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Autor: Betreff: "Reichweite" von CO2-Flaschen berechnen
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Ricard0
Beiträge: 69
Registriert: 6.5.2013
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red_folder.gif erstellt am: 17.5.2014 um 18:10  
Hallo Fass-Zapfer,
Etwas off Topic, aber doch nicht unwesentlich.

Ich habe eine 2kg CO2 Flasche. Demnächst will ich damit 150 Liter mit 1,5 bar zapfen.
Wie kann ich berechnen wie viel meiner 2kg danach nich in der Flasche sind?
Die Maße von CO2 habe ich bereits rausgefunden. Mit den 1,5 bar bin ich aber nicht weiter gekommen.

MfG
Ricardo

Edit: abo


[Editiert am 17.5.2014 um 18:10 von Ricard0]
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Tomson
Beiträge: 42
Registriert: 13.6.2013
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Geschlecht: männlich
red_folder.gif erstellt am: 17.5.2014 um 18:54  
bin zwar kein Fasszapfer aber spontan würde ich mal rechnen:

2kg / (0,028 kg/mol) = 71,43 mol * 22,4 mol/l = 1600 l CO2
1bar * 1600l = 2,5bar * V2 [1,5 bar Überdruck]
-> V2 = 640 l


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"Sir, we’re surrounded" - "Excellent, we can attack in any direction!"
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Sputnik79
Beiträge: 417
Registriert: 20.1.2003
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Geschlecht: männlich
red_folder.gif erstellt am: 17.5.2014 um 21:19  
Nabend. Die molare masse von Co2 ist 44 g/mol.
Ich weiss nicht wie du auf 28 g kommst.
1 mol Gas macht 22,4 l, das ist richtig.
2000 g Co2 geteilt durch 44 g/mol macht Ca. 45 mol.
45 mol mal 22.4 l macht etwa 1018 Liter gasförmiges Co2.
Du willst 150 Liter mit 1,5 bar zapfen, dann sind in deinen drei leeren fässern nachher 225 Liter Co2 drin.das Bier ist ja raus.
Grüsse
Marcus


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hb9cjs
Beiträge: 267
Registriert: 29.6.2010
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red_folder.gif erstellt am: 17.5.2014 um 21:30  
Mir reicht eine 10Kg Flasche um 33 18Liter Kegs auszuschenken. Dabei ist der Druck auf 1.5 Bar eingestellt.
Das habe ich nicht berechnet, sondern an einem Nachmiitag selber gezapft, ist also ein Beispiel aus der Praxis.

Gruss Uelu
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BasherMcGee
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red_folder.gif erstellt am: 18.5.2014 um 10:49  
Hallo Ricardo,

hab dir mal den verbleibenden Druck in der Flasche ausgerechnet, da dieser Wert glaub ich eher bei dir von Bedeutung ist.
Für diesen Fall ist Gasgleichung für ideale Gase am besten geeignet. Angenommen die 2kg Flasche ist voll und sie steht bei 20°C Umgebungstemperatur. So sollte sie ca 50 bar Druck haben. Die Gaskonstante hab ich ich aus meinen Tabellen entnommen.



1.Schritt: Berechnung des Volumens in der Gasflasche bei vollem Druck!
Deine 2kg Flasche enthält unter den Bedingungen gute 22L CO2.
2.Schritt: Gleichsetzen der beiden geschlossenen Behälter!
Die spezifische Gaskonstente, die Temperatur und die Masse bleiben konstant, deswegen fallen sie in der 2. Gleichung weg und lassen sich einfach Gleichsetzen.
Da sich das Volumen der Gasflasche nicht ändert, rechnest du mit den Werten die du fürs Zapfen voraus gesetzt hast.
Es bleiben dir noch ca. 10 bar in deiner Gasflasche.
Zum verdeutlichen hab ich noch ne kleine Zeichnung gemacht.

hoffe ich konnte helfen

Grüße
Chris


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Malzwein
Beiträge: 578
Registriert: 12.9.2012
Status: Offline
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red_folder.gif erstellt am: 18.5.2014 um 11:27  
????

Chris, das verstehe ich nicht :question:


Bei mir reichen 2kg für ein paar 18l Kegs über einen längeren Zeitraum mit jeweils anschließendem durchdrücken von Reinigungsflüssigkeit. Jedenfalls weit weg von 200 oder 600 Litern.


[Editiert am 18.5.2014 um 11:27 von Malzwein]



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Gruß
Matthias

„Bei uns hat das Bier gar keine Zeit, alt zu werden. Wozu dann also ein Haltbarkeitsdatum?“ (Max Streibl)
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BasherMcGee
Beiträge: 366
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red_folder.gif erstellt am: 18.5.2014 um 12:37  
Hey Matthias,

wie viel sind denn ein paar???
Wieviel Reinigungsflüssigkeit drückst du durch?
Bedenke das noch 10 bar in der Flasche sind! Vorallem das der Druckabfall in der Flasche nicht gleichmäßig verläuft.


Hab nochmal nachgerechnet mit einer Temperaturdifferenz. Sprich abkühlung auf 8°C.
Bleiben ca. 10, 6 bar in der Flasche.
Genauso hab ich mal das Beispiel von hb9cjs durchgerechnet. Theoretisch bleiben in der Flasche noch 8,4 bar übrig. Alllerdings schreibt er nicht ob die Flasche danach leer war oder nicht.
Wie immer gibt es unterschiede zwischen theorie und praxis. So wird z.B. vernachlässigt das ein bißchen CO2 auch in Lösung geht usw.
Kritisch hinterfragen ist immer wichtig, aber solange keine naturwissenschaftlich basierende Gegenrechnung kommt, behalte ich mir das Recht vor, das die Werte stimmen. ;)

Grüße
Chris


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hb9cjs
Beiträge: 267
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red_folder.gif erstellt am: 18.5.2014 um 14:22  
Die Flasche war leer, ansonsten würde das Beispiel keinen Sinn machen. Es ist zu berücksichtigen, dass die Keg wahrscheinlich um die 10 Grad waren und sich das CO2 an diese Temp angleicht. So braucht es viel mehr CO2 um den Druck von 1,5 Bar aufrecht zu halten. Das ist in der Berechnung nicht enthalten.
Gruss Uelu
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BasherMcGee
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red_folder.gif erstellt am: 18.5.2014 um 14:37  
Wieviel Druck war denn auf der Flasche?
Hab einfach mal 50 bar angenommen.

Grüße
Chris


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hb9cjs
Beiträge: 267
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red_folder.gif erstellt am: 18.5.2014 um 15:09  
Sorry, das hatte ich nicht präzise angegebenen. Für den Ausschank nehme ich immer Aligal 13, das ist ein Stickstoff CO2 Gemisch und verhindert das aufkarbonisieren des Bieres und dann hat die Flasche 150Bar. Kostet etwas weniger als eine CO2 Flasche mit 50 Bar (Aligal 2)
Gruss Uelu
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Ricard0
Beiträge: 69
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red_folder.gif erstellt am: 18.5.2014 um 20:14  
Hallo Leute,

ich bin positiv überrascht wie das Thema hier aufgegriffen wurde.
Vor allem an Chris besten Dakn für den irren Aufwand.

Ich dachte bisher, dass sich der Druck in der Gasflasche kaum verändert, da sonst das CO2 in einen anderen Aggregatszustand übergeht.
Gehe ich außerdem recht in der Annahme, dass die verbliebenen 10 bar nicht bedeuten, dass noch weitere 30 Liter Keg damit befüllt werden können? Du schriebst ja bereits, dass sich der Druck nicht linear verändert.

Wenn ich in deine Formel ein Volumen von 180 Liter anstatt 150 Liter V2 einsetze, habe ich sogar noch mehr verbleibenden Druck in der Flasche (~12,7 bar). Ich glaube irgendwas habe ich da falsch verstanden.

Sofern ich das noch mit einer Fomel auf die Reihe bekomme, würde ich auch eine Excel Datei zusammenschustern. Da könnten Hobbybrauer dann anhand von Druck und verschiedener Fass-Volumina die Reichweite ihrer CO2 Flasche zumindest schätzungsweise ermitteln.

Kurz als Zwischenfrage: Mit meiner 2kg Flasche kann ich also getrost die 150 Liter ausschenken und habe hinterher noch Reserven für unvorhergesehene Eventualitäten?

Beste Grüße und vielen Dank,
Ricardo
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Sputnik79
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red_folder.gif erstellt am: 18.5.2014 um 21:19  
@chris: na so wirklich könntest du nicht helfen, Finde ich.
Ich weiss nicht was an meiner Rechnung falsch war, aber deine ist voll daneben.
10 bar restdruck in der Co2 Flasche ist Unsinn. Bei 20 Grad hat eine Co2 Flasche 57,2 bar druck.
Und das so lange flüssiges Co2 vorliegt. Erst kurz vor Ende fällt der Druck, und zwar rapide.
Den füllgrad von Co2 Flaschen kann man ausschliesslich am Gewicht erkennen.
Nicht zu verwechseln mit z.b atemluftflaschen, da geht's über den Druck. Mal zum Thema unter Druck verflüssigte Gase einlesen.

@ricardo : mit deiner co2 Flasche kannst du viermal die 150 Liter zapfen und hast immer noch Reserve.


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Ladeberger
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red_folder.gif erstellt am: 18.5.2014 um 23:04  
Korrekt, solange in der Flasche noch Flüssiggas verdampfen kann, stellt sich der Sättigungsdampfdruck von CO2 ein. Der liegt bei 57,29 bar @ 20°C. Mir scheint, was Chris ausgerechnet hat ist, wieviel Volumen 2kg CO2 bei 50bar einnehmen würden. Nimmt man das Ergebnis übrigens mal 50 um bei Normaldruck rauszukommen, sind wir wieder bei den gut 1100L CO2 aus einer 2kg Buddel.

Wieviel Bier man damit bewegen kann, hängt dann natürlich auch vom Spundungsdruck ab. Schon bei 1bar Überdruck halbiert sich die Reichweite, bei 2bar wird sie gedrittelt. Ich würde mal sagen man kann in der Praxis um die 400L zapfen.

Nach meiner Erfahrung geht das meiste CO2 aber sowieso durch Undichtigkeiten flöten ;)

Gruß
Andy
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BasherMcGee
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red_folder.gif erstellt am: 18.5.2014 um 23:32  
Hallo Marcus,

hab meinen Fehler bemerkt, hatte aber leider noch keine Zeit ihn zu korrigieren.

@chris: na so wirklich könntest du nicht helfen, Finde ich.
Ich weiss nicht was an meiner Rechnung falsch war, aber deine ist voll daneben.


Zunächst mal, die nettiquette bewahren und nicht gleich unfreundlich werden. Sind doch alle nur Menschen

Ich habe nicht gesagt das deine Rechnung falsch ist, zeigt sie ihm leider nicht, wieviel CO2 noch verbleibt.
Du hast lediglich berechnet wieviel Gas in den Fässern ist.

Den füllgrad von Co2 Flaschen kann man ausschliesslich am Gewicht erkennen.

Und da du ja selber sagst, das die Gasmenge nur anhand des Gewichts zu ermitteln ist, nützt ihm die Angabe in Liter nu auch nüscht.
Deshalb nochmal von vorn.


Mal zum Thema unter Druck verflüssigte Gase einlesen.
Hab ich bereits hintermir, ist aber ein paar Jährchen her mit der Thermodynamik. Hab deshalb nochmal die alten Unterlagen gesucht und das ganze korrigiert. :)

P.S. Die vorherige Gleichung gilt für Gasräume ohne Flüssigen Anteil, und ist so wie sie da steht korrekt.

Grüße
Chris


[Editiert am 18.5.2014 um 23:37 von BasherMcGee]



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Holger-Pohl
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red_folder.gif erstellt am: 18.5.2014 um 23:53  
Ähemmm!!

Ziehe meinen Hut vor so viel Fachkenntnis.
Habe mir da noch nie darüber Gedanken gemacht.

Nur als Erfahrungswert von mir: Mit einer 10 kg cache Flasche schenke ich 30 hl aus.

Grüßele
Holger


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