Дефлегматоры и все что с ними связано

[Игорь]

Мне в личку приходят сообщения с просьбой рассказать про дефлегматор, дать эскизы или чертежи. Чертежей не дам, я хрен такое смогу нарисовать. Эскизы со временем будут. Фото добавлю когда буду в цеху и возьмусь за дефлегматор. Некоторые потягаю из предыдущих сообщений.
Сразу расставлю акценты. Это не идеал и не единственно возможная конструкция. Как и любая другая конструкция, она имеет плюсы и минусы, но именно этот вариант (по моим небесспорным выводам) имеет минимум минусов и максимум плюсов.

Прошу рассматривать это сообщение как антирекламу. Я не стремлюсь получить мильён заказов на дефлегматоры, и без этого постепенно сползаю в сварщики, и очень не хочу этого и сопротивляюсь по мере сил. 
Наоборот, подробно и детально рассказываю что к чему, зачем и как, чтобы побольше людей устали ждать дефлегматор от меня и сделали его без моего участия. 
Местами вместо иллюстраций будут напоминалки, со временем заменю их  иллюстрации.
Итак, поехали...

Дефлегматоры для 50-й и 60-й колонны я делаю одинаковыми, в 60-й трубе (д. 60.3 х 1.5), так как в меньшую димрот не поместится, а в большей выглядит как карандаш в стакане и оставляет недопустимо большой зазор между димротом и трубой корпуса.

[attach=5]  Димрот из другой конструкции. Фото для иллюстрации намотки проволоки.	Димрот делаю из двух двухметровых отрезков трубы д.6 х 1.( два контура). На первый наматываю проволоку AISI 304 или 308 д.0.8 с шагом 15-20 мм. Она задает необходимые и достаточные, а главное - равномерные межслойные зазоры, и межвитковые зазоры 1-го и 2-го слоев. Первый слой наматываю на оправку д.15 мм вплотную виток к витку (зазоры задает намотанная проволока). Намотав сантиметров 90, мотаю второй слой вплотную на первый тоже виток к витку, последние насколько витков раздвигаю чтобы хвостик ваходит за габарит первого витка первого слоя. Теоретический габаритный диаметр первого контура (двух первых слоев)... 15+2*0,8 + 2*6 + 2*0,8 + 2*6 +2*0,8 = 43,8 мм. Фактически получается чуть меньше.
Место для иллюстрации	Второй контур мотаю однослойным, но чтобы хвосты торчали в одну сторону, подход к начальному витку делаю внутри оправки. Мотаю виток к витку без намотки проволоки на оправку д.40 мм. После окончания намотки виткт немного расширяются, и появляется возможность, вставит трубу-подводму внутрь оправочного отверстия первого слоя, надвинуть - некрутить второй контур на два слоя первого контура. Зазоры между слоями (контурами) задает проволока, намотанная на трубу первого контура. Межвитковые зазоры второго контура приходится формовать. Для этого между витками второго контура вставляю плоскую отвертку, раздвигаю витки, и вставляю короткие отрезки проволоки д.2 мм. После того, как я убираю отвертку, проволока уже держится за счет жесткости витков, го на всякий случай я легкими прихватками прикрепляю ее к трубке-шестерке. Такие регуляторы зазора я делаю без пропусков, в каждом межвитковом зазоре, на двух диаметрально противоположных вертикальных образующих второго контура (третьего слоя). Потоку пара такие перегородки (как и намотанная на трубу проволока) помех не создают, а флегме помогает быстрее освободить поверхность конденсации. фактический габаритный диаметр третьего слоя (то есть второго контура) получается 54.5 - 55.5 мм.
Место для иллюстрации	Внутренний диаметр трубы корпуса составляет  57.3 мм. Для формирования равномерного миллиметрового зазора по периметру я использую проволоку диаметром 0.8, 1.0 или 1.2 мм, позволяюший вставить димрот в корпус не свободно, но без титанических усилий.  Эффективность такого димрота определяется в первую очередь равномерностью зазоров и центровке. Поэтому этим вопросам я уделяяю максимум внимания. Основными теплообменными поверхностями являются две - первый и третий слой. Их приоритет задается наличием более свободного пути для пара. У первого слоя - это отверстие д. 15 мм от оправки (минус диаметр проходящей в этом канале прямой трубки второго контура). У второго слоя - это кольцевой зазор между димротом и корпусом, плюс двухмиллиметровый спиральный ход между витками второго контура. По виткам основных теплообменных площадей вода движется в правильном направлении (навстречу пару, попутно с флегмой). К витках менее нагруженного второго слоя вода движется в противоположном направлении, но переохлаждения флегмы это не вызывает.
[attach=1]	Итак, имеем 4 метра шестерки, смотанной в клубок с равномерными зазорами,  размером с кулак.
Место для иллюстрации	Хвостик первого слоя будет выходом, его надо согнуть так, чтобы он смотрел вертикально (параллельно главной оси димрота). Я это делаю еще до намотки первого слоя. Второй край этого контура (хвостик второго слоя)  будет входом воды. Я выпускаю его горизонтально (то есть перпендикулярно главной оси димрота, и сгибаю перпендикулярно касательной к корпусу трубы, так, чтобы за габарит корпуса выступал не гнутый участок хвостика, перпендикулярно самой трубе.
Место для иллюстрации	Второй контур (то есть третий слой) тоже имеет два выхода. Один, прямой, который проходит через центр, будет выходом воды и будет смотреть параллельно главной оси димрота. Второй хвост, который будет входом воды, гнем аналогично входу первого - перпендикулятно главной оси димрота и перпендикулярно касательной к стенке трубы.
[attach=3]	Подать воду одновременно в два контура можно двумя способами. Можно раздвинуть входы контуров на 45-90 градусов и подать воду двумя отдельными трубками, можно сдвинуть входу вплотную и подать воду одной трубой д.16х1. Последнее время я так и делаю.
[attach=6]	Раньше я разводил вводы и подавал во второй воду отдельной трубочкой. На фото она уходит от центра вправо. Гнутые наклонные трубки с левой стороны - соединение верхней части паровой зоны дефлегматора с атмосферой через холодильник. Подробности позже.
[attach=9]	Но это потом. Сначала нужно в трубе д.60.3 сделать прорези для перегородок, вставить и обварить их.
[attach=2]	На нижней перегородке нужно отформовать язычок для слива флегмы в центр насадки. Раньше я такой язычок не формовал, а приваривал, еще раньше, "на заре цивилизации" приваривал сливную трубку, но это уже динозавр :) . Правильно отформованный сливной язычок - наиболее приемлемый вариант.
Место для иллюстрации	Затем нужно тщательно измерить димрот и обрезать трубу корпуса с учетом размера димрота. Нижние витки имеют право упираться в верхнюю перегородку. Верх обрезки должен находиться заподлицо с верхними витками слоев. Два прямых участка вывода воды (коорые торчат параллельно оси (перпендикулярно обрезу трубы), укорачивать не нужно.
Место для иллюстрации	После этого надо сделать прорези для  ввода воды и для выпуска ТСА. Если вводы воды будут расположены вплотную, их нужно сделать на одной вертикали с выводом спирта (с самой нижней частью нижней перегородки). Если будуь раздвинуты, то на одной вертикали с выходом спирта нужно расположить один из водяных входов. Это важно.
Место для иллюстрации	После этого в трубу надо вставить димрот, расставить по местам входы воды, и прихватить их к корпусу.
[attach=4]	Затем в блинчике д.60.3 мм просверлить два отверстия для вертикальных выходов воды (с учетом их фактического расположения), нанизать на вертикальные выпуски, прижать к  трубе корпуса, и обварить заглушку.Вводц воды, вупещенные в прорези, обварить тоже, стараясь не забить "ежиками" внутреннее сечение. После этого обрезать выпуски входов воды и приварить своим телом. Поддув аргоном обратной стороны шва на этом этапе очень желателен. Потом к заглушке приварить отрезок трубы д.0.3 длиной 15-20 мм. Это будет верхняя водяная камера. Из нее удобно отводить воду и точно измерять ее температуру.
Место для иллюстрации	Затем еще одним блинчиком диаметром 60.3, но уже без отверстий, глушим водяную камеру.

Я описал меньше половины работы, но уже устал. И терзает понимание, что 90% желающих повторить обломаются и передумают браться за изготовление такого дефлегматора задолго до этого места.
Если кто-то еще не отказался от такой затеи, буду продолжать. Но на сегодня лимит свободного времени у меня исчерпан.

[Cmit]

На первый наматываю проволоку AISI 304 или 308 д.0.8 с шагом 15-20 мм. Она задает необходимые и достаточные, а главное - равномерные межслойные зазоры, и межвитковые зазоры 1-го и 2-го слоев.
Первый слой наматываю на оправку д.15 мм вплотную виток к витку

Игорь  , а как обеспечивается натяг трубки с проволокой . Одной рукой крутишь, а второй натягиваешь  трубку ? А проволока не сдвигается в кучу ?

[Игорь]

На краях трубы болгаркой делаю по одной радиальной прорезиглубиной миллиметров пять. Край проволоки вставляю в трубу, пропускаю через прорезь, сгибаю по образующей трубы и начинаю плотную намотку. Мотаю вручную, в рукавицах, достаточно плотно. Когда нужно перехватить захват трубы, зажимаю место окончания намотки в тисках. Когда дохожу до конца трубы, обрезаю проволоку с запасом в пару сантиметров, и заталкиваю шилом внутрь трубы , помещая выход в прорезь.
Во время намотки витки немного сползают, но это не страшно.

[Cmit]

Еще вопрос, сколько витков имеет  первый слой ?
добавлено: 15-03-2020, 17:20:08
Считал , получается 17-18 витков и длина 13 см.Правильно , или не правильно?

[Игорь]

Признаться честно, я витки и не считаю, но точно не 17.
Делаю на трубе маркером метку на расстоянии 900 мм от края и мотаю, пока метка не подойдет в зону намотки. После этого перехожу на второй слой.
Можно посчитать... Диаметр по центру труб первого слоя 15+2х0,8+6 = 22,6 мм . Длина одного витка 71 мм. 90 см - это 12,5 витков. Один виток - это 6,8 мм с учетом проволоки. Можно считать 7. Общая длина первого намотанного слоя 13*7= 90 мм. С учетом радиуса поворота на вертикаль выводящей трубки и короткой петли при выходе на второй слой, получается порядка 110 мм.

[listik]

Игорь спасибо за исчерпывающий ответ, не понял как выглядит переход на царгу с клампом 2 дюйма? И я так понимаю дэф в этом исполнении в 51 трубу не сделать так как один слой нужно убирать и мы теряем в утилизации пара, или нужно увеличить высоту дэфа?

[Игорь]

Можно спроeктировать дeфлeгматор в трубe любого диамeтра, постараться прсчитать зазоры, использовать проволоку нужного диаметра, продумать длины труб димрота и направления потоков воды, флегмы и пара. Приом согнуть, сварить и попробовать в деле. Если получится прогревать воду до 70 градусов и при этом не получать выброса пара в ТСА, значит все получилось. Но если пар станет прорываться при температуре воды на выходе 55-60, значит ничего толком не получилось и пора браться за работу с нулей.
Я нашел удачную конструкцию в 60-м диаметре, и применяю ее как для 60-й, так и для 50-й колонны. Браться за конструирование с нулей для 50-го диаметра н желания, ни необходимости, нет.

[Игорь]

не понял как выглядит переход на царгу с клампом 2 дюйма

В своих колоннах я не использую клампы. Только молочки, и только для соединения с кубом. Для соединения дефлегматора с царгой использую фланец. Помимо основной функции, он работает в качестве верхней крышки кожуха теплоизоляции.

Переход с трубы 60-го диаметра на приварыш клаипа 50-го можно сделать разными способами - стандарто и нестандартно, просто и мложно, с потерей высоты и без таковой. Сварщик, которому ты поручишь ,делать такой деф, сам тебе предложит решение.

Правильный вариант с использованием кованого перехода меня не вдохновил. Раньше я такие переходы варил с промедуточным коротким кольцом из трубы д.57*1.5 или *2мм. Сейчас я научился развальцовывать трубу приварыша до 60-го диаметра. Получается коротко, аккуратно и изящно. Найду фото - покажу.

[listik]

С переходом буду думать, а димрот придется самому крутить потому как сварщик у меня хорош, а крутить трубу у него проблема мой димрот пока намотал испортил метров 20 трубы то наматывали вместе.
добавлено: 17-03-2020, 13:05:43
Игорь, а как у тебя реализована тса?

[Игорь]

Трубка д8х1 от верхней части дефлегматора в рубашку прямоточника. На выходе прямоточника - подвес для пластиковой бутылки, в которую накапает всё, что может сконденсироваться на выходе из ТСА.

[Игорь]

Мой "монолитный" деф - симбиоз четырех составных частей колонны. Дефлегматор и узел отбора, плюс ходлодильик продукта, плюс охлаждение ТСА. Сейчас сброшу схемку.

[Игорь]

Мой "монолитный" деф - симбиоз четырех составных частей колонны. Дефлегматор и узел отбора, плюс ходлодильик продукта, плюс охлаждение ТСА. Разумеется, это не идеальное решение (таких не существует), но на мой взгляд это - дотаточно удачное.
На схеме направления вывода разных трубок развернуты в плоскость. Разумеется, их можно и нужно располагать в пространстве так, как это удобно.

Оновная водяная магистраль - д.10х1, рубашки охлаждения ТСА и спирта - д.16х1. Длина линии охлаждения спирта - 350 мм, охлаждения ТСА - как выйдет, 150-250 мм

[Игорь]

listik, посмотрел твои фото. Все красиво, но многое не понятно.
Ну вот скажи (заранее прошу прощения за резкость...) накойхер кламп на соединении верхушки дефлегматора с основной трубой? Почему просто не проварить загрушку  и не приварить ее к трубе? Есть лишние деньги на ненужные швы и соединения, или просто насмотрелся чуши в ютубах и повторил не подумав? А может я не до конца вижу глубину гениального замысла?
Дальше...
ТСА у тебя выпущена вверх. Извини за интимный вопрос... У тебя чугунный яйца? Или ты хорошо застраховал жилье на случай взрыва спиртовых паров, которые обязательно заполнят помещение как только воду охлаждения отключат?
Особенно если ты сделаешь автоматику безопасности как наш Ярик, которая, как только увидит перегрев ТСА, тут-же искранет размыкающимся реле и подпалит смесь спиртовых паров с воздухом?
Нет, я не психую. И не надо "психовать мне навстречу". Я немного повышаю градус дискуссии чтобы акцентировать внимание на моментах, которые считаю важными.
Дальше. У тебя регулировка отбора - ручной шаровый кран на паровой линии.
Все понятно, я ошибся. Ты не просто человек с чугунными гонадами. Все гораздо круче.Ты - бессмертный  Дункан Маклауд, у которого впереди - вечность. Только такой может позволить себе аппарат с ручной регулировкой отбора, которую нужно крутить круглосуточно и непрерывно. 

[voffka]

Игорь, а трубка вывода флегмы такая же как и отвода ТСА Ø8x1мм ?

[Povorot]

Вообще то флегмой принято считать жидкость, которая сконденсировалась и направлена обратно, навстречу пару для тепло - и массо-                     обменов в ректификационную колону. Этот узел может быть реализован по разному

Отвод продукта в наших дефлегматорах может быть реализован через малые трубочки, например такие из которых сделан димрот или ТСА