Afzuigen van kookdampen apparatuur ontwerp gevraagd

[pivo]

Zelf schep ik het schuim er altijd in het begin van het koken af.
Een plantenspuit met gewoon water helpt ook goed. Op zich zijn de eiwitten wel weer gunstig voor de gist later, dus wordt er ook wel gezegd dat je ze er het beste in kunt laten zitten. Maar je hoort net zo vaak dat je ze het beter kunt wegscheppen. Als ik de plantenspuit vergeten ben klaar te zetten, dan schep ik het er ook met een schuimspaan vanaf. David Heath heb ik eens in één van zijn allereerste filmpjes op Youtube het schuim te lijf zien gaan met een plantenspuit met Starsan erin, maar dat snapte ik niet...

Ik heb een 100 liter ketel en daar kom je niet in de buurt van de deksel bij een rollende kook.
Het openen doe ik dan met een lange houten roerlepel.
Niet te veel, anders komen er te grote stoomwolken uit.

[Wijbrouwers]

Ik heb een 100 liter ketel en daar kom je niet in de buurt van de deksel bij een rollende kook.
Het openen doe ik dan met een lange houten roerlepel.
Niet te veel, anders komen er te grote stoomwolken uit.

Grappig, onze kookketel is ook 100 liter en daar kunnen we met rollende kook prima met de hand het deksel vanaf halen. Uiteraard niet met je hoofd er boven hangen maar het hoeft niet met een lange lepel.

[Spyro]

Koken jullie met het deksel erop....?  

[hansHalberstadt]

Koken jullie met het deksel erop....?

ja, deksel erop met een klein kiertje waar lucht door naar binnen kan voor de condensor aanzuiging.
Het is denk ik een misverstand om te denken dat je met deksel eraf moet koken om van de ongewenste stoffen af te komen. Die stoffen komen vrij en ontsnappen samen met de stoom en trekken zich weinig aan van een deksel. Als je bang bent voor condens druppels (wat trouwens maar een miniem deel is van wat er verdampt) dan kun je het deksel nog isoleren.
Voordeel van een deksel erop is dat het meer kookt vanuit de diepte ipv het oppervlak en dat is weer gunstig voor de gewenste 'rollende kook'
die kan dan nog steeds rollen, maar met minder energieverbruik, maar met zelfde energieverbruik (= totale verdamping per uur) wel beter rollend

[pivo]

Koken jullie met het deksel erop....?

Met een kiertje, maar de stoom maakt de deksel erg heet.
Laat ik het helemaal open, erg veel stoom en beduidend meer energie nodig.

[hansHalberstadt]

met een kiertje ,maar de stoom maakt de deksel erg heet .
laat ik het helmaal open , erg veel stoom en beduidend meer energie nodig.

Een proefje wat ik in het verleden heb gedaan met en zonder deksel toonde aan dat in beide gevallen je evenveel energie nodig hebt om dezelfde hoeveelheid water te laten verdampen. Zelfs Jacques heb ik met dat proefje overtuigd. (hij heeft het wel zelf eerst herhaald om het te kunnen geloven)

[pivo]

Een proefje wat ik in het verleden heb gedaan met en zonder deksel toonde aan dat in beide gevallen je evenveel energie nodig hebt om dezelfde hoeveelheid water te laten verdampen. Zelfs Jacques heb ik met dat proefje overtuigd. (hij heeft het wel zelf eerst herhaald om het te kunnen geloven)

Kan dit dus ook niet bevatten , natuurkundig gezien .
als de schuimlaag gekoeld wordt door een open deksel  is de temperatuur aan het oppervlak dus lager dan met een dichte deksel.
Ik zie hier iets over het hoofd ?,of de proef is niet uitgevoerd met een kwh meter om de toegevoerde energie te meten.
hier moet ik gewoon meer power toevoegen om de rollende kook aan de gang te houden met een open deksel.

hier ook een leuk proefje https://www.americastestkitchen.com/cooksillustrated/how_tos/6646-covered-vs-uncovered-pots-for-boiling-water
https://csef.usc.edu/History/2010/Projects/J1909.pdf

[hansHalberstadt]

De verklaring die ik heb, is als volgt:
het oppervlak van een kokende vloeistof blijft gelijk aan het kookpunt als je er koude lucht overheen blaast omdat die koude lucht er voor zorgt dat er meer vloeistof van het oppervlak verdampt. Die verdampende vloeistof onttrekt dan vermogen aan de vloeistof om te kunnen verdampen, maar zolang het vermogen wat je aanvoert groter is dan wat je onttrekt voor verdamping vanaf het oppervlak blijft de vloeistof koken. Een deel van de stoomvorming vindt plaats op de bodem waar de warmte wordt toegevoerd. Die belletjes leveren de rollende kook. Wat je dus aan vermogen onttrekt voor verdampen vanaf het oppervlak wordt afgetrokken van het vermogen wat er over is om vanaf de bodem te koken. Samen blijft dat dus hetzelfde totaal vermogen, dus dezelfde totaal verdamping. 

[pivo]

Aha ,het proefje is dus misgegaan
Even Google aangezet en de antwoorden tot testjes tot berekeningen vlogen me om de oren.
Typ in: boil water open or closed lid energy consumption.

[hansHalberstadt]

nee hoor het proefje heeft hard bewijs geleverd.
Als je het hebt over de tijd om op te warmen tot het kookpunt met of zonder deksel dan is dat een heel ander topic.
Doe het proefje eens zou ik zeggen, want de natuur zelf heeft per definitie gelijk. gewoon met een pannetje water in de keuken.
aan de kook brengen, dan snel wegen en 10 minuten later nog eens wegen. zelfde met en zonder deksel.

[Jacques]

Zelfs Jacques heb ik met dat proefje overtuigd. (hij heeft het wel zelf eerst herhaald om het te kunnen geloven)

Het was de test die ik zelf heb uitgevoerd, die mij overtuigde.    De uitkomst verbaast mij nog.
 

[hansHalberstadt]

Zonet nog eens geprobeerd met 3 situaties:
1) pannetje met deksel
2) pannetje zonder deksel
3) pannetje zonder deksel met ventilatortje was lucht langs de wand van de pan aanzuigt en vanuit het midden eruit blaast.

Resultaten:
5 minuten koken van 400 ml water in een 750 ml pannetje op kleinste gaspitje

1) met deksel geeft 39 g verdamping in 5 minuten
2) zonder deksel geeft 39 g verdamping in 5 minuten
3) zonder deksel en met fan [1] geeft 43 g verdamping in 5 minuten



[1]Fan zo gehouden dat het nog net bleef koken.

[pivo]

Leuk , ik zie hier een beduidend grotere benodigde energie toevoer bij mijn 100 liter ketel .
Met open deksel.
Heb ik de deksel dicht en een rollende kook ,en dan open ik de deksel dan stopt de rollende kook vrij snel.
Voer ik het vermogen zwaar op begint het weer te koken.
Dus laat ik de deksel op een kier.
Misschien geeft een groter oppervlakte een ventilator effect.
Wat ik me wel afvraag is of je de gasvlam altijd op de zelfde stand had ?
Dan kun je nog zoveel energie pompen (overschot)  in het omzetten naar waterdamp.
En het omzetten heeft altijd dezelfde energie nodig.
Bijv.  nodig voor koken 100 watt ,maar de vlam geeft 300 watt.
De dampdruk opp. water blijft gelijk ,maar de energie input is niet zichtbaar.
Q op = Q af.
Ik denk dat er een heel klein maar heel belangrijk iets niet gezien wordt/werd in dit experiment. 

[hansHalberstadt]

Leuk , ik zie hier een beduidend grotere benodigde energie toevoer bij mijn 100 liter ketel .
Met open deksel.

Het mechanisme wat ik beschreef schaalt mee met het volume, dus werkt voor een 100l ketel hetzelfde als voor een halve liter pannentje.

Heb ik de deksel dicht en een rollende kook en dan open ik de deksel, dan stopt de rollende kook vrij snel.
Voer ik het vermogen zwaar op begint het weer te koken.

Dat was ook precies het effect wat ik beschreef: het totale toegevoerde vermogen blijft gelijk en verdeelt zich over koken vanaf de bodem/binnen in vloeistof en verdampen vanaf het oppervlak. Zodra je  de deksel open doet, heb je meer verdamping vanaf het oppervlak en dus minder koken vanuit de vloeistof en dat effect zie je als 'dan stopt de rollende kook vrij snel' 

Misschien geeft een groter oppervlakte een ventilator effect.

Een grotere ventilator zou ook  de wanden aan de buitenkant gaan afkoelen en daardoor wordt je toegevoerde vermogen aan de pan dan kleiner, dus ja dan gaat er minder verdampen, maar dat is niet wat er in de praktijk gebeurt. Ik gebruikte de ventilator alleen om meer verdamping vanaf het oppervlak te krijgen

Wat ik me wel afvraag, is of je de gasvlam altijd op dezelfde stand had?
Dan kun je nog zoveel energie pompen (overschot)  in het omzetten naar waterdamp.
En het omzetten heeft altijd dezelfde energie nodig.
Bijv. nodig voor koken 100 Watt, maar de vlam geeft 300 Watt.
De dampdruk opp. water blijft gelijk, maar de energie-input is niet zichtbaar.
Q op = Q af.

De verdamping per uur is evenredig met je vlamvermogen, dus lagere vlam geeft minder verdamping per uur. Maar we hebben net hier alleen over het effect van de deksel.

Ik denk dat er een heel klein maar heel belangrijk iets niet gezien wordt/werd in dit experiment. 

Dat dacht Jacques eerst ook  Dus je kunt beter doen dan denken.

[hansHalberstadt]

Aha ,het proefje is dus misgegaan
Even Google aangezet en de antwoorden tot testjes tot berekeningen vlogen me om de oren.
Typ in: boil water open or closed lid energy consumption.

Hoe heb jij daar dan uit geconcludeerd dat het anders is dan ik had aangegeven?

[pivo]

Hoe heb jij daar dan uit geconcludeerd dat het anders is dan ik had aangegeven?

Dat de benodigde energie dus hoger is bij een open deksel.
Ik kijk naar de energie en jij kijkt naar de hoeveelheid verdampt water.
De omzetting van water naar damp benodigd altijd dezelfde energie, maar het water kokend houden verschilt bij de energie toevoer.open gesloten deksel.
Q op is Q af wil zeggen dat de energie ook in exces afgevoerd wordt ergens anders.
Voor mij is het belangrijk hoeveel energie het mij kost.
Misschien iets voor het wetenschapsforum , of we praten ieder over iets anders?

[hansHalberstadt]

maar het water kokend houden verschilt bij de energie toevoer.open gesloten deksel.
Q op is Q af  wil zeggen dat de energie ook in excess afgevoerd wordt ergens anders.
Voor mij is het belangrijk hoeveel energie het mij kost.
Misschien iets voor het wetenschaps forum ,of we praten ieder over iets anders ?

Jouw redenatie gaat ervan uit dat er energie weglekt vanaf het oppervlak die niet meer gebruikt kan worden voor het laten verdampen van water. Dat zou dan volgens mij kunnen zijn:
1) de stralingsenergie die uitgezonden wordt vanaf het oppervlak of
2) het opwarmen van lucht die langs het vloeistofoppervlak stroomt. energie voor het opwarmen van lucht kan immers niet meer gebruikt worden voor het verdampen van water.

mbt 1) met deksel wordt de deksel 100°C en straalt dus een bepaald vermogen af wat je kwijt bent. zonder deksel is het het oppervlak van de kokende wort wat 100°C en straalt dus hetzelfde vermogen af.
mbt 2 zou dat een verschil kunnen maken, maar daar was het proefje voor om in de praktijk te bepalen of er een verschil was en dat bleek er dus niet te zijn (althans niet significant)

mb 1 zou je nog kunnen proberen met een goed geisoleerde deksel. De buitenkant van de deksel is dan veel minder dan 100 °C dus staalt ook minder af en dan zou er dus een verschil ontstaan tussen met en zonder deksel. Vraag is alleen over hoeveel vermogen je dan praat en of dat dus significant is. Dat kan ik op het wetenschapsforum wel vragen. op wikipedia staat wel de wet van Planck :https://nl.wikipedia.org/wiki/Zwarte_straler en Formules voor de totale straling over het hele spectrum:
die heb ik even uitgerekend [1] voor een ketel met een diameter van 40cm en temperatuur van 100°C. dat geeft een afgestraald vermogen van 138 watt, dus niet heel veel tov de 2500 watt die je in de ketel stopt. dus kun je dan 140 watt besparen dus zou je met geisoleerde deksel erop dan
2500/(2500-140)=6% meer kunnen verdampen.


[1]

       

[pivo]

Even een kleine update, zelf dus een extra gat geboord in de deksel.
Een kleine regelbare ventilator van Ali erop, en aan de andere kant in de afzuiging.
Gisteren getest en de deksel kan nu dicht blijven bij koken. Af en toe de deksel open en de rollende kook blijft.
Er blijft wel condens achter in de pvc buis.
Hierin een klein gaatje geboord zodat de condens in een emmer druppelt.
Verbazingwekkend weinig condens. Ongeveer 1 liter na het hele brouw proces. Totaal 100 liter.
Dit is geschat wat er in de emmer zat, moet dit dus nog een keer meten want 1 liter is wel erg weinig.
En eindelijk niet de hele ruimte vol met stoom.

[hansHalberstadt]

Waar gaat die afzuiging naar toe? Reken maar dat vrijwel al je verkookte water in je afzuiging ergens neerslaat, maar je loopt ook grote kans dat het in de afzuiging heel heet wordt en er dingen stuk gaan.

[pivo]

Waar gaat die afzuiging naar toe? Reken maar dat vrijwel al je verkookte water in je afzuiging ergens neerslaat, maar je loopt ook grote kans dat het in de afzuiging heel heet wordt en er dingen stuk gaan.

die gaat naar buiten.
De pvc buis wordt niet erg heet, vorige keer wel.
Ik denk dat de verkoelende inlaat lucht door de ventilator de stoom hoeveelheid behoorlijk verminderd.
Het effect was zo verrassend dat ik vergat een video te maken.

[hansHalberstadt]

Ik denk dat de verkoelende inlaat lucht door de ventilator de stoom hoeveelheid behoorlijk verminderd.

De hoeveelheid stoom wordt als het goed is voor 100% bepaald door het vermogen van je brander. Wel of geen fan zorgt er alleen voor dat het koken meer aan het oppervlak gebeurt (met fan) of meer in de diepte (zonder fan). En met fan krijg je wat meer lucht bij de stoom gemend zodat het wat koeler blijft. Zolang het gelijk naar buiten geblazen wordt en niet eerst via een lange buis moet zal het wel gaan.

[pivo]

De hoeveelheid stoom wordt als het goed is voor 100% bepaald door het vermogen van je brander. Wel of geen fan zorgt er alleen voor dat het koken meer aan het oppervlak gebeurt (met fan) of meer in de diepte (zonder fan). En met fan krijg je wat meer lucht bij de stoom gemend zodat het wat koeler blijft. Zolang het gelijk naar buiten geblazen wordt en niet eerst via een lange buis moet zal het wel gaan.

Ik zie dat het water rollend kookt, dus neem ik aan zelfde temperatuur.
Mijn theorie is dat de lucht van de ventilator de bovenkant binnen in de deksel meer afkoeld en dus ook de stoom voor een groot deel laat condenseren.
Het is een heel klein ventilatortje met de stand op minimum, blaast dus heel weinig.
De minimale hoeveelheid stoom en de condensatie wat naar buiten gaat, is ongelooflijk weinig.
Na 10 minuten heb ik de metalen buis weggehaald en zo was er ruimte tussen de uitlaat van de deksel en de ingang van de pvc bocht.
Voorheen was de hele ruimte vol met stoom, nu niets.
Volgende keer zal ik er eens een paar temp. sensoren plaatsen .

[hansHalberstadt]

Mijn theorie is dat de lucht van de ventilator de bovenkant binnen in de deksel meer afkoeld en dus ook de stoom voor een groot deel laat condenseren.

Dat zou betekenen dat je geen water meer verdampt en het condens dan terugvalt in je ketel. Maar dat gaat niet gebeuren denk ik omdat condenseren van stoom energie vrijmaakt. Die energie moet ergens blijven en kan alleen maar naar buiten met de stoom mee. Dus wel of geen fan levert evenveel stoom op in je afvoerkanaal.