Fabricarea și aplicarea deflegmatorului dimroth
Frigiderul Dimroth este una dintre cele mai frecvente componente din coloanele de mash și distilare de uz casnic. Principalul lucru este să o faci corect și să o folosești corect..
Menu
Principiul de funcționare
Deflegmatorul este numit după creatorul său - chimistul organic german Otto Dimroth (1872-1940). Dispozitivul este un balon cu o spirală în interior, răcit cu apă. Vaporii de alcool se condensează pe spirală, apoi refluxul și picăturile de alcool din bucla inferioară a spiralei din centru cad în fluxul ascendent de vapori de alcool. Acest lucru îmbunătățește volatilitatea..
Singurul dezavantaj al condensatorului de reflux Dimroth în comparație cu alte frigidere cu flux direct este complexitatea fabricării sale, care afectează costul. Avantajele proiectării: re-volatilitatea alcoolului condensat și setarea simplă a temperaturii în extracția lichidului.
Calculul parametrilor
Calculul lungimii necesare a frigiderului Dimroth poate fi efectuat folosind o metodă simplificată, aveți nevoie doar de un calculator.
| Parametru | Grosimea stratului h, m | Conductivitate termică specifică λ, W / (m * K) | Rezistenta termica R, (m2K) / W |
| Zona de contact metal-apă, (R1) | 0,00001 | ||
| Dimroth metal (oțel inoxidabil λ = 17, cupru - 400), (R2) | 0,001 | 17 | 0,00006 |
| Flegm, (R3) | 0,001 | unu | 0,001 |
| Zona de contact cu vapori de metal (R4) | 0,0001 | ||
| Rezistența termică totală (Rs) | 0,00117 | ||
| Coeficient de transfer termic (K), W / (m2LA) | 855,6 | ||
| Factor de corecție luând în considerare forțele centrifuge în bobină și turbulența fluxului, (Ет) | 1,44 | ||
| Coeficientul final de transfer de căldură în Dimroth (Kd), W / (m2LA) | 1234.1 |
1. Determinați coeficientul de transfer de căldură.
Formule:
R = h / λ, (m2K) / W-
Rs = R1 + R2 + R3 + R4, (m2K) / W-
K = 1 / Rs, W / (m2LA)-
Et = 1 + 3,54 * d / D, unde d este diametrul conductei Dimroth (mm), D este diametrul spiralei (mm)-
Kd = Et * K, W / (m2LA).
2. Determinați diferența medie de temperatură dintre abur și apa de răcire.
Temperatura vaporilor de alcool saturat Tp = 78,15 ° C-
Temperatura apei de intrare Dimrot (interval posibil 15-20 ° C) - Т1 = 20 ° C-
Temperatura apei la ieșirea din Dimroth (interval posibil 30-40 ° C) - Т2 = 35 ° C.
Tvx = Tp - T1-
Thv = TP - T2.
Temperatura medie (Tav) este calculată prin formula:
Tav = (Tvx - Tvh) / Ln (Tvh / Tvh).
Adică, în cazul nostru, este rotunjit: Tvx = 58 - Thi = 43-
Tav = (58 - 43) / Ln (58/43) = 15 / Ln (1,35) = 50 ° C.
3. Ultima etapă: pe baza Kd și Tav cunoscute, determinați suprafața necesară pentru transferul de căldură (S) pentru puterea termică necesară N, (W).
S = N / (Tav * Kd), (m2).
De exemplu, dacă trebuie să reciclați o putere de 3000 W, atunci suprafața de schimb de căldură:
S = 3000 / (50 * 1234,1) = 0,04832 m2 sau 483 cm2.
Cu un diametru cunoscut al conductei Dimroth d (cm), găsim lungimea minimă necesară:
L = S / (3,14 * d).
L = 483 / (3,14 * 0,6) = 256,6 cm.
Cu un factor de siguranță de 1,2, lungimea conductei de frigider Dimroth va fi:
L dimrot = 1,2 * L.
L dimroth = 1,2 * 256,6 = 308 cm, ceea ce este confirmat de datele experimentale cunoscute.
Numărare în curs...
Introduceți datele inițiale în stânga
Aplicarea Dimroth în practică
Adesea se pun întrebări despre ce frigider Dimroth este mai bun: monostrat sau dublu strat? Întoarcerile ar trebui să fie separate sau înfășurarea strânsă este mai bună? Este posibil să răspundeți fără echivoc la aceste întrebări doar înțelegând unde și pentru ce va fi aplicat..
Dimroturile cu un singur strat sunt cele mai des utilizate pentru coloanele de amestec cu extracție de abur după un condensator de reflux și pentru condensatoarele înclinate. Pentru BK Dimrots sunt realizate cu o întoarcere inferioară îndoită pentru a centra flegma care curge în duză. Pentru un club, virajul inferior îndoit este irelevant, cu toate acestea, este necesar să se prevadă goluri între virajele Dimroth, astfel încât flegma să curgă mai ușor și să nu creeze rezistență termică suplimentară în timpul condensării vaporilor.
Pentru un condensator înclinat, Dimrot este realizat cu un spațiu mare între acesta și pereții condensatorului de reflux. În cazul unei potriviri strânse a bobinelor pe corp, unele dintre aceste bobine sunt inundate și încetează să mai participe la condensarea vaporilor, dar lucrează cu succes la răcirea excesivă a flegmei.
Dimroturile cu două straturi sunt utilizate atât în BC, cât și în RK. În primul rând, acest design vă permite să reduceți înălțimea condensatorului de reflux sau a condensatorului, ceea ce oferă mai multe oportunități de a crește înălțimea părții ambalate a coloanei..
Dimrotul cu două straturi realizat corect în termeni de putere utilizată este de aproximativ 1,5 ori mai eficient decât un singur strat.
Aburul, care trece de-a lungul bobinelor exterioare ale Dimroth, este limitat pe de o parte de peretele exterior, pe de altă parte - de bobine interioare strânse strâns. Acest lucru face posibilă prelungirea traiectoriei și, în același timp, încălzește bine apa de răcire pe drumul către virajele inferioare ale stratului interior, unde se condensează cea mai mare parte a aburului. În general, zona de condensare este întinsă, din această cauză, refluxul care curge este în contact cu aburul care merge mai sus și este încălzit mai bine..
Dimroturile cu strat dublu sunt fabricate și pentru condensatoarele de reflux înclinate, dar numai cu rotiri extinse.
Când utilizați dimroturi cu două straturi în condensatori de partiție verticală, este imperativ să introduceți o mizerie densă de 2-3 cm în cavitatea centrală de sus în cavitatea centrală. Aceasta va crește capacitatea de utilizare a Dimroth fără pătrunderea aburului în tubul de comunicație atmosferică (TCA).
Cum să faci un Dimrot cu propriile mâini
Este mai bine să faceți Dimroth dintr-un tub inoxidabil cu un diametru de 6 mm și o grosime a peretelui de 1 mm. Un astfel de tub se îndoaie bine și nu necesită preumplere cu nisip sau sare. Dimroturile sunt realizate din țevi de 8 mm, în principal pentru lucrul cu răcire autonomă, deoarece este mult mai ușor pentru pompele de mică putere..
Cuprul este permis în fabricarea Dimroth pentru BK cu extracție de abur deasupra condensatorului de reflux, dar trebuie să fiți pregătiți pentru o astfel de imagine (a se vedea figura).
Dacă Dimrot de cupru este instalat într-un condensator, atunci produsul poate fi contaminat cu oxizi de cupru în sângerare..
Dimroth este cel mai ușor de făcut cu un strung..
Dar dacă acest lucru nu este posibil, puteți face cel mai simplu dispozitiv (vezi imagini).
Acesta este un proces laborios, dar nu poate fi numit complicat..
Mandrina trebuie selectată în funcție de diametrul interior al corpului deflegmatorului. De exemplu, diametrul interior este de 48 mm, apoi trebuie să scădem 2 mm pentru spațiul dintre corp și virajele exterioare, apoi de 4 ori 6 mm pentru un Dimroth cu două straturi - obțineți 22 mm. Apoi lăsați câțiva milimetri de stoc și puteți înfășura țeava cu 20 mm. Dacă Dimrot este cupru, atunci după înfășurare conducta nu izvorăște.
Când faceți un Dimroth din oțel inoxidabil, există nuanțe: oțelul inoxidabil fără sudură vânturează bine, iar cusătura poate da un arc puternic și, în general, nu se va potrivi în țeavă, este mai bine să nu vă încurcați cu el.
Mulți oameni preferă să nu riște folosind mandrine cu câțiva milimetri mai subțiri. În orice caz, dacă vă luați timp și creați o tensiune bună la înfășurare, atunci totul va funcționa. După încheierea înfășurării cu o șurubelniță și un ciocan, puteți oricând regla golurile pentru a face frigiderul Dimroth mai frumos.