Tigra

Сообщение от Kullibbin

В разрезе показана спираль с фитилем. Возле каждого витка, при нагреве, возникает зона испарения, где активно жижа испаряется в пар. Глубина, или ширина этой зоны, по наблюдениям за спиралью, равна где то 0.2 мм, то есть, сравнима с диаметром провода. Отсюда первый вывод - зоны испарения от соседних витков не должны пересекаться, расстояние между витками 0.4 мм или около того, будет оптимальным. Еще более верно это из за эффекта закоксовывания спирали, при слишком плотных витках зазор между ними закрывается нагаром и "коксом", спираль нагревается как бы в коконе, пару выходить намного тяжелее.

Теперь, насчет толщины фитиля. В идеальном случае, фитиль должен испарять всю жидкость, в нем находящуюся, а взамен должна быстро подаваться свежая. Если сделать фитиль толстым, то масса жидкости внутри спирали, в фитиле, будет больше, испаряться она будет только из зон испарения, а остальная жижа - просто нагреваться, а по окончании затяжки - остывать, отдавая тепло во все стороны - это чистые потери. Значит, фитиль не должен быть толстым. С другой стороны, фитиль не должен быть тонким, иначе жидкость не сможет пройти к его средней части, испаряясь на крайних витках. Эта проблема может быть решена подачей жидкости отдельно еще и в середину фитиля, например, другим фитилем, охватывающим спираль кольцом на ее середине, но на практике такую конструкцию обслуживать неудобно, в клиромайзерах к спирали трудно подобраться. Но! Если делать спираль короткой, то длина нагреваемого участка уменьшится, и голодания средней части уже не будет! Однако в этом случае, уменьшится число витков и площадь контакта, что ухудшит парообразование. Практически, толщина фитиля менее 1 мм приводит к устойчивому гарику, если не принимать спец. мер по запитывании средней части жижей. Толщина же более 2 мм энергетически невыгодна, большая доля мощности уходит на нагрев всей массы жидкости по всей толщине фитиля

Теперь насчет числа витков. Естесно, чем больше намотано на фитиле, тем больше площадь контакта со спиралью, тем больше пара выделится за единицу времени, при той же мощности. Но выше рассмотрено ограничение на межвитковый зазор, получается, учитывая толщину провода, шаг намотки не должен быть меньше 0.5 - 0.6 мм. При максимально возможной длине спирали 4 мм, которую можно уместить на свое место без риска КЗ на корпус, получаем максимум 7 витков. При большем числе витков наступает перегрев поверхности, из за близкого расположения витков, зоны испарения пересекаются, гарик не дремлет. А в дальнейшем, быстрое закоксовывание спирали. На моем опыте, 12 витков на длине 4 мм через сутки (5 - 6 мл) уже дают ухудшение, а спираль имеет весьма плачевный вид. 7 витков два - три дня без ухудшения вообще!

Теперь насчет толщины и материала провода спирали. Тонкий провод имеет очень маленькую собственную массу, и при данной мощности разогревается быстрее и до более высокой температуры, но на меньшей длине. Более толстый провод имеет и длину больше (при том же сопротивлении и мощности), и массу, температура нагрева его меньше, и греется он дольше. Но это - когда спираль пустая. Когда же в ней фитиль с жидкостью, масса жидкости добавляется к массе провода - греть приходится не только саму спираль. При этом, спираль из более тонкого провода легко отдает тепло фитилю, при этом спираль охлаждается жидкостью сильнее (по сравнению с голой спиралью), чем при толстом проводе. С другой стороны, толстый провод, из за своей бОльшей массы и длины, прогревает фитиль на большей площади и более эффективно. Но практически, стоит выбирать толщину провода, исходя из сопротивления, длины спирали и шага, значения которых известны.

Отдельный разговор про нихром и фехраль. У фехраля удельное сопротивление почти в полтора раза выше, чем у нихрома, а удельный вес - меньше. Это значит, что для такого же сопротивления, при том же числе витков, фехраль можно брать более толстым, это увеличит и площадь испарения, и уменьшит его охлаждение жидкостью, по идее, парить должно лучше, да и механически более прочно Но на низкоомных намотках от него смысла лично я не вижу.

Ну и еще один интересный момент. В классической схеме, с обдувом снизу, спираль нагревается неодинаково. Снизу ее обдувает набегающий поток воздуха, температура падает. С боков тоже тот же воздух проходит над витками, охлаждая, пусть не так сильно. А вот сверху.... там тень, и именно там температура максимальна. Опять в пользу фехраля - более толстый провод лучше проводит тепло вдоль витка, большой разницы в нагреве вверху и внизу не будет, а вот при тонком проводе - возможен перегрев верхней части и гарик как следствие. Хорошим способом борьбы является прокладка еще одной нити фитиля поверх спирали - она и охладит ее, и еще пара даст, и лишний раз жижу к середине спирали доставит (греется то она только с одной стороны), и предохранит язык от брызг кипящей жижи при микровзрывах, которые иногда случаются.

Вроде со спиралями все. Осталось описать симптомы "голодающей" спирали и залитой. При полусухом фитиле, идет сильное парообразование, но с привкусом гарика, ТХ падает. При переливе жижи на спираль, вместо интенсивного испарения с поверхности, начинается кипение жидкости на витках, пара меньше, вкус со сладковатым привкусом, ТХ сильный и резкий, неприятный.

Ну и что касается материала фитиля. Ушел от кремнезема на ХБ нить. Плюсы - более лучшая смачиваемость, отсутствие резкого дерущего горло дыма при гарике, если уж его поймал, отсутствие кремнеземных волокон, отрывающихся от фитиля и летящих в легкие, а они схожи с волокнами стекловолокна, для здоровья не полезно как минимум. Ну и работать с таким фитилем проще, он не рассыпается на ниточки, как кремнезем. Для лучшего парообразования и вкуса фитиль должен быть такой толщины, чтоб, будучи вставленным в спираль, мог в ней перемещаться с некоторым усилием, не свободно, но и не должен быть зажат намертво. Если уж не получается так сделать, то желательно изменить диаметр витков спирали, чтоб добиться такого результата.

В итоге всех этих наблюдений и рассуждений, было намотано несколько спиралей с хорошими параметрами. Только сегодня на свежекупленном клире Т2 была перемотана одна спираль. Диаметр витков 1.5 мм, число витков 7, провод - нихром 0.15, сопротивление 2.5 Ома, фитиль как описано, и одна нитка сверху спирали. Диаметр витка мог бы быть и 1 мм, и сопротивление можно было поднять до 3 Ом, но не нашлось провода, чтоб на 7 витков меньшего диаметра получить 2.5 а тем более 3 Ома. На фото как раз эта спираль на 2.5 Ом на этапе сборки испарителя. Результат - при таком сопротивлении, пара и ТХ точно не меньше, чем у дуалов (сравнил специально), а у них то вроде эти параметры на высоте. Зато мощность почти вдвое меньше, что для аккумулятора есть хорошо К тому же ТХ не резкий, мягкий такой, но заметный, приятный, у дуалов именно такой. Сравнил с родной спиралью на 2.2 Ома, там 4 витка всего, диаметр вроде меньше двух мм, похоже на 1.5, померить нет возможности. Так вот, вставил такой же фитиль в родную спираль на 2.2, ТХ более резкий, немного в горле першит, пить хочется после перекура, пара чуть чуть, но поменьше, а потребляемая мощность побольше.... Во вкусе какой то разницы не почувствовал. вот и вся арифметика. Все опыты проводились с батареей ЕГО 1000 ма.ч на 3.5 В!!! На фото как раз эта спираль на 2.5 Ом на этапе сборки испарителя.

Да, забыл сказать, в этих клиромайзерах не решена проблема с подачей воздуха в баллон, при выпаривании жидкости появляется разрежение, что при серии затяжек приводит к голоданию фитиля и гарику. Были сделаны необходимые переделки, результаты описывал уже с этими переделками. Пар увеличивается, возможность гарика уменьшается. Почему китайцы об этом задумались только при проектировании атома для ЕГО-С и ЕГО-Т, непонятно... там этот механизм есть. Но его КПД и ТХ Но это уже другая история