Импорт на западном направлении торговли русской земли, в средние века, имел три важнейшие составляющие: сукно, драгоценные металлы и соль.
Из них соль, на том этапе, имела наибольшее значение, т.к. она, во-первых, была товаром массового потребления; во-вторых, растущий спрос на неё определялся развитием ремесла.
Насущная потребность русской земли в соли и возможность западных торговцев дёшево закупаться в Байе/Лиссабоне/Сетубале делали соляную торговлю едва ли не самым выгодным для них занятием.
Проблема Руси была в том, что все доступные в то время соляные источники выдавали рассол очень слабой концентрации. Если взять Старую Русу, то в середине XIX века её рассолы содержали только 1.363% соли (пусть даже раньше их концентрация была 2%), в то время как в Люнебурге — более 25%. В Люнебурге на добычу одной тонны соли уходило 3 куба дров (или 1050 кг воздушносухих сосновых дров), т.е. 1 кг дров расходовался на испарение (1000/2575)/1000=3 кг воды. Если даже для Русы (из-за более бедного рассола) 1 кг дров будет испарять теоретически возможные (без применения технических средств) 4 кг воды, то на добычу 1 тонны соли будет расходоваться ((100-2)/4)/2)1000=12250 кг дров. Это если не брать в расчёт ещё более дешёвую соль атлантических побережий. Конечно, дрова на Руси стоили в разы дешевле, да и транспортные расходы/прибыль торговцев никто не отменял, однако импорт соли, для тех условий, был экономически оправданным.
Единственным способом минимизировать ввоз соли с запада представляется организация добычи соли в пределах русской земли, в таких объёмах и по таким ценам, чтобы импорт не имел экономического смысла. Т.е. закупка соли в Сетубале, транспортировка её морем до Таллина и продажа должна приносить меньшую прибыль, чем торговля, скажем, свинцом или оловом. А для этого — цена соли на общерусском рынке (себестоимость её производства) должна кратно уменьшится.
Эта амбициозная цель потребует реализации целого комплекса мер, но, прежде всего — реорганизации производства.
Как выглядела традиционная организация этого дела на Руси?
- Рассол поднимался из земли (вёдрами из колодцев или самотёком — если соленосные ключи выходили на поверхность).
- Какое-то время рассол отстаивался в специальных хранилищах (прудах/озёрах), причём некоторые ненужные примеси оседали на дно.
- Рассол помещался в црен (по сути — железный протвень/сковороду) и на голом огне выпаривался до начала кристаллизации соли. Потом её вычёрпывали и заливали новую порцию рассола.
- Соль очищалась от маточного раствора сушкой и готовилась к реализации.
Т.о. себестоимость производства соли складывалась из (если не брать в расчёт налоговые изъятия/процент на привлечённый капитал) из амортизации црена (т.к. он раньше или позже выходил из строя), оплаты труда работников/дохода самозанятого солевара, стоимости топлива (наиболее весомая часть).
Концентрация рассола имеет решающее значение во всех трёх компонентах. Т.к. црен работает +/- с постоянной скоростью (испаряет условные 98 кг воды в час), то увеличение концентрации рассола с 2 до 20 процентов увеличит часовую производительность црена и работника с 2 кг до 98/80*20=24.5 кг (на самом деле — зависимость нелинейная, но порядок цифр верен). Ну, и экономия на топливе.
Сегодня мы рассмотрим один из способов повысить концентрацию рассола — т.н. капельное градирование.
Суть его состоит в том, что рассол каплями направляется на сложенные в стену фашины (для нечерноземья — пучки берёзовых прутьев). Падая, капли разбиваются на более мелкие, растекаются по поверхности прутьев, и, в конечном счёте, доходят до сборной ёмкости, расположенной под стеной.
При этом, за счёт огромного увеличения площади соприкосновения рассола с воздухом и обдува стены ветром, скорость испарения воды многократно возрастает.
Т.к. одного такого цикла недостаточно, то их производили от 2-х до 8-ми, причём каждый последующий концентрировал раствор всё сильнее. На практике, концентрацию рассола доводили до 15-25%, т.к. потери соли в процессе и расходы на работу градирни перевешивали экономию на дровах/амортизации црена.
Стена составлялась из фашин диаметром около 0.5 м, уложенных рядами между планками внутренней и наружной стоек, с уклоном к внешней части стены.
Каждая стена составлялась из 2-х полустен, прутья комелями соединялись между собой у внутренней стойки в виде седла, а тонкие их концы — обращены наружу. Чтобы падающие капли постоянно встречали прутья, пучки внизу делали длиннее, чем наверху (например, 2.7 м и 1.8 м).
Резервуар для хранения рассола и промежуточный резервуар сверху градирни защищались от дождя. Распределение рассола сверху производилось через желоба с просверленными в них отверстиями/щелями. Желоба шли на всём протяжении стены, 4-мя линиями: 2 с внешних краёв, 2 — ближе к середине стены. В зависимости от направления и силы ветра рассол подавался на тот или иной желоб.
Градирни устраивали высотой 10-12, до 16 метров, устанавливали на открытых, хорошо продуваемых ветром местах, т.о., чтобы их длинная сторона (сотни метров) шла перпендикулярно направлению господствующих в рабочую компанию ветров. Если эти ветра — южные (как в Русе), тем лучше, т.к. градирня будет дополнительно прогреваться солнцем.
При постройке нескольких градирен и ставили в одну линию, с промежутками между ними в 10 метров.
Производительность градирен зависла от:
способа подвода рассола на градиню (если напор позволял соорудить водяную мельницу для подъёма воды — хорошо, если поднимать приходится лошадями — уже не очень);
от состава и крепости поступающего в работу рассола (чем выше концентрация в нём соли — тем медленнее он падает вниз, тем больше воды испаряется по пути);
от климатических условий — температуры и влажности воздуха, интенсивности солнечного света, силы и продолжительности ветра.
При сильном ветре, во время дождя и при температуре ниже 5 градусов Цельсия работу останавливали. Для Руси, период работы описанной градирни — около 120-150 дней в году. Однако, при температурах воздуха 0 — 5 градусов Цельсия градирня также могла работать, хотя и только с бедными рассолами (из крепких рассолов могут начать выделяться глауберова соль и хлористый магний).
Потери соли при обогащении могли достигать 20% (за все циклы) от начального её количества в рассоле, причём потери эти возрастали с повышением концентрации рассола.
Также, немаловажное значение имело то, что при градировании на прутьях выделялся твёрдый остаток, т.н. градирный камень, состоявший главным образом из гипса. Т.о. улучшалось качество получаемой соли и уменьшались отложения аналогичного состава в цренах. Что увеличивало ресурс цренов и улучшало их эффективность по топливу.
По мере того, как этот камень накапливался в фашинах и уменьшал их испаряющую поверхность, возникала необходимость его удаления. При этом фашины могли заменяться на новые или повторно использоваться старые (после их обстукивания). Делать это приходилось раз в 5-10 лет.
Полученный т.о. камень измельчался и использовался как удобрение.
Также, с течением времени, на дне хранилищ рассола, трубах, желобах, осаждался серый вязкий шлам, по составу схожий с градирным камнем.
Использование берёзовых прутьев имело значимый недостаток — рассол во время градирования набирал органические примеси. Вследствие чего рассол при нагреве темнел (снижение ценности полученной соли) и маточный рассол при выварке чаще шёл в отброс (потери соли).
Боролись с этим недостатком заготовкой прутьев зимой (когда в них мало соков) и последующим вымачиванием в слабых рассолах (чтобы на них образовался тонкий слой градирного камня, препятствующий вымыванию органических веществ).
Чтобы удалить те вещества, что всё таки попали в рассол, перед варкой в него добавляли кровь (0.3-1.5 кг на 10000). Во время кипячения белки свёртывались и пеной всплывали на поверхность, увлекая за собой органические вещества и следы железа.
Предположим, что аналогичная вышеописанной градирня будет сооружена в Старой Русе (где мощность соляных источников позволяет вести практически неограниченную, для того времени, добычу). И концентрацию раствора она будет повышать с 2 до 14 процентов. Тогда, при прочих равных условиях, объёмы производства могут вырасти от 2,5 до 5 раз (в зависимости от того, какую часть года вываривание будет вестись на обогащённых рассолах). При этом, дрова будут сбываться населением в прежних объёмах, к занятиям крестьянства добавится и заготовка прутьев. Цена соли упадёт, но доходы солеваров, если и сократятся, то не так сильно, т.к. кратно увеличится объём производства.
в целом хорошо но не хватает хотя бы схематичного изображения вместо этого
Стена составлялась из фашин диаметром около 0.5 м, уложенных рядами между планками внутренней и наружной стоек, с уклоном к внешней части стены.
Каждая стена составлялась из 2-х полустен, прутья комелями соединялись между собой у внутренней стойки в виде седла, а тонкие их концы — обращены наружу. Чтобы падающие капли постоянно встречали прутья, пучки внизу делали длиннее, чем наверху (например, 2.7 м и 1.8 м).
Иллюстрации можно посмотреть здесь:
https://azbukametalla.ru/entsiklopediya/g/gradirovanie.html
По ссылке упоминается вымораживание, не помешало бы его и в статье упомянуть.
Кроме того, можно таким образом получать не только рассол — но и сухую соль, особенно в жарких и бедных топливом местах.
Концентрируем/очищаем рассол на одних фашинах, затем — увлажняем им другие, и просушиваем на ветерке. Повторяем для вторых несколько раз не допуская стекания. Затем стряхиваем соль. Трудозатраты повыше, но и топливо не нужно вообще.
Делать всё это можно и на камыше, и… да на чём угодно.
В жарких и сухих местах и так отлично выпаривается, в системе мелких бассейнов. Градирня нужна в других — типа севера Европы.
«Систему мелких бассейнов» — сначала соорудить надо, фашины проще. И КПД у них выше — они не столько на солнце, сколько на ветре работают.
Бассейны выигрывают за счёт «автоматизируемости» при больших объёмах — и в климате адской сковородки.
А вот на севере Европы, в отличие от степи например — не уверен, что именно полная сушка на фашинах оправдана, поскольку там и скорость (за счёт температуры) меньше, и с топливом лучше. Тут уже смотреть по месту надо.
Сложней, но и результат лучше. Не обязательно досуха выпаривать, последний рассол после кристаллизации с ненужными солями можно сливать. Особенно актуально для морской соли. Климат адской сковородки не нужен — видел такие бассейны в корее. Летом жарко, но и влажно. Даже дождь не проблема — дождевую воду с рассола аккуратно счерпывают.
А ваш способ слишком примитивен — соль грязная получится, да еще с ветками и опилками. Для соления той же рыбы не пойдет. Что то на уровне самого примитивного, когда ту же солому или ветки вымачивали в рассоле и сжигали. Научить такому разве что невндертальцев получится — остальные и сами знали.
Как я считал, когда набирал статью :((? При обогащении рассола с 2 до 14% рост часовой производительности, ппру, составит: с 2 кг в час до 98/86*14=15,95 кг. Увеличение практически в 15,95/2=8 раз, если работа на обогащённых рассолах будет вестись полный год.
Учитывая что способ был известен возникает подозрение что его внедрению в России мешали факторы с которыми попаданец мало что поделает.
—
А вообще солеварение интересная штука — хотя бы по массовости бурения
// Отечественными мастерами была разработана ориги- нальная технология бурения специальных «рассолоподъ- ёмных» скважин. Буровой инструмент – кованые долота и сверла (желонки) укреплялся на еловых шестах, скре- плённых железными скобами.
В мягких породах с глубины 25…30 м, бурение велось сверлением – вращательным способом («ходом») инстру- ментами вращательного бурения, твёрдые породы про- ходились ударным способом («боем») различными доло- тами. Продолжительность бурения скважины составляла
от 3 до 5 лет. При этом, например, только в Тотьме в конце XVII в. функционировали 133 скважины.
// На избранном для бурения месте возводили бревенчатые леса — своеобразную буровую вышку («сохи») высотой 12-18 м. Между ее устоев выкапывали яму-колодец до почвенной воды. При появлении воды в яму опускали деревянный сруб. На дне сруба устраивали скважину, куда опускали на канатах при помощи блоков и воротов деревянную трубу — «матицу». Обычный диаметр матицы — примерно 40 см, длина — до 20 и более метров. Матицу делали из пробуравленного или выжженного ствола (или нескольких стволов) дерева. Через нее производили дальнейшее бурение скважины. Для этого употреблялся набор сменных (в зависимости от грунта) буровых инструментов, которые насаживали на длинные шесты и приводили в движение особым воротом.
Когда матица целиком уходила в землю, через нее в предварительно пробуренную скважину опускали следующую более тонкую «обсадную» трубу, которая верхней частью плотно скреплялась с нижней частью матицы. Обсадная труба состояла из нескольких полых проконопаченных и просмоленных стволов деревьев; ее длина колебалась от 14 до 50 м. О масштабе и сложности работ, связанных с установкой трубы для откачки рассола, можно судить по тому, что, например, в XVII в. трубы «поспевали» (устанавливались) в мягкой почве «месяца в три и в четыре и в полгода, а иные и больши», в каменистой земле — за 3-4 года; глубина буровых скважин доходила до 160 м (по данным XVI в.), а в XVII в. — еще более.
// Соль вываривалась на цыренах – своеобразных противнях. Они имели размеры от 125 до 144 кв. м. Изготавливались из листов железа толщиной 12 мм, которые сшивались между собой с помощью заклёпок.
http://muzeisolik.ru/wp-content/uploads/2016/03/c-768×576.jpg
— в общем если надо делать паровой котел то понятно где искать спецов
—
Пара хаков с солью
// Что касается мачтового дерева и мачт.
Их замачивали в соляном растворе, и возили в нем.
Употребление мачтового дерева планировалось примерно за год, комели вытаскивали из соляного раствора, снимали кору, шкурили, обрабатывали морилкой и дегтем и ставили на сушку.
// Купить 200кг соли. Положить труп в ванную. Засыпать его солью.
Соль вытянет всю влагу из трупа и он превратится в мумию, которая будет весить 15-20 кг. Эту мумию можно отнести целиком в сумке в какое-нибудь безлюдные место, а там сжечь или закопать. Сгорит быстро, т.к. влаги не будет.
Скорее попаданцу поможет знание современных месторождений. Многие уже в 20 веке разведаны.
Если сделать буровую установку на километр, то бурить можно хоть в Подмосковье. Пол-области на девонском пласте стоит, в рассоле до 260 грамм соли на литр. Пол-километра даст минералку «Московскую».
Но на такую глубину бурить — не рядовая задача. Раньше выйдет революция в ствольной артиллерии. Как показывает опыт Ближнего Востока — буровая труба это готовый ствол.
Самые интересные месторождения — далеко на юге и востоке.
После ознакомления приведённого выше поста о градировании у внимательного читателя мог возникнуть вопрос: «А почему тогда этот метод стал внедряться так поздно? Почему в Европе градировать рассолы начали в XV-XVI веках, а первые солеваренные законы в Российской империи появились в XVII — XVIII?»
Ответ, как мне представляется, состоит двух частей.
Часть первая, социально-психологическая. Понятно, что носители религиозно-мистического сознания будут внедрять инновации с меньшей скоростью, чем сторонники рационалистических подходов. И, более важный фактор, общества того времени были феодальными. А значит, свободные ресурсы общества (ладно, большая их часть) сконцентрированы в руках феодалов. А феодалы, мало того, что ориентированы на исполнение прямых служебных обязанностей (хорошие) или на потребление (плохие). Для них — заниматься стяжательством – идти на риск определённой потери лица. Это не означает, что феодалы органически не переваривают новшества. Это означает, что процесс их внедрения крайне замедлен.
Часть вторая, объективная. Процесс градирования – очень небесплатный. И дело даже не в капитальных постройках (т.к. срок их службы – очень велик, в цене конкретного килограмма соли их амортизация будет сравнительно малозначима). Дело в том, что для градирования рассол нужно поднять на высоту больше 10 метров. А если падений нужно будет 8? Грубо говоря, чтобы обогатить рассол с 2 килограммами соли, нужно будет поднять на высоту больше 10 метров 800 кг груза, причём 0.4 килограмма конечного продукта будет при этом потеряно. Возможность приспособить под это дело водяную мельницу есть далеко не везде. До внедрения паровых двигателей, солевары могли использовать только работу биологических преобразователей. А каждый такой преобразователь, например лошадь, хочет кушать. Причём кушать хорошо, т.к. большую часть рабочего времени он действительно работает. Соответственно, всё это выливается в такую копеечку, что проще сжечь в разы больше дров, тем более, когда стоят они гроши.
Как же быть попаданцу? См. ниже.
В ходе выпаривания источником теплоты служит сгорание топлива. А основным процессом, на который это тепло расходуется – нагрев рассола до 100°С (на деле – немного больше, но это не критично) и испарение воды.
Т.е. на испарение 1 кг воды из 1,176 кг рассола (крепостью 15%) и начальной температурой 15°С потребуется, грубо:
100 ккал для нагрева до 100°С и 539 ккал для испарения 1 кг воды, всего – 639 ккал.
Куда же девается это затраченное тепло? Оно уходит в атмосферу с паром.
Можно ли использовать это тепло? Можно.
Наиболее очевидный путь утилизации этого тепла – использовать образующийся пар для предварительного подогрева рассола, поступающего в работу. Тогда, если начальная температура рассола будет не 15°С, а 95, расход тепла на выпаривание будет иметь вид:
5,88 ккал для нагрева до 100°С и 539 ккал для испарения 1 кг воды, всего – около 545 ккал.
Т.о. расход тепла на испарение 1 кг воды непосредственно на црене снизится примерно на 10%. Примерно на эту же величину увеличится часовая производительность црена, при уменьшении отложений камня из гипса.
Однако, сколько тепла потребуется на этот предварительный подогрев? Примерно 95-15=80 ккал для одного кг.
А сколько тепла выделится при охлаждении 1 кг пара до, скажем 30 °С? 539 ккал при конденсации и 100-30=70 ккал при охлаждении, всего – 609 ккал. Даже если подогрев паром рассола будет идти с КПД 70%, одного его кг будет достаточно для того, чтобы довести до 95 °С 609*0.7/80=5.33 кг рассола. Избыток налицо. Использовать пар для испарения рассола невозможно, т.к. тепло может передаваться только от более теплого тела к более холодному. Неужели больше 80 % тепла в паре нельзя использовать в солеварении?
Можно. И наиболее рациональным путём для этого мне представляется использование избытка тепла в паре (после предварительного подогрева рассола) в капельном градировании. Казалось бы, какая разница – по градирне будет стекать не холодный, а горячий рассол? Разница есть и значимая.
Испарение воды в атмосферу идёт во всём диапазоне температур, от 0 до 100°С. Однако, когда выделяющийся пар насыщает прилегающий воздух, испарение замедляется, до полной остановки. Пока насыщенный паром объём воздуха не сменится новым и испарение не возобновится. Или, говоря иначе, испарение идёт до тех пор, пока упругость паров в растворе больше упругости водяных паров в окружающем воздухе. И с тем большей скоростью, чем больше эта разница.
Что ещё имеет значение в этом случае:
— упругость паров возрастает с температурой;
— скорость насыщения окружающей атмосферы парами воды прямо пропорциональна площади её соприкосновения с воздухом;
— при испарении тепло поглощается, происходит охлаждение.
Т.е.:
— нагрев рассола перед градированием выше температуры окружающего воздуха увеличит испарение из него воды;
— огромная площадь соприкосновения воздуха и рассола в градирне (и то, что она продувается ветром) кратно увеличивают испарение воды (если сравнивать испарение с поверхности резервуара для хранения);
-тепла, содержащегося в отработанном паре (после предварительного подогрева идущего в работу рассола) хватит на подогрев с 15 до 70 °С при КПД 70%:
(609*0.7-80)/(70-15)=6.3 кг рассола на градирне. Т.е. и для градирования тепла хватит с избытком;
Предварительный подогрев рассола при градировании никак не повлияет на второй фактор, а как он скажется на первом?
При температуре 20 °С давление насыщенного водяного пара составляет 20 мм рт. ст. А при 70 °С – уже 233 мм рт. ст. Разница более чем в 10 раз. Понятно, что скорость испарения воды не изменится в той же пропорции (т.к. часть испарившейся воды снова сконденсируется под влиянием новых объёмов холодного воздуха), однако рост всё равно будет кратным.
В предыдущем посте была описана принципиальная схема повышения эффективности солеварения (путём утилизации пара). В этом – попробую описать конкретные пути реализации.
1. Пар необходимо собрать. Уловитель, который для этого будет использоваться, по форме представляется неким подобием вытяжки: короб с воздухонепроницаемыми стенками (деревянные планки на каркасе, обмазанные оттермиченой глиной). Контур нижнего края должен совпадать с контуром црена. При этом, чтобы облегчить герметизацию, на краю црена должен быть выступ, а на нижнем краю уловителя – ответный паз. Для минимизации утечек пара можно использовать уплотнители из верёвок. Плотность прилегания лучше обеспечить стяжками, можно даже винтовыми. Т.к. выгребать соль и обслуживать црен нужно будет вручную – необходима опция подъёма/опускания уловителя. В положении «поднято» его лучше крепить к потолочным подвесам. Соединение уловителя с отводной трубой нужно будет выполнить по возможности с минимальным зазором, герметизируемым паклей и кольцевой стяжкой. Я далёк от мысли, что удастся обеспечить полную герметичность, да она и не нужна. Если потерь пара будут измеряться процентами – уже неплохо. Благо проблемные места будет видно сразу. Т.к. наиболее оптимальная схема работы: подливать рассол небольшими порциями, по мере испарения – на внешней поверхности уловителя нужна будет воронка с затычкой. Или, если уж совсем заморачиваться – труба из резервуара с предварительно подогретым рассолом (чтобы наполнять црен поворотом крана).
2. Далее, пар необходимо использовать для предварительного подогрева рассола. Ёмкость с ним, для удобства, лучше разместить на бОльшей высоте, чем расположен црен, прямо вокруг отводной трубы.
3. Потом, пар необходимо доставить до рассола перед градированием. Рациональнее всего представляется делать это в резервуаре на верхней части градирни. Во-первых, пар попадёт туда своим ходом, т.к. сам поднимается вверх. Во-вторых, временной промежуток между нагревом и градированием будет минимальным. В-третьих, отводную трубу лучше делать по возможности прямой. Отводная труба. Если получится – лучше, конечно, сделать её керамической. Это будет и дешевле и удобнее в ремонте – можно иметь несколько резервных, на замену. Чтобы пар не конденсировался на стенках и не стекал водой обратно – нужна теплоизоляция. Или даже – можно пустить её в трубе большего диаметра, через которую будут выходит в атмосферу дым из топки. Тогда пар ещё и дополнительно нагреется (обычная температура топочных газов – 300 С°). Опираться всё это должно на деревянный желоб, удерживаемый в нужном положении опорами/подвесами.
4. Передачу тепла от пара к рассолу лучше всего производить из максимально близкого аналога змеевика. Сам накопительный резервуар, во избежание лишних потерь – также лучше по максимуму теплоизолировать.
5. Однако, в ходе процесса пар превратится в жидкость. Просто сливать её на землю кажется нерациональным. Почему бы не уменьшить количество работы по доставке рассола наверх? Предположим, 1 кг пара будет нагревать 6.3 кг рассола до 70 С°. Тогда на 6.3 кг поднимаемого груза будет приходиться 1 кг опускающийся (и своим весом помогающий поднимать первые 6.3). Предельное значение достигаемой т.о. экономии работы – 100/6.3=15.87%. Или, если нагрев вести до 90 С°, 1 кг пара нагреет 4.6 кг рассола. И возможная экономия в работе будет составлять 21.74%. Возможен нежелательный эффект – капли будут испаряться прямо сразу. И соль мы получим размазанную тонким слоем по горе из прутьев. Тогда придётся или модифицировать градирню или уменьшать степень нагрева рассола.
6. Приятный бонус – в конце процесса у нас образуются огромные количества дистиллированной воды.
P.S. Описанное выше солеваренное производство кажется идеальным местом для внедрения парового двигателя:
— он стационарен, никуда не перемещается;
— логистика по снабжению топливом уже налажена;
— нет необходимости в больших мощностях двигателя;
— возможная экономия – вполне ощутима;
— двигатель может (в отличие от лошадей) работать круглыми сутками;
— зимой, возможно, двигатель будет простаивать, но, если бы вместо двигателя держали лошадь – её и зимой пришлось бы кормить;
— нет насущной необходимости изменять мощность работы двигателя – он может всё время молотить в оптимальном режиме;
— для обеспечения работы двигателя есть практически неограниченные запасы дистиллированной воды;
— ну и, наконец, выделяющиеся в процессе работы дым и пар можно…, правильно, использовать для выпаривания/подогрева рассолов.
P.S.S. Пришло сейчас в голову. Если всё вышеописанное будет внедрено в Русе, то в одном месте у нас будет:
— самая дешёвая (из доступных) соль;
— лёд, который так или иначе удаляют с поверхности соляных озёр;
— все возможности для выпаривания рассолов;
— прямой водный путь до если не до первого, то второго по объёму городского рынка на Руси.
Оптимальные условия для организации холодильника на лёдосоляном охлаждении.
//Уловитель, который для этого будет использоваться, по форме представляется неким подобием вытяжки: короб с воздухонепроницаемыми стенками (деревянные планки на каркасе, обмазанные оттермиченой глиной). Контур нижнего края должен совпадать с контуром црена. При этом, чтобы облегчить герметизацию, на краю црена должен быть выступ, а на нижнем краю уловителя – ответный паз//
А вот этот момент необхобимо хорошенько продумать. Если над цреном будет колпак, то условия испарения сильно ухудшатся — над рассолом будет насыщенный водяной пар. То есть греть прийдется действительно до кипения, в открытом же црене при хорошей вентиляции упаривается быстро и при меньшей температуре. Опять же, возникнет проблема вывода всего агрегата на рабочий режим — пока колпак не прогреется (а снаружи его нужно хорошо утеплить), кипение будет в режиме обратного холодильника, с напрасной затратой топлмва.
Вывод на режим нужно будет сделать всего несколько раз за компанию. Даже когда будут выгребать соль колпак не успеет остыть.
В описанной выше системе также будет иметь место естественная тяга, т.к. с остыванием пара его давление будет уменьшаться, вплоть до выходного отверстия. И массы пара будут перемещаться из зоны высокого давления (у црена) в область низкого (дальше по тракту, до самого выхода). Т.о. удаление пара из области над цреном будет идти непрерывно.
В таком варианте естественной тяги не получится, пар будет остывать по мере движения и конденсироваться. Чтобы система заработала, надо наоборот дать доступ воздуху в щель между цреном и колпаком. Воздух будет разбавлять пар и предотвращать его преждевременную конденсацию. До 95 рассол не подогреешь, до 35-40 вполне. А тягу обеспечивать или дымовой трубой, или, при ветренной местности, дефлектором.
Неподогретый воздух как раз и вызовет конденсацию.
И почему рассол нельзя подогреть до 95 градусов? Как-то я участвовал в отгонке пихтового масла — там вода в чане, который мы использовали как холодильник, заметно парила.
Не обязательно. При открытрм црене испаряющаяся вода же не выпадает дождем.
Или ещё модификация — почему бы не вдувать в пространство под колпаком предварительно подогретый топочными газами до температуры выше 100 градусов Цельсия воздух?
Тогда:
— новые порции воздуха не будут вызывать конденсацию воды из пара;
— будет частично утилизировано тепло топочных газов;
— т.к. система не будет герметичной у основания — возникнет естественная тяга в трубе высотой около 10 м.
Что будет форсировать удаление пара и дополнительно улучшать условия испарения воды.
Это более рациональный вариант. В пределе — отражательная печь, тогда для основного концентрирования можно и без железной сковородки обойтись. Только топить дровами, не углем или кизяком.
А почему не отводить дым вместе с паром? Давление там все рано небольшое и не надо замораживаться с герметизацией копалка? Только накрыть сам црен чем нибудь чтобы пепел не падал в соленой раствор.
Ну и если делать паровой двигатель то им же можно и качать рассол из скважины пока градирня не работает.
Но все это слега хай-тек. И змеевик надо делать из прямых труб потому сто их приведется иногда чистить от отложений.
Надо думать. В принципе, вода в состоянии пара переходит в любой газ, не только в атмосферный воздух. И, если создано избыточное давление в печи (нагнетанием в неё воздуха) — топочные газы можно выпускать прямо через рассол.
Тогда:
-увеличится площадь соприкосновения рассола с окружающими газами, что ускорит выпаривание;
-топочные газы будут какую-то долю своего тепла передавать рассолу на црене, что ускорит выпаривание;
-смесь пара и топочных газов будет иметь более высокую температуру, чем просто пар. Т.е. тепло топочных газов также будет утилизировано для предварительного подогрева рассола;
-горение дров в печи будет происходить быстрее, хотя и в менее оптимальных режимах (меньше тепла будет отдаваться рассолу непосредственно, больше — топочным газам). Но сажи будет получаться меньше.
Заманчиво, конечно, но сначала надо решить, как избавится от сажи.
Однако, сколько в этом деле есть ньюансов! Пока читал, как борются с сажей, обнаружил такой факт — для наиболее оптимального горения дров их лучше не просто высушить, но и предварительно нагреть.
Тогда:
-они будут расходовать меньше тепла на нагрев самих себя до температуры горения;
-сгорать дрова будут с большей теплоотдачей и меньшим количеством сажи, т.к. смолы и пр. дёгти/масла при низкой температуре не сгорают, а уходят с дымом.
А ещё прикольней в этом случае делать пиролиз дров/органики в герметичной ёмкости и делать высокотемпературные горелки — ни тебе сажи, ни отходов.
Хотя сажа — востребованный материал для всяких разностей 🙂 Чистый углерод как-никак 🙂
Есть и другой способ — концентрирование рассола за счет испарения при пониженном давлении…
И обеспечить его можно за счет мощного водоструйного насоса — тромпы…
Она может давать разряжение до 0,1 атмосферы…
А если для испарения использовать длинную трубу с наклоном, то процесс можно сделать практически непрерывным…
Кстати при большом перепаде высот вода еще и нагреваться немного будет в трубе…
поднять 800 кг воды на 10 метров на самом деле совсем не сложно. для этого требуется 800кг*10м*10м/с=80000дж энергии. мощность человека порядка 100 вт. если есть насос с хорошим КПД,то на поднятие уйдёт порядка 800 секунд, или 13 минут. при этом не забывайте, что дрова ни разу не бесплатные. их надо сначала нарубить, а потом дотащить до того места, где добывается соль.
Погодите, если 800 кг поднимается на высоту 10 метров за 800 секунд, то каждую секунду человек должен подбрасывать 1 кг на высоту 3-го/4-го этажа. На сколько секунд его хватит в таком режиме?
Учитывая что способ был известен возникает подозрение что его внедрению в России мешали факторы с которыми попаданец мало что поделает.
Известен ли? А может считали более рациональным бурение скважин на более насыщенные рассолы.
1. Это естественный экстенсивный путь развития.
2. Так же при обработанной технологии редко кто решается вносить изменения. Выгорит или нет — тот еще вопрос, а «план» из «экспериментатора» выбивается батогами.
Это те же самые рацпредложения на конвеерном производстве: производительность повышается, польза налицо, но… не внедряется. Почему? Да потому что ломается алгоритм работы, при внедрении просядет план за отчётный период и всё такое. Даже если впоследствии наверстается и переверстается, один хрен — головняки, неуверенность, неотработанность все прелести перестройки 🙂
Будучи уроженцем Старой Руссы, не могу не вставить свои сорок копеек.
В конце восьмидесятых на территории Старорусского курорта (около пляжа Среднего озера) была построена весьма изрядных размеров (метров 150 длиной, метров 7-8 шириной и метров 10-12 высотой) фашинная градирня, быстро ставшая любимым местом тусовок молодёжи. Простояла лет десять или пятнадцать, потом разобрали. Работающей видел её один или два раза. Официальная цель постройки «насыщение воздуха пляжа естественными аэроионами соли» или типа того.
Для попаданца очень полезными могут быть отходы солеварения — маточные рассолы после кристаллизации соли и чренный камень. Чренный камень накапливается на дне выпарных чренов и состоит из сульфата кальция (гипса) и сульфата натрия, который легко выделить выщелачиванием водой и упариванием раствора.. Маточные рассолы содержат сульфаты и хлориды натрия, магния и калия. Наиболее легко в чистом виде можно извлечь сульфат натрия, который выпадает при охлажлении рассола в виде десятиводного кристаллогидрата (глауберовой соли). Для этого обычно собирали маточные рассолы в течение года и перерабатыввли с наступлением холодов. При дальнейшем концентрировании рассола извлекались хлористый магний и хлористый калий, в чистом виде, или в виде двойной соли. Если же концентрировать рассол без предварительного выморадивания глауберовой соли, то первым кристаллизуется сульфат магния, обычно с большой примесью хлорида натрия. Вообще, в зависимости от состава исходного рассола можно получать на каждый килограмм вываренной соли около 50-100 г сульфата натрия и 100-150 г хлорида магния, а также некоторое количество солей калия (для морской воды, подземные рассолы более богаты и магнием, и сульфатами),
Сульфат натрия — исходное сырье для получения соды по методу Леблана, или же сульфида для варки целлюлозы. Для варки стекла можно использовать сульфат и напрямую, не преврашая в соду, нужно лишь добавлять в шихту уголь или опилки.
Хлорид магния позволит получать, хоть и в ограниченных количествах, соляную кислоту или хлор (причем без применения серной кислоты или электролиза), а образующийся при этом оксид магния — отличный основный огнеупор.
Соли калия, особенно при выварке из более богатых калием, чем морская вода, подземных рассолов, пригодятся для приготовления селитры и хлоратов/перхлоратов, или же как удобрение.
Нигири — рассол, остающийся после кристаллизации соли из морской воды, японцы применяют для створаживания тофу. Сейчас часто используют чистый хлорид магния.
Но как разделить составные части камня/шлама?