Экономичный дефлегматор и холодильник...

[Владимир М.]

Учитывая знания и опыт Игоря, я хочу вернуться к нашему старому разговору...
Скорей всего это уже  обсуждалось, но я хочу посвятить этому отдельную тему...
В свое время, в советское, люди не предавали значение некоторым актуальным деталям - это  экономике, а точнее говоря  - элементарной хозяйственности....
У нас, в России, и в некоторых других республиках бывшего ССр вода не ценится, или не  ценилась.
Подчас, люди не задумывались над тем сколько уходит воды для наших дел... А ведь это и экономика и экология, в которой жить нашим детям...
Сейчас я имею холодильник,  который "остужает" две конфорки примерно  20 литрами в час...  это около стакана  воды в минуту... НО свой девайс я сделал по принципу: дурак делает с запасом...
Вот сейчас делаю дефлегматор для РК, планируемой мощностью до 3 кВТ...
И здесь возник вопрос, а какая площадь охлаждения дефлегматора должна быть для минимального расхода  воды?
Игорь, прошу тебя расставить цифры над проблемой, как обычно ты это делаешь...

[IgorKip]

20 л в час это ж фигня. У мня за перегонку ванна натекает. И это за 2 часа. Зато в ней можно потом помыться. :)

[Игорь]

Меня смутила один момент.

Сейчас я имею холодильник,  который "остужает" две конфорки примерно  20 литрами в час...  это около стакана  воды в минуту

Две конфорки плиты - это примерно 2.2-2.5 кВт полезного нагрева, или минимум 8000 килоджоулей тепла в час.
Если эти 800 килоджоулей отдать 20 литрам воды, вода догреется на 95 градусов выше исходной температуры.  Тут одно из двух - или воды потребляется больше раза в два, или горелки слабенькие.

какая площадь охлаждения дефлегматора должна быть для минимального расхода  воды

Смешной вопрос, смешной ответ.
Для минимального расхода воды нужна максимальная площадь дефлегматора и правильное направление теплообменивающихся потоков.

Для начала - минимально возможное количество воды.
В дефлегматоре 78 градусов, вода на выходе из дефлегматора будет иметь максимум 75 градусов.  считая температуру воды из крана  25 градусов (как у меня сейчас, неблагоприятные условия), имеем тепретатурный перепад 50 градусов и минимальный расход воды 17 литров  в час на киловатт нагрева, или 50 литров в час на 3 кВт. Меньше может получиться только при меньшей мощности и более холодной воде на входе.

По моим наблюдениям, для 100%-ной эффективной дефлегмации при мощности 2,5 кВт достаточно димрота из трубы д.6х1 длиной 3 метра. С запасом. Это около 5 ватт на см2.  Но это относится к такой эффективной системе, как димрот.
Если использовать термос или рубашку, в которой вода еле движется, да еще и попутно с паром, понадобится площадь в 2-3 раза больше.

Другие прикидки. Самый эффективный (пока) теплообменник - прямоточник со спиралью в водяном контуре. Он имеет площадь теплообмена 150 см2, и при этом легко утилизирует 1.5кВт тепла. Это  10 ватт/см2. По этому показателю он приближается к ТЭНам, которые отдают 15 ватт/см2. Но использовать такой процесс в дефлегматоре проблематично - помимо "быстрой воды" в холодильнике нужен еще и определенный размер парового прохода - на крупных диаметрах эффект будет хуже.

Работая с шариками на мощностях до киловатта, я использовал сводчатый дефлегматор - половину шара диаметром 20 см, обеспечивая теплпередачу на уровне 1-2 ватт / см2. Разумеется, воды шла ледяная. И флегма тоже. :)

Популятный 0,75 - литровый термос, который часто используюь на киловаттных колоннах, имеет площадь порядка 500 см2 - это 2 ватта/м2. Тоже  неэффективно.


По этим причинам я давно использую только димроты, только двуслойные, только из трех метроы шестерки, и только с забитой путанкой верхней половиной центральной пустой части.

Последние отзывы из Тольятти - при д. 40 (мощность порядка 1.5 кВт) димрот греется на 40% высоты при слабом потоке воды.

[m16]

не болтайте ерундой. давление стабилизируется редуктором .

[Borbos]

не болтайте ерундой. давление стабилизируется редуктором .

Если у человека падает давление ниже минимально необходимого для охлаждения редуктор его не спасёт.
Надо ёмкость  и побольше с арматурой от сливного бачка.

[Владимир М.]

Меня смутила один момент.

Сейчас я имею холодильник,  который "остужает" две конфорки примерно  20 литрами в час...  это около стакана  воды в минуту

Две конфорки плиты - это примерно 2.2-2.5 кВт полезного нагрева, или минимум 8000 килоджоулей тепла в час.
Если эти 800 килоджоулей отдать 20 литрам воды, вода догреется на 95 градусов выше исходной температуры.  Тут одно из двух - или воды потребляется больше раза в два, или горелки слабенькие.

какая площадь охлаждения дефлегматора должна быть для минимального расхода  воды

Смешной вопрос, смешной ответ.
Для минимального расхода воды нужна максимальная площадь дефлегматора и правильное направление теплообменивающихся потоков.

Для начала - минимально возможное количество воды.
В дефлегматоре 78 градусов, вода на выходе из дефлегматора будет иметь максимум 75 градусов.  считая температуру воды из крана  25 градусов (как у меня сейчас, неблагоприятные условия), имеем тепретатурный перепад 50 градусов и минимальный расход воды 17 литров  в час на киловатт нагрева, или 50 литров в час на 3 кВт. Меньше может получиться только при меньшей мощности и более холодной воде на входе.

По моим наблюдениям, для 100%-ной эффективной дефлегмации при мощности 2,5 кВт достаточно димрота из трубы д.6х1 длиной 3 метра. С запасом. Это около 5 ватт на см2.  Но это относится к такой эффективной системе, как димрот.
Если использовать термос или рубашку, в которой вода еле движется, да еще и попутно с паром, понадобится площадь в 2-3 раза больше.

Другие прикидки. Самый эффективный (пока) теплообменник - прямоточник со спиралью в водяном контуре. Он имеет площадь теплообмена 150 см2, и при этом легко утилизирует 1.5кВт тепла. Это  10 ватт/см2. По этому показателю он приближается к ТЭНам, которые отдают 15 ватт/см2. Но использовать такой процесс в дефлегматоре проблематично - помимо "быстрой воды" в холодильнике нужен еще и определенный размер парового прохода - на крупных диаметрах эффект будет хуже.

Работая с шариками на мощностях до киловатта, я использовал сводчатый дефлегматор - половину шара диаметром 20 см, обеспечивая теплпередачу на уровне 1-2 ватт / см2. Разумеется, воды шла ледяная. И флегма тоже. :)

Популятный 0,75 - литровый термос, который часто используюь на киловаттных колоннах, имеет площадь порядка 500 см2 - это 2 ватта/м2. Тоже  неэффективно.


По этим причинам я давно использую только димроты, только двуслойные, только из трех метроы шестерки, и только с забитой путанкой верхней половиной центральной пустой части.

Последние отзывы из Тольятти - при д. 40 (мощность порядка 1.5 кВт) димрот греется на 40% высоты при слабом потоке воды.

Игорь, в общем то ты ответил  на интересующий меня вопрос. Для бражной колонны я делал прямоточник из 3/4 гофры, с толщиной водной рубашки примерно 1.5 мм. И естественно, спираль вокруг гофры. Размеры делал разные от 500мм до 700мм. Температура воды на выходе чуть ниже температуры в кубе. Так что в этом вопросе я разобрался. А вот когда захотел сделать димрот (на РК), тут и проблема возникла, какую выбрать трубку (6-8 или 5 мм) и сколько метров для 3х кВт.  Площадь гофры примерно подсчитать не сложно, но как быть с толщиной, ведь у нее 0.3 мм толщина, а у трубки 1мм...
Кстати у меня тем воды около 13 градусов..
Ну в принципе то все ясно, не ясно какая лучше трубка (мм в диаетре)..
зы...
а что такое двуслойный димрот?

[Игорь]

Владимир М., ты не уточнил про 3 киловатта. То, что делаю я , подходит для колонн диаметром до 50 мм - это максимум 2.5 кВт. Если у тебя другой диаметр, нужно менять размеры витков, эта форма не подойдет.  Если же диаметр 50, забудь про 3 кВт - колонна не потянет такой мощности, захлебнется, можешь делать именно такой димрот.

что такое двуслойный димрот?

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

Верхняя треть (ближе к усикам) отверстия от оправки (1/2") забита плотной путанкой. Труба димрота из трубы 50.8 или 52.0 мм, стенка 1.5.

Трубка д.6х1мм, длина 3 метра, первый слой - 20 витков вплотную на оправке 1/2", второй слой - 10 витков поверх первой обмотки. Проверь по фото количество витков.

Пара вопросов про  твой прямоточник.
При какой мощности он работал? 2 конфорки плиты? Это с возвратом флегмы, то есть часть тепла от плиты уводил дефлегматор? Тогда как ты применишь данные гофры к димроту, которому приходится отводить всю полезную мощность?

Кстати, гофра 3/4" - это рубашка или паровая труба? Какой диаметр был у второй трубы?

как быть с толщиной?

Никак. Забей. При таких толщинах металл практически не оказывает сопротивления потоку тепла - оно в десятки раз ниже теплового сопротивления тонких "прилипших" неподвижных слоев жидкости с двух сторон металлической стенки.

[Владимир М.]

Ага,  проясняется, но есть вопросы...
Первый. Какая рабочая площадь дефлегматора теоретически должна быть для минимального расхода воды, для нагрева в 1кВт?
Второй. Для чего требуется второй ряд, не проще  увеличить количество витков в первом ряду?
Третий. Есть возможность выбора трубок 5, 6, 8 мм - чему отдать предпочтение?

На  счет моего прямоточника, у меня 3/4 гофра в 27 (2) трубе...
Когда-то я проверял его чисто как холодильник на двух конфорках, но там была  фляга и потери однозначные..  Но тем не менее на 700мм длине вода на выходе была примерно равна температуре в кубе..
Сейчас у меня БКм работает, там конфорки горят на половину, по этому что то конкретное сказать затрудняюсь. Могу фото своего девайса скинуть в личку если это что то прояснит......

[Игорь]

Про димрот.
По первому вопросу я уже отвечал. Я жал данные по эффективности всех проверенных мною дефлегматоров.
Двуслойный димрот -  5 ватт на см2.
Сводчатый дефлегматор  1-2 ватт / см2.
Термос или рубашечный дефлегматор -2 ватта/м2.
Ты спрашиваешь сколько надо см2 на киловатт? А 1000 разделить на приведенные цифры слабо?

Я два раза спрашивал про твои 3 кВт и диаметр колонны. Спросить третий? Или это секрет? Дело в том, что димрот из шестёрки для 3 кВт может не подойти. Он должен будет иметь два независимых контура по 2 метра и иметь совсем другую конфигурацию.

Про диаметры.
Пятерку крутить проще, но её малый проход сделает димрот непродуваемым, понадобится большое давление воды. Шестерка крутится хорошо, без заломов, а вот восьмерку придется набивать песком.

Про материал. Надеюсь - не медь? Или дефлегматор предназначен для дистилляции, где медь приемлема?

Почему двуслойный? Он раза в полтора эффективней однослойного. И короче. Значительное увеличение эффективности двуслойного димрота я связываю с тем, что в нем пар вынужден протискиваться в узкой щели между первым слоем, намотанным без зазоров, и наружной трубой, где его путь удлиняют по кругу витки второго слоя. Кроме того, уменьшение высоты димрота тоже немаловажно.

Твой холодильник способен на гораздо большее. У меня (а прямо сейчас и у Вована) холодильник с Двн паровой трубы 14 мм в рубашке 700 мм с кольцевым водяным зазором 1 мм справляется с 4.5 кВт в кубе. У твоего холодильника площадь контакта больше, а форма эффективней... хотя ... с одной стороны гофра повышает эффективность за счет увеличения площади, но с другой стороны уменьшает за счет появления застойных зон, особенно с паровой стороны.

[ДЯДЬКА]

не болтайте ерундой. давление стабилизируется редуктором .

Если у человека падает давление ниже минимально необходимого для охлаждения редуктор его не спасёт.
Надо ёмкость  и побольше с арматурой от сливного бачка.

Вызывают скорую.Если не вызовут то только морг поможет. :D :D
Если идти по пути экономии воды то не с дефлегматора нужно начинать а с системы охлаждения.Она должна быть автономной.ОБЯЗАТЕЛЬНО.Тогда и перерасход воды скажется только на режиме охлаждения(Реактивность) все решается поднятием скорости потока.
На разборках можно дешево найти радиатор с поломанным креплением и фордовский спаренный электровентилятор.При этом емкость может быть на три ведра.Это применительно малогабаритных квартир.В частном доме бак и насос обеспечат все с запасом.Я ректифицирую имея 200 литров в емкости.В конце процесса не чувствую нагрева в емкости.Емкость на 300 литров-даже не доливаю.

[Borbos]

Вызывают скорую.Если не вызовут то только морг поможет

Скорая тебе не поможет это клинический случай.

ДЯДЬКА научись читать.

И вы не столкнетесь с проблемой как в моем многоэтажном доме,что выставив минимальный расход сейчас ,через минуту может оказаться, вода вообще не течет,так как кто -то выше-ниже этажом открыл кран

Какие нах радиаторы,какие бочки!!!
Для твоего поста есть соответствующая тема.
http://labspirt.com/forum/index.php?topic=299.0
Будь добр если насрал УБЕРИ ЗА СОБОЙ!

[Владимир М.]

Игорь,  прости что не так... просто пытаюсь осознать сказанное тобой... то что ты пишешь для тебя очевидное, а для меня  диковинка еще... Так что разделить мне не слабо, слабо получается сразу переварить тобой сказанное... но Слаба Богу, по чуть чуть доходит...
Итак,  отвечаю про 3кВт делаю сразу две РК из нержавейки высотой  в 1600мм чисто по насадке с вн. диаметрами 48мм и 44 мм ... по одной простой причине - не знаю какая будет лучше, одни говорят так - другие  сяк... Сергей 1972 на ХД мне говорил, что нагрев для вд48мм будет колебаться от 2.5 кВт в начале до 3.5 в конце...  Вот по этой причине я выбрал тэн в 3 кВт и соответственно делаю под него дефлегматор, как получается твои цифры сильно от Сергея отличаются..
На счет гофры -  я ее сильно натягиваю, там прямых изгибов нет. Еще я в гофру для торможения пара вставляю спираль, типа шампура - эффект бесподобный. И еще, мне показалось что для простого прямоточного холодильника (не обратного) лучше 1/2 гофра подходит (для тех же 2  конфорок). То есть 3/4 гофру надо ставить на холодильники длинной более 700 мм и соответственно с более  мощным нагревом, чем две конфорки, как то так...

[Игорь]

от 2.5 кВт в начале до 3.5 в конце

Это катастрофическая ошибка. Тебя обманули.
При ректификации нам важна постоянная скорость пара в насадке во время всего процесса- порядка 1 метра в секунду. Мощность 2.5 кВт обеспечит поток пара в зависимости от кубовой спиртуозности от 103 до 104 см/с. А 3.5 кВт - 144-145 м/с. 144 - при потоке чисто спиртового пара, 145 - когда испаряется чистая вода. Скорости нужно разделить  на коэффициент заполнения насадкой, это примерно 0,85. Первыя скороть пара уже немного великовата, в вторая скорость - явно захлебывающая - поток пара не даст флегме пускаться в куб и вызовет или полузахлеб, либо полузатопление. В любом случае, такое изменение скорости пара не позволит говорить о качественной ректификации.

Думаю, только тот, кто никогда не работал с насадочной колонной такого диаметра, может дать такое заключение. Для Двн 48 нагрев не будет превышать 2.0-2.3 кВт. Дефлегмтор из 3 метров д.6х1 в два слоя, как на фото, с путанкой в верхней трети внутренней полости, великолепно и экономно справится с такой задачей.

[GrOV]

У меня Д вн. 48 мм., СПН 3,5.,длина 135 см .. Мощность в начале процесса 1140 Вт, в конце 1860 Вт при поддерживаемом давлении 22-25 мм.ртути...
Цифры , безусловно, много от чего зависят, но крутятся вблизи этих пределов...

[Игорь]

То есть 3 киловатта и рядом "не стояло".