Výroba a aplikace tlumiče dimroth
Chladnička Dimroth je jednou z nejběžnějších složek v domácích kašovitých a destilačních kolonách. Hlavní věc je dělat to správně a používat to správně..
Princip činnosti
Dephlegmator je pojmenován po svém tvůrci - německém organickém chemikovi Otto Dimrothovi (1872-1940). Zařízení je baňka se spirálou uvnitř, chlazená vodou. Výpary alkoholu kondenzují na spirále, poté reflux a kapky alkoholu ze spodní smyčky spirály uprostřed padají do vzestupného proudu alkoholových par. To zlepšuje opětovnou volatilitu..
Jedinou nevýhodou zpětného chladiče Dimroth ve srovnání s jinými přímými chladiči je složitost jeho výroby, která ovlivňuje náklady. Výhody návrhu: opětovná těkavost kondenzovaného alkoholu a jednoduché nastavení teploty při extrakci kapaliny.
Výpočet parametrů
Výpočet požadované délky chladničky Dimroth lze provést zjednodušenou metodou, potřebujete pouze kalkulačku.
| Parametr | Tloušťka vrstvy h, m | Specifická tepelná vodivost λ, W / (m * K) | Teplotní odolnost R, (m2K) / Ž |
| Kontaktní oblast kov-voda, (R1) | 0,00001 | ||
| Dimroth kov (nerezová ocel λ = 17, měď - 400), (R2) | 0,001 | 17 | 0,00006 |
| Hlen, (R3) | 0,001 | jeden | 0,001 |
| Kontaktní plocha kovových par (R4) | 0,0001 | ||
| Celkový tepelný odpor (Rs) | 0,00117 | ||
| Součinitel přestupu tepla (K), W / (m2NA) | 855.6 | ||
| Korekční faktor s přihlédnutím k odstředivým silám v cívce a turbulenci toku, (Ет) | 1.44 | ||
| Konečný koeficient přestupu tepla v Dimroth (Kd), W / (m2NA) | 1234.1 |
1. Určete součinitel přestupu tepla.
Vzorce:
R = h / λ, (m2K) / Ž-
Rs = R1 + R2 + R3 + R4, (m2K) / Ž-
K = 1 / Rs, W / (m2NA)-
Et = 1 + 3,54 * d / D, kde d je průměr Dimrothovy trubky (mm), D je průměr spirály (mm)-
Kd = Et * K, W / (m2NA).
2. Určete průměrný teplotní rozdíl mezi párou a chladicí vodou.
Teplota par nasyceného alkoholu Tp = 78,15 ° C-
Teplota vstupní vody Dimrot (možný rozsah 15-20 ° C) - Т1 = 20 ° C-
Teplota vody na výstupu Dimroth (možný rozsah 30-40 ° C) - Т2 = 35 ° C.
Tvx = Tp - T1-
Thv = TP - T2.
Průměrná teplota (Tav) se vypočítá podle vzorce:
Tav = (Tvx - Tvh) / Ln (Tvh / Tvh).
To znamená, že v našem případě je zaokrouhleno: Tvx = 58 - Thi = 43-
Tav = (58 - 43) / Ln (58/43) = 15 / Ln (1,35) = 50 ° C.
3. Poslední fáze: na základě známých Kd a Tav určete požadovanou povrchovou plochu pro přenos tepla (S) pro požadovaný tepelný výkon N, (W).
S = N / (Tav * Kd), (m2).
Například pokud potřebujete recyklovat výkon 3 000 W, pak plocha výměny tepla:
S = 3000 / (50 * 1234,1) = 0,04832 m2 nebo 483 cm2.
Se známým průměrem Dimrothovy trubky d (cm) zjistíme její minimální požadovanou délku:
L = S / (3,14 * d).
L = 483 / (3,14 * 0,6) = 256,6 cm.
S bezpečnostním faktorem 1,2 bude délka potrubí chladničky Dimroth:
L dimroth = 1,2 * L.
L dimroth = 1,2 * 256,6 = 308 cm, což potvrzují známé experimentální údaje.
Probíhá počítání...
Vlevo zadejte počáteční údaje
Aplikace Dimroth v praxi
Často jsou kladeny otázky o tom, která chladnička Dimroth je lepší: jednovrstvá nebo dvouvrstvá? Měly by se otáčky od sebe odtrhnout nebo je lepší pevné vinutí? Na tyto otázky je možné jednoznačně odpovědět pouze pochopením, kde a na co bude použita..
Jednovrstvé dimroty se nejčastěji používají pro kašovité kolony s odsáváním páry po zpětném chladiči a pro šikmé kondenzátory. Právě pro BK jsou Dimrots vyráběny s ohnutým spodním závitem, aby se centroval hlen proudící do trysky. Pro kyčle je ohnutá spodní zatáčka irelevantní, je však nutné zajistit mezery mezi zatáčkami Dimroth, aby hlen stékal snáze dolů a nevytvářel dodatečný tepelný odpor během kondenzace páry.
U nakloněného kondenzátoru je Dimrot vyroben s velkou mezerou mezi ním a stěnami zpětného chladiče. V případě těsného spojení cívek s tělem jsou některé z těchto cívek zaplaveny a přestávají se podílet na kondenzaci par, ale úspěšně pracují na podchlazení hlenu.
Dvouvrstvé dimroty se používají jak v BC, tak v RK. Za prvé, tato konstrukce umožňuje snížit výšku zpětného chladiče nebo kondenzátoru, což dává více příležitostí ke zvýšení výšky zabalené části kolony..
Správně vyrobený dvouvrstvý Dimrot z hlediska využitého výkonu je asi 1,5krát účinnější než jednovrstvý.
Pára procházející podél vnějších cívek Dimroth je na jedné straně omezena vnější stěnou, na druhé straně pevně navinutými vnitřními cívkami. To umožňuje prodloužit cestu a současně dobře ohřát chladicí vodu na cestě k dolním závitům vnitřní vrstvy, kde kondenzuje většina páry. Obecně je kondenzační zóna napnutá, díky tomu je tekoucí zpětný tok déle v kontaktu s párou, která jde nahoru, a lépe se zahřívá..
Dvouvrstvé dimroty jsou také vyráběny pro šikmé zpětné chladiče, ale pouze s prodlouženými otáčkami.
Při použití dvouvrstvých stmívačů ve svislých dělících kondenzátorech je bezpodmínečně nutné vložit do centrální dutiny shora 2-3 cm hustý nepořádek. Tím se zvýší kapacita využití Dimroth bez průniku páry do atmosférické komunikační trubice (TCA).
Jak si vyrobit Dimrot vlastníma rukama
Je lepší vyrábět Dimroth z nerezové trubky o průměru 6 mm a tloušťce stěny 1 mm. Taková trubka se dobře ohýbá a nevyžaduje předplnění pískem nebo solí. Dimrots jsou vyrobeny z 8 mm trubek hlavně pro práci s autonomním chlazením, protože u čerpadel s nízkým výkonem je to mnohem jednodušší..
Měď je přípustná při výrobě Dimroth pro BK s odsáváním páry nad zpětným chladičem, ale musíte být na takový obrázek připraveni (viz obrázek).
Pokud je měděný Dimrot instalován v kondenzátoru, může být produkt znečištěný oxidy mědi v odvzdušňovacím potrubí..
Dimroth je nejjednodušší vyrobit pomocí soustruhu..
Pokud to ale není možné, můžete vyrobit nejjednodušší zařízení (viz obrázky).
Jedná se o pracný proces, ale nelze jej nazvat komplikovaným..
Vřeteno by mělo být vybráno na základě vnitřního průměru těla deflegmátoru. Například vnitřní průměr je 48 mm, pak musíte odečíst 2 mm pro mezeru mezi tělem a vnějšími závity, pak 4krát 6 mm pro dvouvrstvý Dimroth - dostanete 22 mm. Poté nechte pár milimetrů pažby a můžete trubku navinout na 20 mm. Pokud je Dimrot měď, pak po navinutí trubka nepraská.
Při výrobě Dimroth z nerezové oceli existují nuance: bezešvá nerezová ocel se dobře navíjí a šev může dát silnou pružinu a obecně se do trubky nevejde, je lepší se s ní nepořádat.
Mnoho lidí raději neriskuje tím, že použije trny o pár milimetrů tenčí. V každém případě, pokud si při navíjení uděláte čas a vytvoříte dobré napětí, pak vše vyjde. Po ukončení navíjení šroubovákem a kladivem můžete vždy upravit mezery tak, aby byla Dimrothova chladnička krásnější.