Что такое вакуумный выключатель (ВБ), как он выглядит и для чего используется.
Начнем с самого начала. Вода имеет 3 агрегатных состояния, которые всем известны: лед, жидкость и газ. На самом деле газ — это пар, который мы видим, выходящий из чайника во время кипячения.
В бойлере для горячей воды в кофемашине часть объема предназначена для пара. Когда температура воды поднимается выше 100 градусов (обычно 120 градусов), этот объем заполняется паром, который используется для вспенивания молока.
Когда машина остывает, пар превращается в воду и в том объеме, который был у пара, создается вакуум.
Это устройство предназначено для предотвращения образования вакуума, это не обязательно абсолютный вакуум, это низкое давление. Низкое давление в котле может создать несколько проблем, самая известная из которых – «обман» манометра. При включении машины, не имеющей вакуумного выключателя, остывший пар создаст отрицательное давление, которое «обмажет» манометр (прессостат) и он прекратит нагрев воды до того, как вода достигнет нужной температуры .
Почему они начали использовать VB? Примерно до начала 2000 года в эспрессо-машинах вообще не было VB. Всем владельцам эспрессо-машин было известно, что вечером, когда эспрессо-машина выключена, необходимо открыть паровой кран, чтобы выпустить вакуум, создающийся в бойлере в результате конденсации пара, превратившегося в вода. Утром, когда включали автомат, закрывали кран только тогда, когда из трубки начинал идти пар.
В результате в котел попал воздух. Но, кроме этого, проникали и остатки молока, которые иногда оставались в трубке вспенивания. Со временем вода в котле загрязнилась и ухудшился ее вкус. VB предотвращает все это.
При нагреве машины воздух в объеме, предназначенном для пара, нагревается и выбрасывается через ВБ. Когда вода закипает и образуется пар, пар давит на ВБ и тот приходит в действие. Слышен короткий «шепот» выделения пара, пока давление в котле не увеличится.
Его обычно можно разобрать и очистить от скопившейся накипи и грязи, что со временем затрудняет его эксплуатацию. (Есть несколько эспрессо-машин, у которых вакуумный выключатель невозможно разобрать, но их немного)
На рисунке вы можете увидеть конструкцию водонагревателя в кофемашине и вакуумного выключателя.
Физическое объяснение
В бойлере эспрессо-машины регулирование температуры осуществляется прессостатом . Устройство, измеряющее давление внутри бойлера для регулирования температуры в бойлере ( Почему лучше использовать прессостат вместо термостата по следующей ссылке ).
в соответствии с физическим законом, определяющим При постоянном объеме при повышении температуры соответственно увеличивается и давление.
См. таблицу в приложении, из которой видно, что при давлении пара около 1 бар температура в котле будет около 120 градусов . (Когда речь идет о 1 бар, это означает давление выше атмосферного)
Вода при температуре 100 градусов превращается в пар, а затем в котле начинает нарастать давление, которое толкает VB вверх, как показано на рисунке, и герметизирует котел. Обычно давление внутри котла доводится примерно до 1 бара (выше атмосферного давления), что дает около 120 градусов. Затем реле давления приводит к прекращению нагрева нагревательного элемента .
атташе
Ниже приведена таблица зависимости температуры от давления при постоянном объеме пара.
Давление (БАР) | темп. °С | Давление (БАР) | темп. °С | Давление (БАР) | темп. °С |
0 | 100 | ||||
0,1 | 102,66 | 1.1 | 121,96 | ||
0,2 | 105,1 | 1.2 | 123,46 | 2.2 | 135,88 |
0,3 | 107,39 | 1.3 | 124,9 | ||
0,4 | 109,55 | 1,4 | 126,28 | 2.4 | 138.01 |
0,5 | 111,61 | 1,5 | 127,62 | ||
0,6 | 113,56 | 1,6 | 128,89 | 2.6 | 140 |
0,7 | 115,4 | 1,7 | 130,13 | ||
0,8 | 117,14 | 1,8 | 131,37 | 2,8 | 141,92 |
0,9 | 118,8 | 1,9 | 132,54 | ||
1 | 120,42 | 2 | 133,69 | 3 | 143,75 |