en afsluitdoppen. Ook het hardsolderen van dit ontwerp is niet zo'n kunst.

[Verwijderd]

Ziet er erg geavanceerd uit .

Wat is trouwens eventueel de reden om voor het secundaire systeem niet een gesloten olie circuit te gebruiken ? Het voordeel daarvan is dat het geen onderhoud meer nodig heeft.

Ik begrijp dat een pompje om de olie rond te sturen het grote probleem kan zijn. Maar is dat echt zo moeilijk..?

Je kunt altijd rekening met olie of andere meer agressieve vloeistoffen m.b.t. de afdichting/aansluiting, is mijn suggestie dus ..

[Verwijderd]

Nou, om eerlijk te zijn verschilt dit niet zoveel van een condensator zoals gebruikt op de middelbare school bij scheikunde. Zo ingewikkeld is 't niet: gewoon twee pijpen in elkaar waarbij de dikste pijp voorzien is van een paar T stukjes zodat je je vloeistofkringloop aan kunt sluiten. Lekker simpel te maken, en lekker drukbestendig.

Onderdelenlijst:
- centimeter of 30 22mm koperpijp
- centimeter of 35 12mm koperpijp
- 2x 22mm T-stukken.
- 2x 22mm soldeerbare eindkappen (waar gaten in geboord worden voor de 12mm buis)
- 2x 12mm soldeerbare eindkappen (waar gaten in geboord worden voor de liquid- en suction line).

Eventueel is dit ding ook nog rechtop te monteren, met de freontoevoer onderaan. Om de 12mm verdamperbuis kan eventueel nog wat dik koperdraad gewonden en gesoldeerd worden om het contactoppervlak met de koelvloeistof te vergroten.

En waarom zou ik dure olie gaan gebruiken als een glycol/water/waterwetter mengsel beter presteert, en goedkoper is?

[phaedrus]

Misschien is het een idee om de warmtewisselaar in tegenstroom te bedrijven. Je hebt dan het voordeel dat er over de hele lengte maximaal temperatuur verschil onstaat met daardoor betere warmtetransport.

[Verwijderd]

Kan ook al. Da's een kwestie van de koelvloeistof in/uit omwisselen.

[Verwijderd]

Kun je niet een koperen buis van een wat grotere diameter nemen ( ca 35-42 mm) en daarin een spiraal gewonden buis van 8mm in zetten, zo kun je heel wat lengte buis in de wisselaar stoppen terwijl het koelend oppervlak erg groot is door al die wikkelingen, sorry ik heb ff geen plaatje.

Maar ik denk wel dat je het begrijpt, eea is zeer eenvoudig te construeren, -begin spiraal=inlaat, eind spiraal=uitlaat, buis er omheen met links een inlaat en rechts een uitlaat en klaar ben je, werk perfect en je hoeft niet zoveel te solderen.

Mischien heb je hier wat aan.

[Epsilon]

je concept heb je een beetje afgekeken van een destilatie opstelling

maar het zal wel werken, maar ik denk dat je beter een radiator kan gebruiken om de warmte kwijt te raken, of in ieder geval het "buitenste" water gedeelte met een radiator weer koelen.


opzich is het ontwerp goed, ik denk dat het wel zou moeten lukken

[Verwijderd]

(Laat dat olie vraagje maar zitten. Het probleem is altijd hetzelfde, demontage van het koelblok bij de CPU. Ik heb gewoon een mentale blokkade voor water stromend door m'n PC )

t' Was ook meer met hed idee onderhouds loos zijn.

[Epsilon]

hmm, ik heb nog es gekeken, maar waar wil je nou je proc neerzetten?? Deze zal in het begin van de buis moeten komen. Het "supercooled liquid" hoeft trouwens helemaal niet "supercooled" te zijn volgens mij, want door het uitzetten van de vloeistof (staat onder druk, en de kooktemperatuur ligt lager als de temperatuur van de buis waar het in komt) onttrekt het warmte van de omgeving (CPU in dit geval). Dus er zal ook geen "superheated vapot" zijn, maar gewoon een wat warmer gas. Dit zal niet zo heel veel warmer zijn.



AAAAAAAAAAAH!!!!!!!!!!!! sh*t, ik heb je helemaal verkeerd begrepen!! ik zit in fase-change te denken dat mrk verzonnen had

Nu kijk ik nog es, en dan zal het waarschijnlijk wel lukken op deze manier. Jij zal waarschijnlijk bedoelen dat je in de buitenste buis het water van je waterkoeling systeem pompt, en dit stukje als radiator laat werken. Maar dan denk ik nog steeds, dat het gas niet zo heel heet zal worden. Dit berust nog steeds op phase-change uiteindelijk.

ik hoop dat je er wat mee kunt

Dom dom dom dom epsilon

[Verwijderd]

Tegenstroom is geen optie, het is een must.

Bij een paralelle stroming is de minimale temp beperkt door de output van je koelmiddel, bij tegenstroom door de input van je koelmiddel.

Hoewel ik nog nooit aan een warmtewisselaar heb gerekend die begint met een fase verandering...

Verder is de efficientie van een warmtewisselaar afhankelijk van het contact oppervlak tussen de twee verschillende stromen.

[Verwijderd]

Doehetzelver:

Strak plan. Had ik inmiddels ook al zelf uitgedacht.

epsilon:

Uhm, dit ding is dus bedoeld als 'vervanger' voor de radiator in mijn H₂O/pelt systeem, en heeft als doel om de koelvloeistof al beneden 0 te brengen voordat het bij de hete kant van de TEC aankomt

En idd: dit is afgekeken van een destillatieopstelling

2e stukje Epsilon:
owkee, you got it. Overigens, een gas is al 'superheated' als het boven het condensatiepunt komt bij de gegeven druk.
En supercooled had subcooled moeten zijn. Domme DaBit heeft nog niet zoveel kaas gegeten van thermodynamica.

Hooi:
Laat die fobieen van je nou eens varen joh!
Water in je PC is minder erg dan olietroep.

ascii:
Het zal bij gas/vloeistof warmtewisselaars wel niet anders werken dan bij vloeistof/vloeistof of gas/gas warmtewisselaars. Je hebt gelijk, je moet tegenstroom creeren.

Het contactoppervlak, daar zit ik nog een beetje mee. De originele verdamper die er op het koelsysteem zat bestond uit meerdere meters buis en een berg plaatwerk. Was wel naar lucht, en dat gaat toch behoorlijk minder efficient dan naar vloeistof. Plus dat het contactoppervlak nou niet echt klein is, aangezien die buizen vrij lang kunnen worden. Het idee van doehetzelver voegt ook weer flink wat oppervlak toe.

[_zeus_]

Dabit op mijn compressor zit zo'n warmtewisselaar.
Misschien heb je er wat aan.

ff offtopic

Dabit: you have meel

MrK: you also have meel

[Verwijderd]

Nog even over de condensor, ik heb zo`n spiraal gewonden geval gemaakt, buis 42 mm koper, 6mm spiraal stuk of 7 windingen , het huis van 42 mm is ca 8cm hoog, oke tis niet voor watercooling maar als iets heeeel anders, om het voedingswater van mijn stoomtrekker (schaal 1:6 dus geen speel geval) en ik moet zeggen, werkt perfect, de afgewerkte stoom uit de cilinders gaat eerst door de voorverwarmer/condensor en dan naar de schoorsteen, resultaat na eerste test, een continue fontein van water uit mijn schoorsteen, kortom, hij werkte zo goed dat alle aanwezige warmte van de stoom werd omgezet en dat het volledig condenseerde tot water. Ik heb dus een aantal windingen er af moeten halen om nog wat stoom over te houden voor de trek in de schoorsteen.

Dit heeft niks met OCen te maken maar wel met het bouwen van warmte wisselaars.

Tot zover mijn bouw ervaringen met spiraalgewonden condensors.

[Twynn]

Op donderdag 04 oktober 2001 17:30 schreef DaBit het volgende:
Hooi:
Laat die fobieen van je nou eens varen joh!
Water in je PC is minder erg dan olietroep.

Tja, dat kan ik dus inderdaad beamen.. M'n pctje heeft dus een lekkende slang (een dag lang) overleefd Mobo en videokaart waren zeiknat.. Werkt nu inmiddels weer goed..

Dabit: Op een of andere manier weer wat turbulentie creeren, of de waterstroom een bepaalde weg geforceerd laten volgen kan volgens mij geen kwaad..

[Verwijderd]

Nou, gisteren een busje koudespray gehaald en er even mee geexperimenteerd door dat spul in ruime mate in een koperen pijpje te spuiten dat in wat water lag. Er kwam geen vloeistof uit de andere kant van het pijpje (lengte: 10cm). Ik vermoed dat als ik een koperen buis pak, en ik leg er iets van een spiraal in, dat de warmteoverdracht RUIM voldoende is. En dan heb ik niet eens een superspiraal nodig. Verder zorgt die spiraal wel weer voor wat extra turbulentie.

Waar ik voor moet oppassen is dat ik niet teveel stromingsweerstand produceer. Een water/glycol/waterwetter mengsel op -20 tot -30 is toch wat minder vloeibaar dan gewoon water, en hoe het met de performance van standaard pompjes bij die temps zit weet ik ook niet.

Ik zie trouwens geen enkele reden waarom die Sicce pompjes het niet zouden doen op -20. De magdrive blijft werken, en het enige dat er verder gebeurt is dat het plastic misschien hard word en daardoor eerder breekt. Ook de rubber afdichtingen vinden die temps niet zo tof, maargoed, als het zit, dan zit het.

[Verwijderd]

Zeus, have mail back...

[P5ycho]

wat doet waterwetter eigenlijk op -20?

[Verwijderd]

Volgens de datasheet gewoon werken....

[_zeus_]

Dabit de problemen met de pomp die je zelf al aangaf zijn idd aanwezig maar is niet de belangrijkste reden.
Die reden is : er zit geen isolatie tussen het pomphuis en de elektromotor.
Je pomp wordt koud vanwege je compressor (duh) die koude zal doortrekken naar je elektromotor, die motor (ondanks dat ie warmte produceert) zal ook beneden het dauwpunt komen.Je krijgt dus condensatie in je elektromotor en voila de aardlekschakelaar spring eruit.

De bijgeleverde pomp die ik heb is dus wel geschikt voor temps en glycol en er zit een stuk "niets/isolatie" van 3 cm tussen het pomphuis en de motor.

ff offtopic weer: Dabit en Mrk ik heb jullie meel binnen,maar ben net wakker en ga eerst douchen en boodschappen halen.

[_zeus_]

Dabit nog wat je gebruikt waarschijnlijk neopreen als isolatiemiddel.
Voor de slangen kan je het beste armaflex (handelsnaam)
gebruiken (hhmm voor de rest ook eigenlijk).
Is volgens de isoleerder hier het beste voor koudeisolatie (niet dat neopreen nou zo slecht is).
Zit nu op de zaak en heb ff geen linkje voorhanden.

[Verwijderd]

_zeus_:

Ehm, bij die aquariumpompjes (Sicce, Eheim) is het hele motorhuis toch hermetisch afgesloten van de buitenwereld? Ik neem eigenlijk aan dat het motorhuis af-fabriek gevuld is met een droog gas. En de overdracht van mechanische energie naar de impeller gebeurt dmv een magneetveld, niet met een aandrijfas.

Maareuh, waar kan ik anders pompjes vandaan halen die wel tegen -20 kunnen? En wat kosten ze? Die Sicce dingen heb je ook voor een appel en een ei, maar die pompjes waar jij over praat zullen wel neit goedkoop zijn.

Armaflex, hmm. Okee.

Nog iets: welk type slangen kan ik het beste gebruiken voor de vloeistofstransport? De PVC slangen die ik nu gebruik lijken me niet zo geschikt, eigenlijk. Sterker nog, dat worden buizen bij die temps.

[_zeus_]

Dabit :

Ik heb die eheim dingen nog niet goed bekeken, maar normaal zit er een fan op de pomp die lucht naar binnen zuigt om de elektromotor te koelen.Het zou kunnen dat dat er bij die aquariumpompen niet op zit.



Zie bij deze pomp (als de link werkt) het verschil tussen het pomphuis en het motorhuis.Ik heb het zelf gemeten op mijn pomp en het is zeker 3 cm.Dat zit er niet voor niets.
Hoe duur ze zijn zou ik niet weten (heb de mijne gekregen ).

De slangen heb ik (in januari al) gehaald bij http://www.petervandenberg.nl/.Hielko heeft in zijn frontpage artikeltje over waterkoeling van een paar maanden terug ook zijn slangen daar gehaald, ook al denk ik dat ie ze niet gekocht heeft voor de tempranges van die slangen.
Het zijn siliconenslangen en de temprange van die slangen is -60 to 300 ofzo.Ruim voldoende dus.Bij jou in de buurt zit er misschien ook wel zo,n winkel.Die peter zit nl vlakbij mij in de buurt.

Ps check your mail

[Verwijderd]

Zeus:

Aquariumpompjes hebben een hermetisch afgesloten motorhuis. Geen fan erin ofzo. Al met al lijken ze veel op jouw pomp, zonder isolatie dan.

Voor die slangen zal ik eens rondsnuffelen bij ons in de buurt.

Btw, ik heb je meel gelezen, maar ik kan ff niet replyen. Doe ik morgen of maandag wel ff.

[Da_Bink]

over die warmtewisselaar: ongeveer het zelfde design gebruik ik voor mijn destileer opstelling, werkt hier perfect, aan de ene kant alcohol damp aan de ander kant vloeibare alcohol dus de warmte wisseling werkt goed. Bij twee vloeibare stoffen zal dit nog beter werken.

[Verwijderd]

Da_bink:

Gebruik je een spiraal of een rechte pijp?

Ik ben er namelijk achtergekomen dat als ik een uitgegloeide koperen pijp van 12mm neem als binnenste spiraal, dat ik de buitenste buis minimaal een diameter van ca. 80mm moet geven. In een kleinere radius kan ik gewoon die uitgegloeide pijp niet buigen, ook niet als ik 'm eerst met zand vul.

En een afvalstukje 80mm koperpijp is nog wel te regelen, maar een setje eindkappen voor die pijp is, eh, prijzig. Beetje veel prijzig zelfs.

En eigenljk is een binnenpijp dunner dan 12mm geen optie, want als het hele phase-change project mislukt, dan kan ik een warmtewisselaar met 12mm binnenste pijp nog prima gebruiken in andere projecten. Met 8mm binnenpijp word dat moeilijker.

Nou kan ik dus eventueel ook de buitenste pijp van PVC maken: dan is 80mm helemaal geen probleem. Maar:
- Kunnen PVC en de lijmverbindingen tegen -20 ?
- Hoe hecht ik betrouwbaar PVC en koper aan elkaar, zodanig dat het tegen maximaal -50 kan? Dit voor de doorvoer van de koperen pijpjes.

[Da_Bink]

Uhm, die van mij is veel dunner, 8mm binnenste buis, 12mm buitenste buis. Het is gewoon een lange buis van 8mm, met aan het begin een kronkel. Daar overheen een 12mm buis, Met aan het begin en einde een in- en uitgang. Ik zal hem vanmiddag ff tekenen (ik heb geen digicam )

[php]

Twee kleine dingetjes, welke wellicht nuttig kunnen zijn:

Als je eindkappen 22 mm neemt, moet je daar een gat 12mm in boren. Dat is niet zo heel lastig, maar om het met het gebruikelijke gereedschap te doen is toch lastig.

Je kan ook 22 mm sokken nemen, daar een 22-15mm verloop in, en in die verloop een 15-12mm verloop. Dan hoef je maar een heel klein randje van die verloop weg te boren, en je 12mm buis kan er helemaal in. Solderen van dat geheel zal niet zoveel problemen opleveren.

Een ander dingetje: PVC wordt bij de temperaturen waar jij mee wilt werken nogal bros. Nu heb je ook wel die zachtere pijp in de winkel liggen, maar die is niet te lijmen. Dat is dus niks. Een andere (betaalbare) oplossing weet ik zo niet even. Persoonlijk zou ik voorzichtig met het PVC omgaan, dan zou dat wel moeten lukken.

Ik moet even navragen, maar ik denk dat ik een lijm in het pakket heb, die zowel PVC als koper lijmt, en bestand is tegen -20 graden celcius. Het is een 2-componenten methacrylaatlijm, welke met een pistooltje moet worden uitgeknepen. Dat is allemaal wel te regelen. Nadeel is wel dat ik over een week drie weken vrij heb, om aan mijn nieuwe huis te klussen. Dan kan ik dus weinig doen.

Is het overigens geen idee om een aantal dunnere buizen te nemen, moet je alleen iets verzinnen voor het verdelen van de hoofdstroom naar de dunnere buizen. Zo zit voor zover ik het altijd heb kunnen bekijken een "echte" warmtewisselaar inelkaar.

Is er trouwens niet ergens een oud toestel/apparaat te koop, met een warmtewisselaar erin. Ik kan mij herinneren dat ik die dingen wel eens heb gezien. Maar waar....

[Verwijderd]

Da_bink:

ik snap wel wat je bedoelt. Maar 8mm is redelijk aan de dunne kant, ook voor jouw doel, toch?

Herman:

Goeie tip van die sokken. Hoewel ik geen problemen verwacht met een 12mm gat in een 22mm eindkap maken. Ik kan 'm altijd wat kleiner uitboren en dan op maat frezen met de Dremel. Mijn 12mm boor zal inderdaad wel gruwelijk gaan happen in zo'n kapje als ik 'm in 1x probeer te boren.

Dat PVC bros word, daar was ik al bang voor. Het breekt in ieder geval erg makkelijk bij die temps.

Verder heb ik met PVC nog een probleem, namelijk het erin solderen van de capillair en de dampretourleiding. Als alles van koper zou zijn, dan soldeer ik alles in 1 gang, met PVC heb ik het probleem dat het wegsmelt als ik de capillair/dampretourleiding soldeer na montage van de koperen pijp in het PVC omhulsel. En soldeer ik die leidingen eerst, dan krijg ik de PVC eindkappen niet meer makkelijk gemonteerd (kan wel, door de een stuk verder op de koelsysteemleidingen te schuiven, maar dan moet alles wel in 1x goed gaan.

Dunne losse buisjes gebruiken heb ik ook al aan zitten denken. En dan zat ik te denken aan een stel 5.5mm koper of messing pijpjes. Die krijg ik er ook wel een stel in een 45mm koperen pijp (ongeveer het grootste wat ik relatief goedkoop aan kan komen). Alleen als ik die parallel zet, dan verwacht ik problemen met (onverdampt koelmiddel) vloeistof in de dampretourleiding als de temp richting de grenzen van het koelmiddel gaat. Dat wil ik zien te voorkomen.

Ik ga van de week langs dezelfde rommelhandelaar waar ik ook die compressor vandaan heb. Die had kijk op een partijtje warmtewisselaars, en misschien dat er iets voor mij bijzat. Maar ik vrees dat dat al gauw te lomp word, of dat het de druk niet kan hebben.

[php]

Sommige warmtewisselaars worden in stoom-toepassingen gebruikt. Die zijn dan ook door het stoomwezen afgeperst. Is meestal wel te achterhalen op hoeveel bar dat is gebeurd.

Overigens, iemand nog interesse in een radiator met fan? Afmetingen ongeveer 60 cm in het vierkant, de fan is luchtaangedreven, met olieafscheider ervoor. heeft dienst gedaan als koeler voor een grote compressor. de compressor is meegenomen door het bedrijf wat de nieuwe compressor heeft geleverd, de radiator is blijven liggen. Zal zo even een foto maken. (die ik overigens niet hier kan hosten, maar dan stuur ik hem wel)

[Da_Bink]

Ik had me vergist, het was een buis van 12mm met daaromheen een buis van 22mm. En dat werkte wel goed (8mm is wel erg dun ja, ik was er niet helemaal bij vanochtend )