Дефлегматоры и все что с ними связано

[Игорь]

исходил из геометрии заводских промышленных устройств.

Может ты исходил из конструкций 80-летней лавности... Сегодня лучшим дефлегматором и конденсатором считается пластинчатый теплообменник. если разделить его внутренний объем на площадь пластин, получишь половину расстояния между пластинами - всего полтора миллиметра. У меня - плохо. Вдвое больше. У тебя больше в 7 раз.

[Игорь]

Если говорить о старых промышленных системах, то надо учесть вот что.
В верхней части колонны поддерживалось избыточное давление, поэтому попадание туда воздуха и окисление спирта было исключено. Поэтому можно было себе позволить большие объемы конденсаторов с широкими паровыми потоками,  но так (проверю) не делали.  В случае китайской пружинки ситауция совсем другая.

[moh1971]

поддерживалось избыточное давление

А если в дефлегматоре с подобным димротом поддерживать режим при котором перманентно идет небольшой отбор,то как туда попадет кислород?

[Игорь]

Не знаю... Я не вижу ни необходимости следовать промышленным соотношениям, ни следов того, что этим соотношениям следуешь ты. Наверное плохо вижу.
В промышленных колоннах  - 1000 см2 охлаждающей поверхности дефлегматора на литр отбора в час.
Объем паровой зоны промышленного дефлегматора  - 500 см3 на литр отбора в час.
Соотношение объема к площади - 0,5 см.

Эти данные я вычислил по данным из справочника Цыганковых, стр.229 и 383.

Какому из этих параметров промышленной колонны ты следовал? Или может каким-то другим?

[Игорь]

поддерживалось избыточное давление

А если в дефлегматоре с подобным димротом поддерживать режим при котором перманентно идет небольшой отбор,то как туда попадет кислород?

Я уже писал о "перманентном отборе". То, что из дефлегматора раз в три секунды капает капля, не гарантирует, что в промежутке между каплями дефлегматор не вдыхает. 

Но вопрос не в сложности поддержания давления 1-2 мм.в.ст. в дефлегматоре, а в том, зачем это нужно. не проще и не логичней ли вместо 30-сантиметровой пружины использовать 10-12-сантиметровый димрот нормальной конструкции, в котором нет сквозняков??

[moh1971]

10-12-сантиметровый димрот нормальной конструкции, в котором нет сквозняков??

То что объем такого дефлегматора в три раза меньше,не говорит о том что он дышит меньше.Как раз наоборот.Я сейчас не имею в виду твои мудреные многотрубные конструкции.Я говорю о распространенных двуслойных димротах. Да ихний свободный объем меньше,но дышат они в разы больше.И тому подтверждение не стабильная температура исходящей воды.

[Игорь]

И тому подтверждение не стабильная температура исходящей воды.

Где?
Конструкция дефлегматора не влияет на законы сохранения энергии. Температура воды на выходе зависит только от трех параметров - от скорости потока воды, полезной мощности нагрева, и от температуры воды на входе. Все. 
В списке я не вижу ни конструкции дефлегматора, ни его свободного объема. Если нагрев, поток воды и ее температура на входе стабильны, то и температура воды на выходе будет стабильной независимо от конструкции дефлегматора.

Способность дефлегматора окислять спирт зависит от свободного объема, который дефлегматор предоставляет пару и воздуху для встречи. Мне странно, что ты не видишь этого простого вывода. 
Допустим, соотношение нагрева и охлаждения уменьшилось на 1%. Это рядовая ситуация, мы не умеем стабилизировать нагрев с бОльшей точностью.  При этом уменьшится необходимая для конденсации площадь поверхности змеевика. И на каждый квадлатный сантиметр освободившейся площади контакта китайский деф засосет 9 кубиков воздуха, а мой - 3. Что лучше для уменьшения окисления?

И дальше... Если после этого соотношение нагрев-охлаждение качнется на 1% в другую сторону, пару понадобится на 1% больше площади охлаждения. Он поднимется чуть выше, и на каждый вновь занятый квадратный сантиметр китайского дефлегматора придется 9 кубиков смеси пара и воздуха, вытесненного в ТСА (в моем - 3), но я сейчас не об объемах. Пар из этой паровоздушной смеси сконденсируется в охлаждаемой ТСА, ты увидешь, что дефлегматор непрерывно "плачет" и решишь, чо он работает без подсоса. И это будет заблуждением.

А вообще, я о другом. Платить тысячу гривень китайцам (плюс 300 за доставку) за 3 метра трубы по 20 грн, кламповую заглушку за 50 (или сколько?) и за пару резьб на 1/2" можно было бы если бы конструкция была безупречной и трудно исполнимой.  К сожалению, она не такая. Кроме блеска, она не имеет никаких плюсов. Да и блеск не для всех плюс.

[moh1971]

Значит таки имеет смысл забить свободное пространство путанкой?А может залить силиконом?Я конечно про свой димрот.У меня витки сомкнуты,и свободный объем только внутри спирали.В общем я понял что его нужно заполнить.

[Игорь]

Сомкнув витки, забив, залив, заполнив, ты ограничиваешь доступ пара к металлу, а значит уменьшаешь площадь контакта. Нужно не закрывать имеющиеся проходы для пара, а наоборот, освобождать те, которые закрыты сомкнутыми витками.
На дефлегматорах криогенных устройств я подсмотрел и использую отличный прием. Перед закручиванием димрота, я наматываю на шестерку нержавеющую проволоку толщиной 0,8 мм с шагом в пару сантиметров. В результате витки не смыкаются, между ними остается достаточное пространство для прохода пара. Такая мера позволила сделать димрот, который прогревает входящую воду с температурой 40 градусов до 70 и выше, и при этом "не плачет". Без такой нормализации проходов, даже при подаче холодной водопроводной воды, на выходе не удавалось дойти и до 60-ти без прорыва пара в ТСА.

[mekkaod]

вот не поленился и посчитал твою:
"удельную толщину парового потока"
для двух промышленных дефлегматоров и одного конденсатора
и получилось у меня:
у дефлегматора что по меньше "удельная толщина парового потока" - 2,64 см,
у аналогичного конденсатора "удельная толщина парового потока" - 2,78 см
а у дефлегматора с площадью поверхности в 5 раз больше первого - 1,8 см.

не, я конечно тоже против покупки китайских никуда не годных дефлегматоров, тока надо придумать
какой нибудь другой повод, вместо - "удельной толщины парового потока" .

[Игорь]

у дефлегматора что по меньше "удельная толщина парового потока" - 2,64 см, у аналогичного конденсатора "удельная толщина парового потока" - 2,78 см а у дефлегматора с площадью поверхности в 5 раз больше первого - 1,8 см.

Не поленился - это хорошо. Но посчитал горбато - это плохо. Как ты вообще считаешь? Даже если не считать объем, который занимают трубы, объем кожуха меньшего дефлегматора - 0,9 м3, а площадь охлаждения - 80 м2, отношение этого объема к площади 0,9/80 метра, или 1,13 см. Если твой калькулятор насчитал 2,64, лучше его выбросить. 
Но это расчет не правильный, он не учитывает часть объема, который не свободен для пара, а занят водяными трубами. 

Вот корректный расчет.

1. Диаметр водяных труб в дефлегматоре. Листаем Цыганковых, страница 229.
[attach=1] 
Находим что в дефлегматорах применяют трубы диаметром 25-38 мм.
Логично предположить, что для меньшего дефлегматора  применены трубы меньшего диаметра, 2,5 см. 
2. Считаем параметры одного метра трубы.
Один метр такой трубы имеет площадь поверхности 2,5 * пи * 100= 785 см2 и занимает в дефлегматоре объем пи * 2,5*2,5 / 4 * 100 = 491 cм3.
3. Снова Цыганковы, страница 383. Берем параметры меньшего дефлегматора.
[attach=2]
3.1. Площадь поверхности охлаждения 2х40 м2 = 800000 см2. Делим общую площадь на площадь одного метра трубы, получаем общую длину труб 800000/785 = 1019 метров.
3.2. Эта труба займет в дефлегматоре объем 1019 * 491 = 500400 см3.
3.3. Считаем паровой объем дефлегматора. Он равен разности физического объема и объема, занимаемого водяными трубами.
Размер кожуха дефлегматора д.60 см, длина 319 см, объем 60*60*пи/4*319 = 902000 см3.
Свободный объем дефлегматора 902000 - 500400= 401600 см3   
4. Делим этот объем на площадь охлаждения, получаем... 401600 см3 / 800000 см2 = 0,5 см. Проверяем единицы измерения. Все точно.   

Колись где ты накосячил. Как ты получил значение в пять раз больше?


Средний и большой считать не интересно, они очень далеки от наших условий. Но мне интересно посчитать насколько ты накосячил при других расчетах.
Считаю больший с теми - же предположениями.  Полагаю, что в самом большом дефлегматоре использована 38-я труба. 
Парамеры одного метра...
Площадь поверхности охлаждения пи*3,8*100 = 1194 см2, занимаемый объем пи*3,8*3,8/4*100 = 1134 см3
Суммароная поверхность охлаждения большого дефлегматора 120*2 м2 = 2400000 см2. 
Определяем суммарную длину водяной трубы ... 2400000/1194 =  2010 метров ... 
Занимаемый всей трубой объем ... 2010* 1134=2280000 см3... 
Полный объем кожухотрубника д.1 метр длиной 3,66 метра ... пи*100*100/4*366=2870000 см3... 
Свободный для прохода пара объем 2870000 - 2280000 = 590000 см3.
Делим этот объем на площади охлаждения, получаем  590000 см3 / 2400000 см2 = 0,25. Единица измерения - сантиметры (кубические сантиметры делили на квадратные).

Костя, ткни меня носом в мою ошибку, или покажи как ты получил 1,8 см (в 7 раз больше). Тогда мне останется показать зде ты накосячил.

[verh]

Сомкнув витки, забив, залив, заполнив, ты ограничиваешь доступ пара к металлу, а значит уменьшаешь площадь контакта. Нужно не закрывать имеющиеся проходы для пара, а наоборот, освобождать те, которые закрыты сомкнутыми витками.

Guests are not allowed to view images in posts, please Register or Login


а если забить центр, но не касаясь витков. т.е. витки расжаты, пар с димротом по всей площади контактирует.

[Игорь]

тока надо придумать какой нибудь другой повод, вместо - "удельной толщины парового потока" .

Печально, что ты не понимаешь ни физического смысла отношения объема потока к площади ограничивающей его поверхности, ни ее влияния на режим движения пара и на условия теплообмена. Умножь ее на 4, получишь то, что называют в гидравлике называют термином "гидравлический диаметр". Если речь идет о кожухотрубнике, говорят об эквивалентном диаметре.

[mekkaod]

возможно, существует какой то способ ошибиться, даже три раза

вот на этой картинке размеры, подведенные красненьким.
тот, что по меньше и тот, что в 4 раза больше.
трубы там по 25 мм
при длине 336 см корпуса, необходимо приблизительно 75 труб
общим объёмом 123600 см3 и площадью 200000 см2.
сам корпус имеет объём 659400 см3
свободный объём этого древнего чуда - 535800см3
сам дели...
ну а что касается собственно дефлегматоров, то у меня с этим всё в порядке.
где надо конденсирует, где надо надо нагревает...
к стати для кожухотрубников у меня калькуляторчик есть по которому я всё считал.

[Игорь]

возможно, существует какой то способ ошибиться, даже три раза

Для этого достаточно считать не те устройства, о которых я говорил вчера и ссылался на номер странички у Цыганковых.
Я ссылался на параметры высокоэффектиыных двухходовых дефлегматоров спиртовых колонн, а ты считал маломощные одноходовые, которые при тех-же размерах имеют вдвое-втрое меньшую площадь контакта и производительность.  Кстати, в твоем списке последний, двухходовой, имеет  отношение объема к площади 6 миллиметров. При таких параметрах можно было раза в 2-3 уменьшить высоту дефлегматора.
У тебя нет ограничений по высоте, ты можешь себе позвалить применить деф высотой 35 см без узла отбора, мне пришлось искать более эффективный и короткий вариант. Я помещаюсь в 18-20 с узлом отбора.


Свои двухконтурный дефлефлегматоры я делал не масштабируя промышленные варианты. Давно убедился, что масштабирование в физике работает редко. Муравей может носить вес в десятки раз больше собственного, ном это не дано.
Я предпочитаю считать устройства прямым расчетом по прозрачной методике. По дефлегматорам  нашел неплохую методику. И достаточно свежую, 2008 года. Считал свой деф как конденсатор с горизонтальным (поперечным) расположением водяных пучков по отношению к потоку пара. Делая первый, опасался захлеба в дефлегматоре из-за очень малого, как мне показалось, поперечного сечения парового прохода. Но нет. Большая насышенность проходов водяными трубами и малое расстояние от ядра (ядер) потоков пара до холодной стенки делают свое дело. Даже в 50-й трубе деф такой конструкции прекрасно работает без захлебов на 60-й колонне.
Методичку для расчета прикрепил.