Výroba a použitie dimrothovho deflegmátora

Chladnička Dimroth je jednou z najbežnejších zložiek v domácich kašovitých a destilačných kolónach. Hlavná vec je robiť to správne a správne ich používať..

Princíp činnosti

Deflegmátor je pomenovaný podľa svojho tvorcu - nemeckého organického chemika Otta Dimrotha (1872-1940). Prístroj je banka so špirálou vo vnútri, chladená vodou. Výpary alkoholu kondenzujú na špirále, potom reflux a kvapky alkoholu zo spodnej slučky špirály v strede padajú do stúpajúceho prúdu alkoholových pár. To zlepšuje opätovnú volatilitu..

Jedinou nevýhodou spätného chladiča Dimroth v porovnaní s inými chladničkami s priamym prietokom je zložitosť jeho výroby, ktorá ovplyvňuje náklady. Výhody pri návrhu: prchavosť kondenzovaného alkoholu a jednoduché nastavenie teploty pri extrakcii kvapaliny.

Výpočet parametrov

Výpočet požadovanej dĺžky chladničky Dimroth je možné vykonať zjednodušenou metódou, potrebujete iba kalkulačku.

Parameter	Hrúbka vrstvy h, m	Merná tepelná vodivosť λ, W / (m * K)	Tepelná odolnosť R, (m2K) / Ž
Kontaktná oblasť kov-voda, (R1)	0,00001
Dimroth kov (nehrdzavejúca oceľ λ = 17, meď - 400), (R2)	0,001	17	0,00006
Hlien (R3)	0,001	jeden	0,001
Kontaktná oblasť kovových pár (R4)	0,0001
Celkový tepelný odpor (Rs)	0,00117
Súčiniteľ prestupu tepla (K), W / (m2TO)	855,6
Korekčný faktor zohľadňujúci odstredivé sily v cievke a turbulencie prietoku, (Ет)	1.44
Konečný súčiniteľ prechodu tepla v Dimroth (Kd), W / (m2TO)	1234,1

1. Stanovte koeficient prestupu tepla.

Vzorce:

R = h / λ, (m²K) / Ž-

Rs = R1 + R2 + R3 + R4, (m²K) / Ž-

K = 1 / Rs, W / (m²TO)-

Et = 1 + 3,54 * d / D, kde d je priemer Dimrothovej rúry (mm), D je priemer špirály (mm)-

Kd = Et * K, W / (m²TO).

2. Určte priemerný teplotný rozdiel medzi parou a chladiacou vodou.

Teplota nasýtených alkoholových pár Tp = 78,15 ° C-

Teplota vstupnej vody Dimrot (možný rozsah 15-20 ° C) - Т1 = 20 ° C-

Teplota vody na výstupe z Dimrothu (možný rozsah 30 - 40 ° C) - Т2 = 35 ° C.

Tvx = Tp - T1-

Thv = TP - T2.

Priemerná teplota (Tav) sa vypočíta podľa vzorca:

Tav = (Tvx - Tvh) / Ln (Tvh / Tvh).

To znamená, že v našom prípade je zaokrúhlené: Tvx = 58 - Thi = 43-

Tav = (58 - 43) / Ln (58/43) = 15 / Ln (1,35) = 50 ° C.

3. Posledná etapa: na základe známych Kd a Tav určite potrebnú povrchovú plochu pre prenos tepla (S) pre požadovaný tepelný výkon N, (W).

S = N / (Tav * Kd), (m²).

Napríklad, ak potrebujete recyklovať výkon 3 000 W, potom plocha na výmenu tepla:

S = 3000 / (50 * 1234,1) = 0,04832 m² alebo 483 cm².

Pri známom priemere Dimrothovej rúry d (cm) nájdeme jej minimálnu potrebnú dĺžku:

L = S / (3,14 * d).

L = 483 / (3,14 * 0,6) = 256,6 cm.

S bezpečnostným faktorom 1,2 bude dĺžka potrubia chladničky Dimroth:

L dimroth = 1,2 * L.

L dimroth = 1,2 * 256,6 = 308 cm, čo potvrdzujú známe experimentálne údaje.

Prebieha počítanie...

Vľavo zadajte počiatočné údaje

Aplikácia Dimroth v praxi

Často sa kladú otázky, ktorá chladnička Dimroth je lepšia: jednovrstvová alebo dvojvrstvová? Mali by byť zákruty od seba oddelené alebo je lepšie pevné vinutie? Na tieto otázky je možné jednoznačne odpovedať iba pochopením, kde a na čo sa bude uplatňovať..

Jednovrstvové dimroty sa najčastejšie používajú pre rmutovacie kolóny s odsávaním pary za spätným chladičom a pre šikmé kondenzátory. Je to pre BK, že Dimrots sú vyrobené s ohnutým spodným závitom, aby sa vycentroval hlien prúdiaci do trysky. Pre palicu je ohnutá dolná zákruta irelevantná, je však potrebné zabezpečiť medzery medzi zákrutami Dimroth, aby hlien ľahšie stekal dole a nevytváral dodatočný tepelný odpor počas kondenzácie pár.

Pre šikmý kondenzátor je Dimrot vyrobený s veľkou medzerou medzi ním a stenami spätného chladiča. V prípade tesného spojenia cievok s telom sú niektoré z týchto cievok zaplavené a prestávajú sa podieľať na kondenzácii pár, ale úspešne pracujú na podchladení hlienu..

V BC aj RK sa používajú dvojvrstvové Dimroty. Najskôr táto konštrukcia umožňuje znížiť výšku spätného chladiča alebo kondenzátora, čo dáva viac príležitostí na zvýšenie výšky zabalenej časti kolóny..

Správne vyrobený dvojvrstvový Dimrot z hľadiska využitého výkonu je asi 1,5-krát účinnejší ako jednovrstvový.

Para, ktorá prechádza pozdĺž vonkajších cievok Dimroth, je na jednej strane obmedzená vonkajšou stenou, na druhej strane - pevne navinutými vnútornými cievkami. To umožňuje predĺžiť cestu a súčasne dobre zohriať chladiacu vodu na ceste k spodným závitom vnútornej vrstvy, kde kondenzuje prevažná časť pary. Všeobecne je kondenzačná zóna natiahnutá, vďaka čomu je prúdiaci reflux dlhšie v kontakte s parou idúcou na vrchol a lepšie sa zohrieva..

Dvojvrstvové stmievače sa vyrábajú aj pre sklonené spätné chladiče, ale iba s predĺženými otáčkami.

Pri použití dvojvrstvových dimrotov vo vertikálnych deliacich kondenzátoroch je bezpodmienečne potrebné vložiť do strednej dutiny zhora do strednej dutiny hustý neporiadok 2 - 3 cm. To zvýši využiteľnú kapacitu Dimrothu bez prieniku pary do atmosférickej komunikačnej trubice (TCA).

Ako si vyrobiť Dimrot vlastnými rukami

Lepšie je vyrobiť Dimroth z nehrdzavejúcej trubice s priemerom 6 mm a hrúbkou steny 1 mm. Takáto trubica sa dobre ohýba a nevyžaduje predbežné plnenie pieskom alebo soľou. Dimrots sú vyrobené z 8 mm rúrok hlavne na prácu s autonómnym chladením, pretože pre čerpadlá s nízkym výkonom je to oveľa jednoduchšie..

Pri výrobe Dimroth pre BK s extrakciou párou nad spätným chladičom je prípustná meď, na takýto obrázok však musíte byť pripravení (pozri obrázok)..

Ak je medený Dimrot nainštalovaný v kondenzátore, môže byť produkt znečistený oxidmi medi v odvzdušňovači..

Dimroth sa dá najľahšie vyrobiť pomocou sústruhu..

Ak to však nie je možné, môžete si vyrobiť najjednoduchšie zariadenie (pozri obrázky).

Toto je namáhavý proces, ale nemožno ho nazvať komplikovaným..

Tŕň by sa mal vyberať na základe vnútorného priemeru tela deflegmátora. Napríklad vnútorný priemer je 48 mm, potom musíte odpočítať 2 mm pre medzeru medzi telom a vonkajšími závitmi, potom 4 krát 6 mm pre dvojvrstvový Dimroth - získate 22 mm. Potom nechajte pár milimetrov pažby a rúrku môžete namotať na 20 mm. Ak je Dimrot meď, potom po navinutí rúrka nepraská.

Pri výrobe Dimroth z nehrdzavejúcej ocele existujú nuansy: bezšvová nehrdzavejúca oceľ sa dobre vinie a šev môže dať silnú pružinu a vo všeobecnosti sa nezmestí do potrubia, je lepšie sa s ním nemaznať.

Mnoho ľudí radšej neriskuje tým, že použije tŕne o pár milimetrov tenšie. V každom prípade, ak si pri navíjaní urobíte čas a vytvoríte dobré napätie, potom sa všetko podarí. Po ukončení vinutia pomocou skrutkovača a kladiva môžete vždy upraviť medzery tak, aby bola Dimrothova chladnička krajšia.