Більш детальну інформацію про роботу випарника електронної сигарети

Всім доброго часу (дня / ночі, потрібне підкреслити)!

Продовжуємо розмову про електронні сигарети і всім, що з цим пов'язано :) Сьогодні я хотів би більш докладно розповісти про процеси, що відбуваються в випарнику, як компоненти випарника взаємодіють один з одним і як кожен з них впливає на загальну якість одержуваного пара :)

Для початку погляньте на невелику схему, малював як міг, інженерів, художників і перфекционістів прошу не турбуватися:

Процес простий до неподобства. Є спіралька з металу з опором, всередині неї проходить гніт з матеріалу, який добре вбирає вологу. В житті воно виглядає як то так:

Гніт зі спіраллю знаходяться всередині випарної камери, що має кілька отворів. Бічні отвори. в які протягується гніт, виходять безпосередньо в бак з рідиною. В результаті рідина капілярним методом подається до гніт. Нижній отвір випарної камери, прямо під спіралькою, призначене для подачі повітря до спіралі, а верхній отвір, через яке йде пар, зазвичай переходить в повітропровід і далі в мундштук, через який ми і робимо затяжку.

Суть роботи теж банальна, на спіраль подається напруга, вона починає розігріватися. Так як усередині неї знаходиться гніт, просочений рідиною, ця рідина починає випаровуватися, охолоджуючи спіраль. Ми затягуємо, в результаті виникає розрядження повітря і повітря починає надходити в випарну камеру знизу, дме відразу на спіраль, так само додатково її охолоджуючи, змішується з парою в випарної камері і йде через центральний воздуховод на мундштук, далі в рот і легені парильщика. Загалом, просто як автомат Калашникова :) Так, звичайно, за час існування ширяння придумали сотні і тисячі різних конструкцій, які то складніше, якісь простіше, але суть від цього не змінюється :)

Процес випаровування рідини

Не дивлячись на всю простоту конструкції, на якість одержуваного пара впливає дуже багато чинників, так би мовити, диявол в дрібницях. Справа в тому, що нам необхідно дотримати баланс, що б вся система працювала чітко. Якщо баланс буде порушений, то ви або отримаєте #xAB; гарик # xBB; (Смак горілої рідини або навіть гніту) або мало пара, або сильний ТХ або слабкий ТХ (ТХ - від англійської фрази #xAB; Throat Hit # xBB ;, яке можна перевести як #xAB; удар по горлу # xBB ;, відчуття, яке відчуває парильник при затягуванні електронної сигаретою).

Нижче я приведу основні фактори і яким чином (виходячи з мого невеликого досвіду і розуміння процесу) вони впливають на пар.

Спіраль грає дуже велику роль в процесі випаровування. Справа в тому, що у неї є кілька параметрів, кожен з яких по різному впливає на результат.

Матеріал спіралі. Впливає самим мінімальним способом. Точніше так, з точки зору фізики пароутворення, матеріал, з якого зроблена спіраль, не грає великої ролі. Спіралі роблять з ніхрому, Кантана, Нікелю, Титана, Нержавіючої стали. Кожен матеріал зручний по своєму, і вибір його залишається на совісті парильщика і можливостей його випарника і кріплення акумулятора.

Діаметр дроту, з якої зроблена спіраль

Суттєво впливає на процес пароутворення. Чим більше діаметр дроту, тим більше поверхня, на якій розташована рідина, і отже, більшу кількість рідини може бути випарується. Але не слід забувати, що опір спіралі обернено пропорційно його діаметру, тобто при збільшенні діаметру спіралі на тій же довжині дроту опір зменшується. При цьому збільшується і маса спіралі, що призводить до збільшення потужності, необхідної для того, що б її розігріти. Приклад дуже простий. Беремо випарник, наметовому наприклад спіраль на 7 витків Кантана А1 з діаметром 0,2 мм. Виставляємо на випарнику потужність в 30Вт. Натискаємо кнопку подачі потужності, спіраль розігрівається практично миттєво. Якщо ж ми намотаємо таку ж спіраль, але з Кантана А1 діаметром 0,4, то на такий же потужності нагрівання буде відбуватися вже плавно, це буде сильно помітно.

Але як же, вигукне Новомосковсктель, що мені заважає просто подати на мою тонку спіраль більше потужності? А заважає вам те, що при певному діаметрі спіралі ми можемо отримати тільки певну кількість пара, кількість якого залежить не від сили нагріву спіралі, а від площі зіткнення. Збільшимо потужність, спіраль буде нагріватися занадто сильно, кількість пара не збільшиться, а ми отримаємо #xAB; гарик # xBB ;.

Таким чином, отримуємо наступне правило:

Кількість пара, що знімається зі спіралі, обмежена діаметром дроту спіралі.

Чим більше діаметр дроту, тим більше пара отримаємо, але при цьому нам потрібно подавати більше потужності на розігрів спіралі. Якщо ж ми подамо більше потужності, ніж спіраль здатна перетворити на пару, то отримаємо #xAB; гарик # xBB ;.

Плюс, не забуваємо, що збільшуючи діаметр спіралі, зменшуємо її опір, а значить нам треба стежити, що б наш батарейний блок міг працювати з спіралями з таким низьким опором і не йшов на захист від короткого замикання.

Кількість витків спіралі

Ок, тоді давайте збільшимо кількість витків спіралі, скаже Новомосковсктель! Більше витків, більше площа зіткнення. Так, це так, але збільшувати кількість витків теж не дуже хороша затія. Справа в тому, що рідина надходить до спіралі по гноті. Якщо ми зробимо дуже велика кількість витків, то на кінцях спирали рідини в гніт буде багато, а ближче до середини її кількість буде зменшуватися. Перевищивши кількість витків, ми прийдемо до ситуації, що з боків йде якісне пароутворення, а в середині гніт вже сухий, спіраль нагрівається сильніше і починається #xAB; гарик # xBB ;.

Кількість пара, що знімається зі спіралі, обмежена кількістю витків дроту спіралі. При підвищенні кількості витків вище певної межі, у нас починає горіти жижа в центрі спіралі через відсутність рідини.

Так, нескінченно збільшувати діаметр спіралі справа скрутне, при цьому не дуже вигідне, просто тому, що площа дотику збільшується ні сильно, так що ж робити? І тут парильники пішли по шляху створення спіралей, сплетених з декількох.

Математика досить проста. Розрахуємо довжину кола діаметром 0,4:

Якщо ж ми візьмемо і зробимо скрутку з трьох дротів діаметром 0,2 мм, то довжина кожної з них буде складати:

А для всіх трьох дротів довжина складе:

Тобто, просто застосувавши скрутку з трьох дротів, ми збільшили площу зіткнення рідини з спіраллю більш ніж на 30%. При цьому площа перерізу дроту діаметром 0,4 мм складає 0,5мм2, а площа перетину трьох дротів з діаметром 0,2 мм складає 0,37мм2.

Таким чином, використовуючи різні плетіння в спіралях, парильники домагаються того, що збільшують площу зіткнення спіралі з рідиною і при цьому зменшують площу перетину, завдяки чому опір результуючої спіралі не падає так сильно.

Тепер поговоримо про гніт. На даний момент гноти для електронних сигарет роблять з чого завгодно, лише б матеріал добре вбирав рідину. Використовується вата з натуральної бавовни і синтетичних волокон, нитки з бамбукового волокна, шнури з кремнезему і навіть сітки з дрібним плетінням з нержавіючої сталі. При цьому різні матеріали мають різну поглинаючу здатність, різну передачу смаку, різну стійкість до температури. Але опис особливостей роботи з кожним з матеріалів ми залишимо на наступні статті. Зараз же обговоримо лише загальні параметри і їх вплив на пароутворення.

Один з найважливіших параметрів. Він каже нам про те, скільки рідини даний гніт здатний доставити до спіралі. Якщо ми поставимо гніт з матеріалу, який погано проводить рідину, то ми будемо отримувати постійний #xAB; гарик # xBB ;, так як жижа буде випаровуватися швидше, ніж надходити нова.

Чим більше діаметр гніту, тим більше рідини можливо підвести до спіралі. Але тут ми повинні враховувати, що нескінченно збільшувати діаметр гніту неможливо, так як він знаходиться всередині спіралі, яка в свою чергу знаходиться всередині випарної камери. Це одне обмеження. Друге обмеження в тому, що встановивши занадто великий гніт і не подавши достатню потужність на спіраль випарника, ми отримаємо переливи, так як при затягуванні, повітря в випарної камері розряджається, і рідина починає активно засмоктуватися в випарну камеру через гніт. Якщо потужність спіралі буде занадто малою, то жижа не встигатиме випаровуватися, буде капати на дно випарної камери і затікати в отвори, через які обдувається спіраль. В результаті ви отримаєте хлюпання рідини при затягуванні і протікання рідини через отвори для забору повітря.

Отвори для подачі рідини

Бак з рідиною з'єднується з випарної камерою за допомогою спеціальних отворів, які заповнені гнітом. Якщо отвори будуть занадто малі для тієї спіралі, яку ми намотали, то буде #xAB; гарик # xBB ;, так як жижа не встигатиме доходити до спіралі. Якщо отвори будуть занадто великі, то отримаємо хлюпання і переливи.

Багато сучасних випарники навіть мають спеціальні механізми, що дозволяють контролювати кількість рідини, яке буде подаватися до спіралі. Це зроблено саме для того, що б ви могли налаштувати випарник під себе і свою рідину. якщо відчуваєте #xAB; гарик # xBB ;, відкриваєте подачу рідини сильніше. Якщо почалося хлюпання і переливи, зменшуєте подачу рідини.

Як би це не здавалося простим, від укладання гнота дуже багато залежить. При цьому складність в тому, що на кожному перемотувати випарнику існують свої особливості, які для нього індивідуальні. Тут тільки в допомогу експерименти або інтернет, напевно ваш випарник є ще у кого небудь, і він навчився його добре намотувати. Дам лише загальне розуміння.

Гніт повинен повністю заповнювати спіраль. але при цьому спіраль не повинна віджимати гніт, інакше буде постійний #xAB; гарик # xBB ;. Що б цього домогтися, ми повинні враховувати особливості матеріалу, який ви використовуєте в якості гніту. Наприклад, вата з натуральної бавовни при просочуванні рідиною розбухає, тому наше завдання дати таку кількість вати, що б вона добре ходила в гніт. Деякі види вати з синтетичного волокна навпаки, при просочуванні злегка всідаються, тому потрібно дуже щільно вставляти гніт в спіраль, після того, як він насититься рідиною, він стане трохи менше і буде якраз.

Гніт не можна віджимати. Багато випарники мають конструкцію, в яких гніт укладається в певні канавки. І завжди є спокуси напхати вати побільше, що б зробити побільше спіраль і побільше пара зняти. Не піддавайтеся. Коли ви утрамбуєте в канавки велика кількість вати, виявиться, що провідність рідини істотно зменшилася, а ви ще й спіральку потужніший поставили. В результаті #xAB; гарик # xBB ;.

Це теж досить цікава тема. Начебто що там може бути? Є дірочка, через яку відбувається подача повітря до спіралі. Але і тут є особливості. Для початку розповім про те, які види затягування зараз є.

Сигаретний затягування. Це значить ми на початку набираємо пар в рот, після чого робимо вдих, змішуючи пар, який набрали в рот, з повітрям, який вдихнули. Сигаретний затягування зазвичай туга, обсяг повітря не великий, тому і вимоги до пароутворенню набагато нижче, не потрібні потужні спіралі, потужні блоки батарей, що б все це прокачати. 99% дешевих сигарет призначені саме для сигаретної затяжки.

Кальянная затягування. Це означає, що ми робимо вдих безпосередньо в легені. Під час кальянної затяжки обсяг проганяють через випарник повітря дуже великий, тому випарники для кальянної затяжки володіють декількома потужними спіралями, великими отворами для проходження повітря. Так само варто врахувати, що випарники з кальянної затягуванням можна дізнатися за додатковими ребрах охолодження і великим мундштук, які до того ж часто виконуються з матеріалу з високою термостійкістю, що б губи не обпекти, коли все це почне працювати і видавати хмари.

Так, з затяжками все більш - менш зрозуміло. Тепер знову подивимося всередину і спробуємо зрозуміти саме фізику процесу.

Коли спіраль розігрівається, рідина починає випаровуватися, і тут же несеться потоком, що набігає повітря. При цьому повітря, що подається не тільки виконує функцію заповнення випарної камери, але і додатково охолоджує спіраль. Отже, якщо ми зменшимо повітряний потік, але при цьому на спіраль подамо велику потужність, отримаємо #xAB; гарик # xBB ;, так як спіраль буде перегріватися. Якщо ж повітряний потік буде занадто сильним для заданої нами потужності, то пара буде мало (спіраль буде занадто сильно охолоджуватися).

Діаметр отворів для обдування спіралі. Це ті отвори, які безпосередньо призначені для подачі повітря на спіраль. Чим більше ці отвори, тим більше обдув спіралі. Але чим більше обдув, тим м'якше тяга, і збільшивши ці отвори вище певного (індивідуального для кожного випарника і користувача) ми отримаємо дуже навіть не смачний пар, найчастіше практично порожній. ТХ пара досить сильно збільшитися (але це за моїми спостереженнями, тут не гарантую істину в останній інстанції). Загалом, коли ви вибираєте випарник, звертайте увагу на цей параметр і підбирайте такий, що б підходив під вашу улюблену тягу.

Відстань від отворів до спіралі. Так, так, так, теж впливає, при цьому сильно. Найчастіше один і той же випарник може бути намотаний по різному, тобто ми можемо встановити спіраль ближче або далі від отворів обдування. І поставивши спіраль занадто далеко, ми отримаємо неефективний обдув і #xAB; гарик # xBB ;. З моїх спостережень, відстань між спіраллю і отвором воздуховодом має становити 1-3 мм. Знову таки, чим більша ця відстань, тим сильніше ТХ ви отримаєте.

Регулювання повітряного потоку. У більшості сучасних випарників передбачена можливість регулювати повітряний потік. Завдяки чому ви можете налаштувати силу тяги під #xAB; себе # xBB; або навпаки, за рахунок зміни повітряного потоку домогтися більш якісного пароутворення і роботи на великих потужностях. Загалом, зручна штука. Логіка проста. Збільшуємо повітряний потік, зменшується ймовірність #xAB; Гаріка # xBB ;, але при цьому тяга ставати менше. Загалом, потрібно налаштовувати під себе.

Воооот! Наче все. Можна видихнути. Обсяг поста вийшов значним, але сподіваюся, прочитавши все це отримаєте практично повне розуміння процесів, що відбуваються всередині електронної сигарети :)

У наступній статті ми поговоримо про рідинах, самозамесе, ароматизаторах і тому, як це все заважає.

Попередні статті тематики: