Экономная и безопасная установка СО2 своими руками

[TPV]

1. Традиционный вариант установки по мотивам и при поддержке Юрия Владимировича! (получившего в народе название "Генератор СО2 Юрия-TPV") Фото1, 2.
Добрый день всем!
Блуждая по интернету в поисках безопасного и самого дешевого способа подачи СО2, наткнулся на одну очень интересную и простую систему http://www.forum.aquastatus.ru/viewt...p=53024#p53024. (смотри фото)
Принцип действия очень простой, и давно всем известный (кислотно-щелочная реакция).
Для изготовления данного девайса понадобиться:
• Две полулитровых пластиковых бутылки (желательно от сока «Биола» или йогурта в них крышки широкие, проще штуцера герметизировать)
• Два обратных клапана (я поставил самые дешевые по 5 грн.)
• Тройник
• Краник (желательно что-то типа камоцци для тонкой регулировки)
• Штуцера 4 шт. (я их сделал с нержавеющих шпилек М6 просверлив по оси сквозные отверстия Ф1,5 мм, и сняв по краям резьбу на наждаке для плотного одевания шланга)
Р.S.-По рекомендациям Господина BelkinS-а можно сделать так: в крышечке от бутылки высверлить два отверстия диаметром 6мм (нужно сверлить острым сверлом и аккуратно, чтобы отверстие было с ровными краями), в них вставить шланги тоже диаметром 6мм (толстостенные компрессорные), так чтобы с внутренней стороны крышки они выходили примерно на 5 мм. И изнутри в шланги вставил белые штуцеры от капельницы. Они входят в шланги с усилием и за счет расширения шланга в этом месте, намертво загерметизировали соединение. Дополнительно ничего не проклеивал.

• Шланг для подачи кислорода (пару метров в зависимости от места расположения установки)
• Две жестких пластиковых трубки (те которые идут до дна бутылок)
• Сода 60 г.
• Лимонная кислота 50г.
• Вода 200 мл.
• Небольшой кусок резины для уплотнения штуцеров.
• И самое главное немного терпения

Собираем по схеме-фото 2 или по схеме- фото 6 предложной Mustafa -экономим тройник но появляется еще одна дырка в пробке, либо по предложенной господином Ye_Lviv схеме-фото 7 (последняя схема дает возможность сэкономить тройник и устранить дополнительное место герметизации) все схемы работают нормально при грамотной сборке, главное клапана правильно поставить по направлению стрелок. Засыпаем 60 г соды в одну бутылку, 50 г кислоты в другую заливаем воду в каждую бутылку по 100 мл (пропорции важны). Тщательно перемешиваем (сода не растворяется полностью, так и должно быть, а вот кислоту нужно размешать полностью)
Закрываем бутылки заранее подготовленными пробками со штуцерами и разводкой, подключаем к аквариуму (к реактору, флейте, и т.д……)
Запуск, он производится очень просто, перекрываем кран подачи СО2 в аквариум и сдавливаем рукой бутылку с кислотой, выдавив немного ее в соду, реакция начинается мгновенно и давление в обеих бутылках резко увеличивается (1-2,5 атмосферы).
По просьбе трудящихся)) Юрий Владимирович снял видео по запуску клапанного "Генератор СО2 Юрия-TPV"

http://youtu.be/NyDr6KwIjgE
Еще ВИДЕО: http://www.aquaforum.ua/showpost.php...postcount=1621
После уравновешивания давления, реакция прекращается - система готова к использованию. Начинаем подавать СО2 в аквариум давление в бутылке с содой со временем падает, а в бутылке с кислотой остается прежним, за счет чего кислота опять вдавливается в соду автоматически, вызывая реакцию, и так до полного истощения реактивов.
Система очень стабильна, давление держит на протяжение всего цикла работы.
При работе 1-2 пузырька в секунду на протяжение 12 часов в сутки одной заправки хватает на 2-3 недели.

2. В процессе длительных экспериментов, над данной системой, кучей доработок и т. д. Возникла идея упростить до максимума данную систему!
Представляю Вашему вниманию Бесклапанный "Генератор СО2 Юрия-TPV" (С позволения всех, буду ее так называть! Фото 3,4.) который имеет значительное количество преимуществ (основное из которых минимальное количество соединений) по характеристикам не уступающую прототипу!
По принципу действия, запуска, регулировки, герметизации соединений все так же как и в первом варианте.

Единственное что, нужно воды не 200 мл. по 100 мл. в каждую бутылку, а только 100 мл. в кислоту, сода должна быть в сухом состояние!

Основная доработка заключается в том, что китайские клапана и тройники не используются вообще, в пробке содовой бутылки сверлим два отверстия, а в кислотной только одно, в содовую бутылку запихиваем два одноразовых стаканчика (самый сложный и требующий железных нервов процесс), предварительно их чуток обрезав по высоте и в дне верхнего пробив десяток отверстий тонкой иголкой. Засыпаем реактивы, собираем по схеме, наслаждаемся стабильной работой! Стаканчики нужно покупать те которые из прозрачного полипропилена, белые лопаются!

Специально для тех, у кого большие аквариумы и «большая лень» часто перезагружать свой аппарат и не только для них!

Во общем для всех!!!

Поработав в направление усовершенствования Бесклапанного "Генератора СО2 Юрия-TPV" (того который на стаканчиках). Получилось доработать аппарат таким образом, что стало возможным увеличить время его работы и стабильность в разы.
Существенного изменения конструкции Вы тут не найдете, но все же, главным достижением был перенос отверстий в стакане с дна в борт. Это дало возможность делать большие заправки и решило проблему слеживания (карбонизации) соды за счет постоянного присутствия в стакане небольшого количества воды.
Я сейчас с успехом использую Бесклапанный "Генератор СО2 Юрия-TPV" изготовленный по выше описанной схеме (той которая на стаканчиках) только бутылки использую литровые а стаканы 0,5 л (Пивные). Думал, что запихнуть их будет сложно, но на удивление, влетают в обычное горлышко НА УРА, главное обрезать верхний жесткий ободок. Дырки в стакане пробивать нужно в бортах иголкой, в несколько ярусов (2-4 яруса), первый ярус на высоте 1,5 см. от дна. Самое главное перед запихиванием стакана, проверьте как со стакана сходит вода. Отверстий должно быть много, но, в то же время они не должны быть очень большие (бить обычной иголкой с наружи вовнутрь стакана).
Заправляю в свой аппарат 90 мл. сухой соды и 120 мл. кислоты которую растворяю в 250-300 мл. воды. (указал все в мл. для удобства, так как весы есть не у всех) при этой пропорции все реактивы вырабатываются полностью. Аппарат стабилен на протяжение всего цикла работы, который у меня при расходе 1пуз/сек круглосуточной подачи, и при вышеописанном количестве реактивов, работает 15-18 суток.
В данную конструкцию можно засыпать и больше реактивов. Главное, что бы уровень жидкости в кислотной бутылке, не превышал уровень расположения соды в содовой.
Я этого не делаю, так как на стартовых этапах разработки, бывали мелкие недоработки в герметизации, которые приводили к быстрой потере реактивов (я уверен на 100% что все через это прошли), а реактивы все таки денег стоят! Да и не интересно вообще ничего не делать, хочется иногда и повозится хоть с перезаправкой, которая у меня занимает 10-15 мин.
Могу с убеждением сказать, что данный вид конструкции будет работать и на 2-х и на 5-ти литровых бутылках, но для них в тумбочке нужно больше места. Тут каждый может сам для себя подобрать оптимальный вариант емкостей, то ли это будут бутылки на 0,5 л. то ли 3-х литровые.
У Юрия Владимировича по этой схеме вполне успешно прошел испытания и работает и генератор на 0,5 кг соды и 0,4 кг ЛК. (Фото 5) Выполнен он из 3-х литровой баклажки (содовая сторона) и 2-х литровой бутылки (кислотная сторона). Принципиально ничем не отличаясь от известной уже всем схемы Бесклапанного генератора Юрия-TPV с доработками по отверстиям в стакане, изложенными выше, он имеет, все же одно отличие, связанное с масштабным фактором, а именно, высотой тары. Для уменьшения гистерезиса, внутренний диаметр трубок подачи кислоты в соду уменьшен до Ф 1 мм. Как только это было сделано - он заработал "как часы".
Ожидаемое время работы генератора на таком объеме реактивов- около полугода при 10 часовой подаче 1 пуз/сек.

Для тех кто любит сложности Ye_Lviv предложил очень интересную схему с перепускным (выравнивающим) клапаном ФОТО 8. (ссылка на пост с большим количеством фото)

Ссылка на статью на сайте "Мое зверье" http://starcomputer.com.ua/content/g...so2-yuriya-tpv, за что огромное спасибо Starcomputer!


Неплохой вариант сборки генератора и сопутствующих элементов с подробным фото-отчетом от Reporter - "Збираємо генератор СО2 Юрія-TPV. Інструкція у картинках."



P.S. Выражаю благодарность всем людям, принимающим участие в обсуждение данной темы!

[Ю.В.]

Допис від KRustik

что-то смутно помню все это

И, тем не менее, пользуетесь клапанной установкой с обратной связью, именно для этих целей и приспособленной, кстати, Евгением. А Edifier пользуется бесклапанной. В ней простое увеличение объема реагентов, да еще и при разведенной больше чем надо кислоте, этот номер не проходит. Нужны некоторые доработки, о которых не раз говорилось.

[oltrew]

Допис від Edifier

Пропорции те же 90 соды, 120 кислоты
увеличил дозировку до 135 соды, 180 кислоты

Допис від vitruviy

пропорции использовал 90 мл. сухой соды и 120 мл. кислоты

Пропорции соды/кислоты нужно перевернуть, все наоборот. А еще лушче соды давать в 2 раза больше кислоты, сода дешевая. Чтобы реакция шла не с раствором, а кислота капала прямо на соду. При подаче кислоты под низ можно бутылку наклонить, чтобы сода собиралась в ямку.
Пока готовлю научное обоснование, не могу найти расчета растворимости для насыщенного мультираствора однотипных веществ. Но по опыту вижу - в насыщенном растворе цитрата (т.е. старом реакторе) соды содержится очень мало, реакция идет слишком долго, сильно увеличивается гистерезис, что разгоняет генератор.

[Ю.В.]

Допис від oltrew

Пока готовлю научное обоснование, не могу найти расчета растворимости для двух однотипных насыщенных растворов. Но по опыту вижу - в насыщенном растворе цитрата (т.е. старом реакторе) соды содержится очень мало, реакция идет слишком долго, сильно увеличивается гистерезис, что разгоняет реактор.

Очень сильно интересно! Этот эффект действительно есть. И бороться с ним можно либо обратной связью (как Ye_Lviv), либо установкой предохранительного клапана, сбрасывающего лишний газ в атмосферу, как Ваш покорный слуга. Не забудьте нас с этим познакомить, плиз.

[oltrew]

Допис від ЮрийВладимирович

Этот эффект действительно есть. И бороться с ним можно либо обратной связью (как Ye_Lviv), либо установкой предохранительного клапана, сбрасывающего лишний газ в атмосферу, как Ваш покорный слуга.

Проще - добавкой в соду необходимого количества воды. Совет "лишь бы вода покрыла соду" не годится. В насыщенном растворе цитрата натрия содержание соды очень маленькое (посчитать точно не могу).
Количество воды в соду - не менее 95,3 г на 50 г лимонной кислоты. Округлим - не менее 100 г воды в соду для 50 г лимонной кислоты (расчет не привожу, чтобы не утомлять - он совсем простой).
Сомнение - возможно и в ненасыщенном растворе хорошо растворимый цитрат постепенно вытесняет слаборастворимую соду?

Еще вариант - обеспечить, чтобы кислота попадала не в раствор, а непосредственно в порошок соды.

Ошибка насчет пропорций, оказывается, идет из шапки, от TPV:

Допис від TPV

Заправляю в свой аппарат 90 мл. сухой соды и 120 мл. кислоты которую растворяю в 250-300 мл. воды. (указал все в мл. для удобства, так как весы есть не у всех) при этой пропорции все реактивы вырабатываются полностью.

Умножив на плотности, получим соотношение по весу сода/кислота 194/184 = 1,05 (маловато будет).
Многие еще, возможно, ошибаются по невнимательности, отвешивая количество в граммах вместо мл. Тогда получится соотношение аж 0,75.

Минимальное соотношение сода/кислота по весу = 1,312, чтобы вся кислота прореагировала. Но лучше - больше. Я сыплю на глаз около 2. Кислоты пакетик 30 г, соды - большая столовая ложка с большущей горкой.
По объему соотношение 0,9-1 (неточно, потому что плотность порошков бывает разная).

[Зелёный]

Допис від oltrew

...
Количество воды в соду - не менее 95,3 г на 50 г лимонной кислоты. Округлим - не менее 100 г воды в соду для 50 г лимонной кислоты (расчет не привожу, чтобы не утомлять - он совсем простой).
...

Интересно посмотреть на расчёт.

Допис від oltrew

...
Я сыплю на глаз около 2. Кислоты пакетик 30 г, соды - большая столовая ложка с большущей горкой.
По объему соотношение 0,9-1 (неточно, потому что плотность порошков бывает разная).

Чтобы получилось соотношение 1:2 на 1 пакетик кислоты нужно соды 2 больших столовых ложки с горкой?

[TPV]

Допис від oltrew

Ошибка насчет пропорций, оказывается, идет из шапки, от TPV:
Цитата:
Сообщение от TPV
Заправляю в свой аппарат 90 мл. сухой соды и 120 мл. кислоты которую растворяю в 250-300 мл. воды. (указал все в мл. для удобства, так как весы есть не у всех) при этой пропорции все реактивы вырабатываются полностью.

Господа! Тут нет ошибки. Внимательно читайте-НЕ граммы а Миллилитры. По поводу плотности и удельного веса реактивов согласен, у разных производителей они разные. Но это касается в большей степени кислоты. И если у человека нет весов, то точнее чем "так" не получится! И даже если из-за погрешности на плотности реактивов вы потеряете каких-то 3-5%, то этими потерями можно пренебречь. На стабильность и производительность это особого влияния не оказывает, если механическая часть сделана на совесть!

Допис від oltrew

Умножив на плотности, получим соотношение по весу сода/кислота 194/184 = 1,05 (маловато будет)

, а Вы взвешивать пробовали?

[oltrew]

Допис від Зелёный

Чтобы получилось соотношение 1:2 на 1 пакетик кислоты нужно соды 2 больших столовых ложки с горкой?

Нет, одна. Ложки разные бывают, но примерная пропорция получится больше 1,5.
Еще, лучше на первое место в пропорции ставить соду, здесь так принято. Непринципиально, но меньше путаницы.

Допис від TPV

а Вы взвешивать пробовали?

Ложку взвешивал раньше. Перевесил еще раз - сода в ложке с баальшущей горкой весит 50 г.
Сейчас попробовал контрольно взвесить соду - 100 мл соды весит 120 г. Это выходит справочники и Википедия врут аж в 2 раза! Везде пишут 2,16, а оказывается 1,2 г/см^3. Объемно все очень неточно. А если еще кто ХЧ или ЧДА соду купит. А в бытовую пищевую соду может еще какие разрыхлители/наполнители/антислеживатели добавляют.

[oltrew]

Зелёный, на всякий случай - большая столовая ложка с горкой - это для пакетика кислоты 30 г.

[TPV]

Допис від oltrew

Зелёный, на всякий случай - большая столовая ложка с горкой - это для пакетика кислоты 30 г.

Ложка - это хорошо, но они тоже разной глубины бывают!
Я рекомендую пользоваться мерным стаканчиком. Свой я в старой аптечке автомобильной откопал, он на 30 мл. с делениями через 5 мл. им достаточно удобно мереть. Раньше заморачивался, взвешивал, потом понял, тут такая точность бессмысленна, взял этот стаканчик - 3 шт. соды, 4 шт. кислоты. Воду в кислоту на глаз лью (теплую-кислота лучше растворяется) и все в порядке!

[oltrew]

Померяйте кто-нибудь плотность соды. Мучает меня необъяснимый парадокс - почему плотность ея в два раза меньше, чем положено быть. Это у всех так или только с белорусской содой, может инновационная какая, продукт разбавительных нанотехнологий?

[Ю.В.]

Может Вы путаете физическую плотность и насыпную?

[oltrew]

Действительно, путаю. Но написано везде: сода - порошок белого цвета, плотность и т.д. Не написано нигде "монокристалл". Кстати, пробовал высушивать растворенную соду на батарее, думал "содовый камень" получится для добавления в подкисшую бражку - все равно получался порошок.
Теперь буду знать. Насыпная плотность у соды 0,9-1. Если влагой немного напитается, может и больше.
Лучше объемами не отмерять. Ну а если отмерять, то с запасом.

[oltrew]

А у лимонной кислоты насыпная плотность 0,76.
Значит по рецепту TPV 90*1=90 г, 120*0,76=91,2 г. Пропорция = единица, т.е. соды и кислоты по весу поровну. А это означает слив лишней кислоты (30%) в канализацию.

[Зелёный]

Допис від oltrew

... А это означает слив лишней кислоты (30%) в канализацию.

Ничего не понимаю. Объясните пожалуйста почему?

[oltrew]

Зелёный, потому что она не прореагирует, сода закончится раньше. А давление в генераторе выдавит оставшуюся кислоту в содовую бутылку.