:(( Внимательнее надо быть. Ещё одна ошибка — для обогащения 2%-го рассола с 2 кг соли на градирню нужно будет поднять 800 кг груза.

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.

Действительно, позиция верховного властителя в этой ситуации будет определяющей. Т.к. комплекс мероприятий для интенсификации соледобычи (даже в одной только Русе) для частников будет неподъёмен.

Цена, если упадёт, то не от улучшения энергоэффективности, а от последующего за ней увеличения объёма производства. К примеру, до модернизации в Русе в год добывалось 1000 пудов соли и продавалось по 100 денег (цифры условные), а после — появляется возможность производить 5000 пудов соли, то продать их по 100 денег, скорее всего, уже не получится. Простой же оборудования не в интересах солеваров и властей.

Если же поставлена задача выдавливания с внутреннего рынка завозной соли — без снижения её цены не обойтись. А такая задача ставилась (или вполне могла быть поставлена) во время торговых войн в начале XV века и конца XV-начала XVI веков.

Соль всегда была особым товаром — она нужна всем, добывается в немногих местах, относительно легко транспортируется.

Это делало ее идеальным объектом для косвенного налогообложения.

// Новые методы стали популярны в XII-XV веках … русские властители стали переводить в свою собственность все сладости и соль в своих княжествах. … основную массу соли принялись выпаривать на княжеских варницах, так что блюстители княжеской казны могли оказывать существенное влияние на цену соли и случавшиеся от торговли ею доходы.

Так что улучшение энергоэффективности не обрушит цены в разы, хотя может быть интересно правителям.

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 8 тонн 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.

О конкретном оформлении описанного выше предложения – в следующем посте.

Пожалуйста, сбросьте ссылку, тема интересует.

Так форум же не работает.

Вдобавок мне кажется я это уже в каких то комментариях видел, чистая копипаста

но почему это все в комментах к статье о компьютерных играх?

В предыдущем посте — ошибка

(1000/2575)/1000=3 кг воды нужно читать ((1000/25*100)-1000)/1050=2,857 кг

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.