اتصال یک کندانسور رفلاکس و یخچال اضافی. چه چیزی برای مهتابی ، خانگی است ، دفلگماتور است. اصل عملکرد مبدلهای حرارتی پوسته و لوله و محدوده آنها

هنگام تهیه روح ، خانه دار باید نتیجه نهایی مورد نظر را به درستی تعیین کند. اگر استاد به سرعت و هزینه کم تجهیزات علاقه مند باشد ، دستگاه ساده خواهد بود: آلمبیک و یخچال.

اگر می خواهد با کیفیت ترین محصول را در خروجی ، خالص شده از روغن های فوزل و با استحکام بالای 70 درجه ، بدست آورد ، لازم است از واحدهای مختلف اضافی استفاده کنید: ژنراتور بخار ، حباب ساز یا کندانسور برگشت.

دفلگماتور دستگاهی برای تصفیه اضافی بخار حاوی الکل است. بخار ، که در هنگام تقطیر هنگام گرم شدن خمیر ایجاد می شود ، نه تنها حاوی الکل است ، بلکه ناخالصی های سنگین تری از روغن های فیوزل و آب نیز دارد. اگر بخار سرد شود ، این ناخالصی های سنگین متراکم می شوند و این میعانات را رفلاکس می نامند. فرایند جداسازی رفلاکس از بخار را رفلاکس می نامند.

تعریف از فرهنگ لغت خارجی واژه ها ، ویراست. موش: “Reflegmatio [de]، and، pl. خوب نیست. [آی تی. تخلیه< лат. dē… от…, раз… + греч. phlegma мокрота, влага]. тех. Частичная конденсация смесей различных паров и газов с целью обогащения их низкокипящими компонентами.»

رفلاکس همچنین حاوی مقدار مشخصی الکل است ، بنابراین ، با طرح های مختلف عکس های ماه ، می توان بازگشت برگشت به مکعب تقطیر را تضمین کرد.

مکانیسم کار (برای چیست)

طرح کلاسیک یک مهتابی ، یخچال مکعبی به طرح یک مکعب-برگشت کننده کندانسور-بخار خشک-یخچال تبدیل می شود. سیستم به شرح زیر عمل می کند:

مش در مکعب گرم می شود، بخش های سبک از آن تبخیر می شوند - الکل ، روغن های فیوز ، آب.
بخار در کندانسور برگشتی خنک می شود... روی مکعب نصب شده است. بلغم به مکعب می افتد. جایی که دوباره تبخیر می شود
سوخوپارنیک - ظرف خالیبخار از طریق آن عبور می کند. برای جداسازی اسپری مش و سنگین ترین چگالش لازم است. dephlegmator را می توان در اینجا نصب کرد. سپس بلغم جمع آوری و دفع می شود.
حباب ساز بر اساس هدف و طراحیمشابه خورشت خشک ، تفاوت در این است که طوری طراحی شده است که بخارها از آب عبور کرده ، خنک می شوند و تمیز می شوند. اگر کندانسور برگشتی روی حباب ساز نصب شده باشد ، حباب بخار از رفلاکس عبور می کند. آب خالص نیست
در یخچال ، الکل در نهایت استمتراکم شده و به شکل مایع در یک گیرنده جمع می شود.

بررسی ویدئویی یخچال شیشه ای:

کجا نصب شده؟

دستگاه تخلیه کننده را می توان بر روی مخزن بخار خشک یا حباب ساز نصب کرد. سپس رفلاکس در مکعب جمع آوری نمی شود ، که محصول تمیزتری را در خروجی ارائه می دهد ، اما مقداری از الکل در رفلاکس باقی می ماند. در برخی منابع ، دستگاه تخلیه کننده با یک بخار خشک اشتباه گرفته می شود ، اما با این وجود این دستگاه های مختلف هستند.

dephlegmator نصب شده است:

روی مکعب تقطیر.در این حالت ، ما ظاهر یک ستون اصلاح را دریافت می کنیم.
روی گلخانه خشکدر این حالت ، باید به شیر آب مجهز باشد تا مایع انباشته تخلیه شود.
روی حباب ساز.در این حالت بهتر است آن را شفاف کنید تا بتوانید حباب های بخار را که از خلط عبور می کند مشاهده کنید. و همچنین سطح خلط انباشته را کنترل کنید.

دستگاه خنک کننده برای مهتاب هنوز:

به عنوان مثال ، یک کندانسور ریفلاکس Dimroth را در نظر بگیرید. این یک تجهیزات آزمایشگاهی کلاسیک است که معمولاً از شیشه آزمایشگاهی دوگانه مقاوم در برابر حرارت ساخته شده است. این یک لوله اصلی است که در یک سیم پیچ شیشه ای پیچیده شده است. این طرح در یک فلاسک قرار می گیرد که از آسیب مکانیکی محافظت می کند.

لوله اصلی به صورت عمودی بر روی یک مکعب یا محفظه بخار نصب شده است به طوری که بلغم در اثر جاذبه به سمت پایین جریان می یابد. بخار عبوری از لوله اصلی با آب سرد از سیم پیچ سرد می شود. برای تامین آب و بازگشت ، سیم پیچ باید مجهز به اتصالات باشد. چنین سیستم هایی را سیستم های پوسته و لوله نیز می نامند.

ما با دست خودمان می سازیم

در آبجوسازی خانگی ، همه از رفلاکس استفاده نمی کنند. اما این منجر به کاهش کیفیت الکل به دست آمده یا استفاده از تقطیر مضاعف می شود. علاوه بر این ، dephlegmator به راحتی ساخته می شود و مدت زمان زیادی دوام می آورد.

یک صنعتگر خانگی می تواند هم دفلگماتور پوسته ای و هم لوله ای و دفلگماتور پیراهنی بسازد. کندانسور رفلاکس ژاکت به جای سیم پیچ از یک ژاکت آب ساده استفاده می کند. در هر صورت ، برای ساخت دفلگماتور ، به مهارت های لحیم کاری یا جوشکاری نیاز دارید.

توجه داشته باشید:هنگام انتخاب یک ماده برای دفلگماتور ، باید بدانید که لوله اصلی باید از شیشه ، فولاد ضد زنگ مواد غذایی یا مس ساخته شود.

این مواد اکسید نمی شوند و طعم الکل حاصل شده را تغییر نمی دهند. پیراهن یا کلاف را می توان از مواد دیگر تهیه کرد.

یک ویدیو در مورد نحوه تهیه یخچال ساده برای مهتاب در 15 دقیقه مشاهده کنید:

دفلگماتور پوسته و لوله شامل یک لوله اصلی و یک سیم پیچ روی آن است. یک لوله فولادی ضد زنگ یا مسی ساده می تواند به عنوان لوله اصلی استفاده شود.
طول لوله بستگی به حجم تولید دارد ؛ یک لوله اینچی به طول 25 سانتی متر برای تهیه آب در خانه کافی است.
قطر را می توان افزایش داد ، طول را می توان کاهش داد.
هرچه لوله نازک تر و طولانی تر باشد ، تقطیر بیشتر طول می کشد و درجه تصفیه بیشتر می شود.
اما اگر کندانسور رفلکس بخار را بیش از حد خنک کند ، به هیچ وجه نتیجه نمی گیرید - همه الکل ها به داخل مکعب برمی گردند.

ساخت دیفلگماتور پوسته و لوله به راحتی امکان پذیر است:

یک لوله مسی به قطر 6 میلی متر روی لوله اصلی پیچیده می شود.
طول سیم پیچ - 15 - 20 سانتی متر.
لوله با گیره های پلاستیکی یا گیره ثابت می شود ، می توانید عایق فوم یا فوم با قطر مناسب را برای عایق کاری سیستم های گرمایش روی این ساختار قرار دهید.
لوله مسی برای سرمایش با آب تامین می شود.
این تمام است - دفلگماتور آماده است.

یک دفلگماتور کارآمدتر می تواند از چندین لوله با قطر کوچک ساخته شود ، که در یک ژاکت با آب جاری قرار می گیرد. در این طرح ، بخار دارای یک منطقه تماس بزرگ با دیوارهای سرد است ، که باعث می شود دفلگماتور به طور مlyثرتری کار کند.

این کار به این صورت انجام می شود:

لوله های با قطر کوچک در یک کاست جمع می شوند که شبیه یک درام گردان است.
اگر از این قیاس استفاده کنیم ، بخار در محفظه های کارتریج جریان می یابد و مایع خنک کننده در بدنه درام گردش می کند.
ساخت این طرح دشوار است ؛ برای جمع آوری چنین ساختاری ، باید از جوش فولاد ضد زنگ یا لحیم کاری مس استفاده کنید.

چه چیزی را جایگزین کنم؟

اگر ساخت یا خرید کندانسور رفلکس مشکل ساز است ، می توانید آن را با یک حباب ساده جایگزین کنید.

برای انجام این کار ، یک شیشه ساده (ترجیحاً حداقل 1 لیتر) با درپوش پیچ بردارید. دو سوراخ در پوشش حفر شده است - ورودی و خروجی.
لوله ها در سوراخ ها وارد می شوند ، در حالی که در ورودی لوله تقریباً به انتهای پایین می رود و لوله خروجی در همان پوشش قرار دارد.
مهم است که محل اتصال لوله ها و درپوش را با دقت ببندید. برای این کار می توانید از جوشکاری سرد یا لحیم کاری استفاده کنید.
حدود یک سوم آب سرد در شیشه ریخته می شود. مکانیسم عملکرد حباب ساز ساده است: بخار تحت فشار از لوله عبور می کند ، از ستون آب عبور می کند. در همان زمان ، سرد می شود ، روغن های فیوز متراکم شده و در آب حل می شوند.
بخشی از الکل نیز در آب حل می شود ، اما این مشکلی نیست: آب در حین کار از بخار داغ گرم می شود و الکل دوباره از سطح قوطی تبخیر می شود. لازم به ذکر است که کندانسور رفلکس دارای چندین مزیت نسبت به حباب ساز است ، به عنوان مثال ، توانایی تنظیم شدت فرایند برگشت.

ویدئویی را که در آن کولر مهتابی چینی جدا شده است تماشا کنید ، همیشه جالب بود که در کارخانه از چه چیزی ساخته شده است:

دستگاه های صنعتی

در صنعت الکل ، استفاده از کندانسورهای برگشتی یک پیش نیاز است.در این مورد ، انواع مختلفی وجود دارد - اقدام مستقیم و معکوس.

عمل مستقیم - بلغم وارد مخزن جداگانه می شود و دیگر در این فرایند دخیل نیست.
معکوس - رفلاکس به مکعب تقطیر وارد می شود ، بارها و بارها تبخیر می شود و الکل باقی مانده را تبخیر می کند. در این مورد ، از تله های مخصوص الکل و سیستم های تهویه استفاده می شود.

هدف اصلی کندانسور برگشتی کاهش زمان و تعداد عملیات تکنولوژیکی و بهبود کیفیت اولیه محصول است. دفلگماتور بخار را به چند بخش تقسیم می کند. بخار که از تیغه ها و رادیاتورها عبور می کند ، پیچ خورده و سرد می شود. کنترل دما به طور خودکار با استفاده از سنسورها و کنترل کننده انجام می شود.

در نتیجه ، بعد از دستگاه ، بخار عمدتا حاوی الکل و قسمت کوچکی از آب است - قدرت الکل می تواند به 70-90 درجه برسد.

نتیجه

بنابراین ، در صورت نیاز به تهیه الکل با کیفیت بهتر و با حداقل هزینه ، استفاده از یخچال های میانی - کندانسورهای برگشتی - ضروری است.

استفاده از این دستگاه در صورتی که کیفیت مش پائین باشد ، بوهای خارجی وجود داشته باشد یا مقدار زیادی روغن فیوز احساس شود ، اجباری است. در عین حال ، ساده ترین طرح ها را می توانید با دستان خود بسازید یا از جوشکاران آرگون سفارش دهید.

رایج ترین نوع مبدل حرارتی در صنعت ، پوسته و لوله است. نوع طراحی آن بستگی به وظایف پیش روی کاربران دارد. پوسته و لوله لازم نیست چند لوله باشد-یک کندانسور برگشتی معمولی از نوع ژاکت ، خنک کننده جریان مستقیم (a) یا جریان متقابل (b) از نوع "لوله در لوله" نیز پوسته و لوله های لوله

از مبدلهای حرارتی یک گذر با سیالات انتقال حرارت جریان متقابل (c) نیز استفاده می شود. اما م effectiveثرترین و غالباً برای مبدل های حرارتی چند لوله ای ، طرح جریان متقاطع چند گذر (d) است.

با این طرح ، یک جریان مایع یا بخار از طریق لوله ها حرکت می کند و مایع خنک کننده دوم به صورت زیگزاگ به سمت آن حرکت می کند و بارها از لوله ها عبور می کند. این ترکیبی از گزینه های ضد جریان و جریان متقابل است که به مبدل حرارتی اجازه می دهد تا آنجا که ممکن است جمع و جور و کارآمد باشد.

اصل عملکرد مبدلهای حرارتی پوسته و لوله و محدوده آنها

در آبجوش خانگی ، یخچال های چند گذری با جریان متقاطع معمولاً خنک کننده های پوسته ای و لوله ای (KHT) و نسخه یک لوله ای آنها یخچال ضد جریان یا جریان مستقیم نامیده می شود. بر این اساس ، هنگام استفاده از این ساختارها به عنوان dephlegmators-پوسته و لوله و ژاکت dephlegmators.

در عکسهای ماه مهتابی ، آبجو و ستونهای تصحیح ، بخار از طریق لوله های داخلی به این مبدلهای حرارتی و آب خنک کننده به بدنه تأمین می شود. هر مهندس طراح صنعتی-گرمایش خشمگین خواهد شد ، زیرا در لوله ها می توان سرعت بالای خنک کننده را ایجاد کرد ، که باعث افزایش قابل توجه انتقال حرارت و بازده نصب می شود. با این حال ، دستگاه های تقطیر کننده اهداف خاص خود را دارند و همیشه به بازدهی بالا نیاز ندارند.

به عنوان مثال ، در کندانسورهای برگشتی برای ستونهای بخار ، برعکس ، باید درجه حرارت را نرم کرده ، منطقه تراکم را تا حد ممکن در ارتفاع گسترش داده و با تراکم قسمت لازم بخار ، از سرد شدن بیش از حد رفلکس جلوگیری کرد. به علاوه بر این ، برای تنظیم دقیق این روند. معیارهای کاملاً متفاوتی مطرح می شود.

در میان یخچال های مورد استفاده در تهیه آب خانگی ، رایج ترین آنها کویل ها ، لوله های جریان مستقیم و لوله و لوله است. هر کدام از آنها دامنه استفاده خود را دارد.

برای دستگاه هایی با بهره وری کم (حداکثر 1.5-2 لیتر در ساعت) ، منطقی ترین استفاده از سیم پیچ های کوچک جریان است. در صورت عدم وجود آب جاری ، کویل ها به سایر گزینه ها نیز شانس می دهند. نسخه کلاسیک یک سیم پیچ در یک سطل آب است. اگر سیستم تامین آب وجود داشته باشد و بهره وری دستگاه تا 6-8 لیتر در ساعت باشد ، خطوط جریان مستقیم ، مطابق اصل "لوله در لوله" ، اما با شکاف حلقوی بسیار کوچک طراحی شده است ( حدود 1-1.5 میلی متر) ، دارای مزیت هستند. یک سیم به صورت مارپیچ روی لوله بخار با پله 2-3 سانتی متری پیچیده می شود که لوله بخار را در مرکز قرار داده و مسیر آب خنک کننده را طولانی می کند. با قدرت گرمایش تا 4-5 کیلووات ، این مقرون به صرفه ترین گزینه است. پوسته و لوله مطمئناً می توانند مستقیماً جایگزین شوند ، اما هزینه تولید و مصرف آب بیشتر خواهد بود.

پوسته و لوله در سیستم های خنک کننده مستقل به چشم می خورد ، زیرا کاملاً به فشار آب بی نیاز است. به عنوان یک قاعده ، یک پمپ آکواریوم معمولی برای عملکرد موفق کافی است. علاوه بر این ، با قدرت گرمایش 5-6 کیلو وات و بالاتر ، یخچال فریزر لوله ای عملاً جایگزین نمی شود ، زیرا طول یخچال یکبار مصرف برای استفاده از ظرفیت های بالا غیر منطقی خواهد بود.

لایه بردار پوسته و لوله

در مورد کندانسورهای برگشتی ستون های مش ، وضعیت تا حدودی متفاوت است. با قطر ستون های کوچک تا 28-30 میلی متر ، منطقی ترین پیراهن معمولی است (در اصل ، همان پیراهن).

برای قطرهای 40-60 میلی متر ، رهبر تبدیل می شود این یک خنک کننده با دقت بالا با کنترل قدرت روشن و بی میلی مطلق برای پخش است. Dimroth به شما امکان می دهد حالتها را با کمترین هیپوترمی بلغم تنظیم کنید. هنگام کار با ستون های بسته بندی شده ، به دلیل طراحی آن ، امکان برگشت برگشت به مرکز ، به بهترین شکل آبیاری بسته بندی ، ممکن می شود.

پوسته و لوله در سیستم های خنک کننده مستقل به چشم می خورد. آبیاری برگشتی بسته بندی نه در مرکز ستون ، بلکه در کل سطح انجام می شود. این روش نسبت به دیمروت کمتر مثر است ، اما کاملاً قابل قبول است. مصرف آب در این حالت برای پوسته و لوله به طور قابل توجهی بیشتر از دیمروت خواهد بود.

اگر برای ستونی با خروج مایع به کندانسور احتیاج دارید ، دیمروت به دلیل دقت تنظیم و خنک شدن کم رفلکس از رقابت خارج است. پوسته و لوله نیز برای این اهداف استفاده می شود ، اما اجتناب از هیپوترمی خلط دشوار است و مصرف آب بیشتر خواهد بود.

دلیل اصلی محبوبیت مجموعه های پوسته و لوله در بین تولیدکنندگان لوازم خانگی این است که از کاربرد بیشتری برخوردارند و قطعات آنها به راحتی یکپارچه می شوند. علاوه بر این ، استفاده از کندانسورهای برگشتی پوسته و لوله در دستگاه های نوع "سازنده" یا "تغییر شکل" بی رقیب است.

محاسبه پارامترهای دفلگماتور پوسته و لوله

محاسبه ناحیه تبادل حرارتی مورد نیاز را می توان با استفاده از یک روش ساده انجام داد.

1. ضریب انتقال حرارت را تعیین کنید.

نام	ضخامت لایه h ، m	هدایت حرارتی خاص λ ، W / (m * K)	مقاومت حرارتی R ، (m 2 K) / W
منطقه تماس فلز با آب (R1)			0,00001
	0,001	17	0,00006
رفلاکس (متوسط ضخامت فیلم در منطقه تراکم برای کندانسور برگشتی 0.5 میلی متر ، برای یخچال - 0.8 میلی متر) , ( R3)	0,0005	1	0,0005
			0,0001
			0,00067
		1493

فرمول های محاسبه:

R = h / λ ، (m2 K) / W ؛

Rs = R1 + R2 + R3 + R4 ، (m2 K) / W ؛

K = 1 / Rs ، W / (m2 K).

2. تفاوت میانگین دمای بخار و آب خنک کننده را تعیین کنید.

دمای بخار الکل اشباع شده Tp = 78.15 درجه سانتی گراد

حداکثر توان از کندانسور برگشتی در حالت عملکرد ستون به سمت خود مورد نیاز است که با حداکثر تامین آب و حداقل دمای آن در خروجی همراه است. بنابراین ، ما فرض می کنیم که دمای آب در ورودی پوسته و لوله (15 - 20) T1 = 20 درجه سانتی گراد ، در خروجی (25 - 40) - T2 = 30 درجه سانتی گراد است.

Tvx = Tp - T1 ؛

Thv = TP - T2 ؛

میانگین دما (Tav) با فرمول محاسبه می شود:

Tav = (Tvx - Tvyh) / Ln (Tvkh / Tvyh).

یعنی ، در مورد ما ، گرد:

Thv = 48 درجه سانتی گراد

Tav = (58 - 48) / Ln (58/48) = 10 / Ln (1.21) = 53 درجه سانتی گراد

3. مساحت انتقال حرارت را محاسبه کنید. بر اساس ضریب انتقال حرارت (K) و دمای متوسط (Tav) ، سطح مورد نیاز برای انتقال حرارت (St) را برای توان حرارتی مورد نیاز (N) ، W تعیین می کنیم.

خیابان = N / (Tav * K) ، متر مربع ؛

اگر ، برای مثال ، ما نیاز به بازیافت 1800 وات داریم ، سپس St = 1800 / (539 * 1493) = 0.0227 متر مربع ، یا 227 سانتی متر مربع.

4. محاسبه هندسی. بیایید در مورد حداقل قطر لوله ها تصمیم بگیریم. در دفلگماتور ، بلغم به سمت بخار می رود ، بنابراین لازم است شرایط را برای جریان آزاد آن در نازل بدون هیپوترمی بیش از حد رعایت کنید. اگر لوله هایی با قطر بسیار کوچک بسازید ، می توانید سیل یا ترشح خلط را در ناحیه بالای دفلگماتور و بیشتر در قسمت انتخاب ایجاد کنید ، بنابراین می توانید تمیز کردن خوب ناخالصی ها را به سادگی فراموش کنید.

حداقل مجموع سطح مقطع لوله ها در توان معین با فرمول محاسبه می شود:

بخش = N * 750 / V ، میلی متر 2 ، جایی که

N - قدرت (کیلو وات) ؛

750 - تولید بخار (cm 3 / s kW) ؛

V سرعت بخار (m / s) است.

بخش - حداقل سطح مقطع لوله ها (میلی متر 2)

هنگام محاسبه دستگاه های تقطیر از نوع ستون ، قدرت گرمایش بر اساس حداکثر سرعت بخار در ستون 1-2 متر بر ثانیه انتخاب می شود. اعتقاد بر این است که اگر سرعت از 3 متر بر ثانیه فراتر رود ، بخار رفلاکس ستون را بالا می برد و آن را در هنگام برخاستن پرتاب می کند.

در صورت نیاز به دور ریختن دفلگماتور 1.8 کیلوواتی:

بخش = 1.8 * 750/3 = 450 میلی متر 2.

اگر با 3 لوله چگالش برگشت را ایجاد می کنید ، سطح مقطع یک لوله کمتر از 450/3 = 150 میلی متر مربع نیست ، قطر داخلی آن 13.8 میلی متر است. نزدیکترین بزرگتر از اندازه لوله های استاندارد 16 1 1 میلی متر (قطر داخلی 14 میلی متر) است.

با قطر لوله d (cm) ، حداقل طول کل مورد نیاز آنها را پیدا می کنیم:

L = St / (3.14 * d) ؛

L = 227 / (3.14 * 1.6) = 45 سانتی متر

اگر 3 لوله بسازیم ، طول کندانسور برگشتی باید حدود 15 سانتی متر باشد.

طول با توجه به این که فاصله بین بافل ها باید تقریباً برابر شعاع داخلی بدن باشد ، تنظیم می شود. اگر تعداد پارتیشن ها زوج باشد ، لوله های تامین و تخلیه آب در دو طرف و اگر عجیب باشد ، در یک طرف دستگاه ضعیف کننده قرار می گیرد.

افزایش یا کاهش طول لوله ها در شعاع ستون های خانگی مشکلی در کنترل یا قدرت دفلگماتور ایجاد نمی کند ، زیرا با خطاهای محاسبه مطابقت دارد و می تواند با راه حل های بیشتر طراحی جبران شود. می توانید گزینه هایی با 3 ، 5 ، 7 یا بیشتر لوله را در نظر بگیرید ، سپس بهترین را از دیدگاه خود انتخاب کنید.

ویژگی های طراحی مبدل حرارتی پوسته و لوله

پارتیشن بندی

فاصله بین بافل ها تقریباً برابر شعاع بدن است. هرچه این فاصله کمتر باشد ، سرعت جریان بیشتر و احتمال ایجاد مناطق رکود کمتر است.

بافل ها جریان را در طول لوله ها هدایت می کنند ، که باعث افزایش قابل توجه کارایی و قدرت مبدل حرارتی می شود. همچنین ، بافل ها از خم شدن لوله ها تحت تأثیر بارهای حرارتی جلوگیری می کنند و سفتی دیفلگماتور پوسته و لوله را افزایش می دهند.

قطعات در پارتیشن ها برای عبور آب بریده می شوند. قطعات باید حداقل به اندازه سطح مقطع لوله های تامین آب باشند. به طور معمول ، این مقدار حدود 25-30 of از مساحت بافل است. در هر صورت ، قطعات باید برابری سرعت آب را در تمام طول مسیر حرکت ، هم در دسته لوله و هم بین بسته نرم افزاری و بدنه تضمین کنند.

برای یک دفلگماتور ، با وجود طول کوچک (150-200 میلی متر) ، ایجاد چندین پارتیشن منطقی است. اگر تعداد آنها زوج باشد ، اتصالات در طرف مقابل ، و اگر فرد باشند - در یک طرف کندانسور برگشتی قرار می گیرند.

هنگام نصب بافل های عرضی ، مهم است که فاصله بین بدنه و بافل را تا حد ممکن کوچک نگه دارید.

لوله ها

ضخامت دیواره لوله ها اهمیت چندانی ندارد. تفاوت ضریب انتقال حرارت برای ضخامت دیوارهای 0.5 و 1.5 میلی متر ناچیز است. در واقع لوله ها از نظر حرارتی شفاف هستند. انتخاب بین مس و فولاد ضد زنگ از نظر رسانایی حرارتی نیز بی معنی است. هنگام انتخاب ، باید از ویژگی های عملیاتی یا تکنولوژیکی استفاده کرد.

هنگام علامت گذاری ورق لوله ، آنها با این واقعیت هدایت می شوند که فاصله بین محورهای لوله ها باید یکسان باشد. آنها معمولاً در رأس و اضلاع مثلث یا شش ضلعی معمولی قرار می گیرند. طبق این طرح ها ، در همان مرحله ، می توان حداکثر تعداد لوله را قرار داد. اگر فاصله بین لوله های موجود در بسته نرم افزاری یکسان نباشد ، لوله مرکزی اغلب دچار مشکل می شود.

شکل نمونه ای از الگوی صحیح سوراخ را نشان می دهد.

برای سهولت جوشکاری ، فاصله بین لوله ها نباید کمتر از 3 میلی متر باشد. برای اطمینان از استحکام اتصالات ، مواد ورق لوله باید از مواد لوله ها سخت تر باشد و فاصله بین ورق و لوله ها نباید بیش از 1.5 درصد قطر لوله ها باشد.

هنگام جوشکاری ، انتهای لوله ها باید در فاصله مساوی با ضخامت دیواره از بالای توری بیرون زده باشند. در مثالهای ما - به میزان 1 میلی متر ، این امر به شما امکان می دهد با ذوب کردن لوله یک درز با کیفیت بالا ایجاد کنید.

محاسبه پارامترهای خنک کننده پوسته و لوله

تفاوت اصلی بین یخچال پوسته ای و لوله ای با کندانسور برگشتی این است که جریان برگشتی یخچال در یک جهت با بخار جریان دارد ، بنابراین ، لایه برگشتی در منطقه تراکم از حداقل به حداکثر به طور صاف تری افزایش می یابد و ضخامت متوسط تا حدودی بیشتر است

برای محاسبات ، توصیه می کنیم ضخامت را برابر با 0.8 میلی متر تنظیم کنید. در دستگاه دفلگماتور ، عکس آن صادق است - در ابتدا ، یک لایه ضخیم خلط ، که از کل سطح ادغام شده است ، با بخار برخورد می کند و عملاً اجازه نمی دهد که به طور کامل متراکم شود. سپس ، با غلبه بر این مانع ، بخار با حداقل فیلم برگشتی به ضخامت حدود 0.5 میلی متر وارد منطقه می شود. این ضخامت در سطح حفظ دینامیکی آن است ؛ تراکم عمدتا در این منطقه رخ می دهد.

با در نظر گرفتن ضخامت متوسط لایه برگشتی معادل 0.8 میلی متر ، با استفاده از یک مثال خاص ، ویژگی های محاسبه پارامترهای خنک کننده پوسته و لوله را با استفاده از روش ساده در نظر خواهیم گرفت.

نام	ضخامت لایه h ، m	هدایت حرارتی خاص λ ، W / (m * K)	مقاومت حرارتی R ، (m 2 K) / W
منطقه تماس فلز با آب ، (R1)			0,00001
لوله های فلزی (فولاد ضد زنگ λ = 17 ، مس - 400) ، (R2)	0,001	17	0,00006
بلغم ، (R3)	0,0008	1	0,001
منطقه تماس بخار فلزی ، (R4)			0,0001
مقاومت حرارتی کل ، (Rs)			0,00117
ضریب انتقال حرارت ، (K)		855,6

حداکثر توان مورد نیاز یخچال با اولین تقطیر ، که محاسبه آن انجام می شود ، ارائه می شود. قدرت گرمایش مفید - 4.5 کیلو وات. دمای آب در ورودی - 20 درجه سانتی گراد ، در خروجی - 30 درجه سانتیگراد ، بخار - 92 درجه سانتیگراد.

Tvx = 92 - 20 = 72 ° C ؛

Thv = 92 - 30 = 62 ° C ؛

Tav = (72 - 62) / Ln (72/62) = 67 درجه سانتی گراد

منطقه تبادل حرارت:

خیابان = 4500 / (67 * 855.6) = 787 سانتی متر مربع

حداقل سطح کل سطح مقطع لوله ها:

بخش S = 4.5 * 750/10 = 338 میلی متر مربع ؛

ما یخچال 7 لوله ای را انتخاب می کنیم. سطح مقطع یک لوله: 338/7 = 48 میلی متر یا قطر داخلی 8 میلی متر. از مجموعه استاندارد لوله ها ، 10x1 میلی متر مناسب است (با قطر داخلی 8 میلی متر).

توجه!هنگام محاسبه طول یخچال ، قطر خارجی 10 میلی متر مورد نیاز است.

طول لوله های یخچال را تعیین کنید:

L = 787 / 3.14 / 1 = 250 سانتی متر ، بنابراین ، طول یک لوله: 250/7 = 36 سانتی متر.

طول را روشن می کنیم: اگر بدن یخچال از یک لوله با قطر داخلی 50 میلی متر ساخته شده است ، باید بین پارتیشن ها 25 میلی متر وجود داشته باشد.

36 / 2,5 = 14,4.

بنابراین ، می توان 14 پارتیشن ایجاد کرد و لوله های ورودی-خروجی آب را در جهات مختلف دریافت کرد ، یا 15 پارتیشن و لوله در یک جهت به نظر می رسند ، قدرت نیز کمی افزایش می یابد. ما 15 پارتیشن را انتخاب می کنیم و طول لوله ها را به 37.5 میلی متر تنظیم می کنیم.

نقشه های کندانسور و یخچال های برگشتی پوسته و لوله

تولیدکنندگان برای به اشتراک گذاشتن نقاشی های مبدل های حرارتی پوسته و لوله عجله ای ندارند و DIYer ها واقعاً به آنها نیاز ندارند ، اما هنوز برخی از طرح ها در مالکیت عمومی هستند.

حرف بعد

نباید فراموش کرد که همه موارد فوق یک محاسبه نظری با استفاده از روش ساده شده است. محاسبات حرارتی بسیار پیچیده تر است ، اما در محدوده واقعی تغییرات قدرت گرمایش و سایر پارامترها ، این تکنیک نتایج درستی ارائه می دهد.

در عمل ، ضریب انتقال حرارت ممکن است متفاوت باشد. به عنوان مثال ، به دلیل افزایش زبری سطح داخلی لوله ها ، لایه برگشت از لایه محاسبه شده بالاتر می رود ، یا یخچال نه به صورت عمودی ، بلکه در زاویه قرار می گیرد ، که ویژگی های آن را تغییر می دهد. گزینه های زیادی وجود دارد.

محاسبه به شما امکان می دهد تا ابعاد مبدل حرارتی را به طور دقیق تعیین کنید ، بررسی کنید که چگونه تغییر در قطر لوله ها بر ویژگی ها تأثیر می گذارد و بدترین گزینه های غیرقابل استفاده یا تضمین شده را بدون هیچ هزینه اضافی رد می کنید.

در گوشه چشم خود در یکی از انجمن ها بحث دیگری در مورد موضوع "نحوه تأمین آب یخچال به سمت بخار یا در طول مسیر" دیدم ، که در آن آنها به مقاله من در مورد ساخت قبل از میلاد اشاره کردند. به من قبلاً به این موضوع اشاره نکرده ام ، بنابراین تصمیم گرفتم نظر خود را جداگانه در این مقاله بیان کنم.

در طراحی BK که من پیشنهاد کردم ، آب از پایین به دستگاه وارد می شود و مشخص می شود که بخار در طول راه (جریان رو به جلو) و به سمت یخچال (ضد جریان) وارد دستگاه دفلگماتور می شود. آیا این درست است؟ نظریه کلاسیک مبدلهای حرارتی بیان می کند که مبدلهای حرارتی متقابل کارآمدتر از مبدلهای حرارتی جریان مستقیم هستند. این را می توان با یک تصویر نشان داد.

شکل a یک مبدل حرارتی با جریان مستقیم را نشان می دهد ، شکل b-یک مبدل حرارتی ضد جریان. همانطور که در نمودارهای دما مشاهده می شود ، با جریان مخالف ، دمای خروجی مایع خنک کننده A پایین تر (نقطه Y) و مایع خنک کننده سرد B بالاتر (نقطه Z) نسبت به جریان مستقیم است. این حقیقت با این واقعیت توضیح داده می شود که در مبدل حرارتی جریان مستقیم ، دمای حامل های حرارتی برابر با مقدار متوسط است ، و در جریان متقابل ، دمای حامل گرمای گرم به دمای سرد و نایب نزدیک می شود. برعکس دمای دلتا (شار حرارتی) در مورد مبدل حرارتی ضد جریان بیشتر است. بر این اساس ، بازده ضد جریان بیشتر است ، می توان آن را فشرده تر کرد (یا با ابعاد یکسان کارآمدتر خواهد بود). به نظر می رسد همه چیز روشن است.

اما ، مانند همیشه ، استثنائاتی در قاعده کلی وجود دارد. در این مورد ، این استثنا بیان می کند که اگر دمای یکی از حامل های گرما به طور مداوم تغییر نکند ، اما فقط تا مقدار معینی (که در زمان تراکم یا تبخیر اتفاق می افتد) تغییر کند ، آنگاه شار حرارتی برای گزینه های مختلف اتصال یکسان می شود. در مورد کندانسور رفلاکس ، این مورد است. وظیفه ما این است که دمای معینی از بخار را حفظ کنیم (برای استخراج بخار - نقطه جوش الکل ، برای استخراج مایع - دمای تراکم آن ، در واقع عملاً همان دما است). در مورد یخچال مستقیم (در مقالات دیگر ، از روی عادت ، من به اشتباه آن را جریان مستقیم می نامم ، اگرچه ممکن است ضد جریان باشد) ، کار تا حدودی متفاوت است-متراکم کردن محصول و سپس خنک کردن آن در دمای آب خنک کننده ، یعنی به طور کلاسیک "تبادل حرارت". به نظر می رسد که dephlegmator BK نحوه اتصال مهم نیست ، اما یخچال باید به طرف وصل شود.

اینجا یک چیز دیگر هم هست. همیشه یک گاز محلول در آب وجود دارد که با افزایش دما تمایل به آزاد شدن دارد و "هواگیری" در سیستم تا شاخه ها ایجاد می شود. بنابراین ، مطلوب تر است که آب را از پایین به کندانسور رفلاکس ژاکت ، بدون احتساب هوا ، تامین کنید - جریان آب حباب های هوا را انجام می دهد. با جریانهای کوچک از طریق کندانسور برگشت ، می توانید تشکیل حباب هوا را در بالای لوله خروجی سیلیکون در میانه فرایند مشاهده کنید - این تمام است.

بدین ترتیب ، توصیه می شود منبع آب را از پایین به BC متصل کنید - در طول راه به کندانسور برگشت (جریان رو به جلو) و به سمت یخچال (جریان مخالف).

با این حال ، با وجود استفاده گسترده از این نام ها ، اگر اطلاعات فراوان در اینترنت را تجزیه و تحلیل کنید ، در مورد هدف این دستگاه ها ابهام گسترده ای وجود دارد. به ویژه بسیاری از مغایرت ها در عملکردها و ماهیت کار دفلگماتور و مولد بخار خشک مشاهده می شود. بیایید آن را بفهمیم و از ابتدا شروع کنیم.

تصحیح و تقطیر

تقطیرتبخیر و سپس تراکم بخار انجام می شود. این دقیقاً همان چیزی است که هنگام استفاده از ساده ترین نوع مهتابی اتفاق می افتد.
تصحیح- جداسازی مخلوط به کسری در اثر حرکت ضد جریان بخار و همان بخار ، متراکم شده به مایع (رفلاکس).

بنابراین ، مشاهده می شود که در طول تقطیر ، بخار تشکیل شده در حین جوشیدن مایع در جریان همزمان وارد کندانسور می شود. در نتیجه ، ما یک مخلوط همگن حاوی الکل ، آب و روغن های فیوز دریافت می کنیم. محتوای الکل به دلیل این واقعیت که در دمای پایین تر و سریعتر از آب و سایر بخشها تبخیر می شود ، افزایش می یابد.

در حین تصحیح ، بخشی از بخار متراکم به طرف ظرف تقطیر برمی گردد ، از بخار تازه تشکیل شده گرم می شود و بارها دوباره تبخیر می شود. در نتیجه فرایند تبخیر مجدد ، مایع مقطر به اجزای تشکیل دهنده آن جدا می شود. در مورد مهتاب: روغن های فیوز ، آب و الکل مورد نیاز ما. میزان جداسازی بستگی به طراحی ستون تقطیر دارد.

کمی جلوتر می رویم ، فرض کنید که چپ کننده برای مهتاب هنوز یکی از عناصر موجود در دستگاه ستون اصلاح است.

مخازن بخار خشک و مرطوب

در واقع ، این دو نام برای یک عنصر هستند. آنها همچنین به عنوان پناهگاه شناخته می شوند. هر دو محفظه بخار خشک و محفظه بخار مرطوب به طور سازنده یک محفظه بسته با دیواره نازک با حجم کم با دو خط بخار در قسمت فوقانی ورودی و خروجی هستند.

برای تخلیه میعانات مصرفی ، یک شیر آب به قسمت پایین اتاقک بریده می شود. با این حال ، پناهگاهها اغلب از شیشه های شیشه ای ساخته می شوند ، بنابراین ، البته ، نمی توان در مورد شیر آب صحبت کرد. مایع انباشته از طریق گردن و فقط پس از پایان تقطیر تخلیه می شود.

یک شیشه ساده از یک قوطی

فقط یک تفاوت سازنده بین بخار خشک و مرطوب وجود دارد: در بخار مرطوب ، خروجی لوله ورودی به انتهای پایین می رود ، به طوری که بخار مکعب تقطیر از طریق مایع ریخته شده در ظرف "حباب" می شود. از این رو ، بخارشوی مرطوب اغلب حباب ساز نیز نامیده می شود.

چگونه کار می کند

بخار وارد ظرف می شود و به دلیل اختلاف دما ، شروع به متراکم شدن روی دیوارها و تخلیه به پایین می کند.
با گرم شدن بدنه دیگ بخار با بخار جدید ، شدت چگالش کاهش می یابد و بخشی از بخار شروع به استخراج می کند.
همزمان با این ، میعانات شروع به گرم شدن و تبخیر مجدد و همچنین استخراج می کند.
در یک لحظه خاص ، به دلیل تبخیر مجدد ، فقط بلغم "کثیف" در پایین یافت می شود ، که بهتر است شیر را از بین ببرید و چرخه را از ابتدا شروع کنید.
اگر شیر وجود ندارد ، یک گزینه وجود دارد - نمونه گیری قبل از شستشو ، به عنوان مثال. در خروجی ما یک محصول "کثیف" دریافت می کنیم.

هر دو گزینه و "تخلیه" و "انتخاب برای پیروز" خوب نیستند - در پایان ما هنوز بهترین محصول با کیفیت را دریافت نخواهیم کرد. در حقیقت ، بخار خشک فقط دو عملکرد مفید را انجام می دهد:

اجازه نمی دهد جفت های مش وارد انتخاب شوند.
به دلیل تبخیر مجدد کمی قدرت محصول را افزایش می دهد.

آیا می توان بازده پناهگاه را افزایش داد؟ ممکن است ، اما لازم است ساختار آن تغییر کند: بدن باید در بالای محل تقطیر قرار داشته باشد ، و میعانات مستقیماً به داخل دستگاه تخلیه می شود. فقط دیگر آن یک اتاق بخار خشک نخواهد بود ، بلکه یک دفلگماتور غیر قابل کنترل مناسب است.

دلفلگماتور چگونه کار می کند

دستگاه دفلگماتور در ساده ترین شکل خود دو لوله جوش داده شده با قطرهای مختلف است که به صورت عمودی بر روی یک مکعب تقطیر نصب شده است. مایع خنک کننده (آب) در ژاکت بین آنها گردش می کند و یک لوله با قطر کوچکتر به عنوان خطی برای خروج بخار حاوی الکل عمل می کند.

برای توضیح اصل عملکرد این دستگاه ، ما به طور معمول فرض می کنیم که مایع مورد تقطیر دارای 2 جزء با نقاط جوش متفاوت است. تقسیم به کسرها به شرح زیر انجام می شود:

در مرحله اولیه ، سرمایش با تمام ظرفیت شروع می شود و دستگاه "برای خود" کار می کند تا زمانی که تقطیر هنوز گرم می شود. به این معنا که مایع تبخیر شده از ظرف متراکم می شود ، یک فیلم نازک روی دیوارها ایجاد می کند و به سمت بخار در حال افزایش به داخل مکعب جریان می یابد. در راه ، توسط بخار تازه تشکیل شده گرم می شود و تا حدی تبخیر می شود - این "تبخیر مجدد" است
پس از رسیدن دمای ظرف به اندازه کافی برای جوشاندن هر دو بخش ، دو ناحیه در داخل ساختار ایجاد می شود:
بالا ، جایی که بخارهای کسر با نقطه جوش کم متراکم می شوند.
قسمت پایین ناحیه تراکم جزء دوم است.
هنوز هیچ چیز وارد یخچال اصلی نمی شود ، یعنی هنوز انتخابی وجود ندارد.
درجه حرارت تبخیر و تراکم هر یک از کسرها مشخص است. اکنون می توانید حالت خنک کننده را طوری تغییر دهید که نقطه تبخیر اولین بخش در بالای کندانسور برگشتی قرار گیرد.
انتخاب جزء 1 مخلوط شروع می شود.
پس از کسر درجه حرارت پایین ، حالت بار دیگر تغییر می کند و قسمت دوم مخلوط خارج می شود.

این روش اجازه می دهد تا مایع به هر تعداد از اجزای با نقاط جوش متفاوت تقسیم شود. این فرآیند اینرسی است و بهتر است حالت خنک کننده را بسیار با دقت ، آهسته و گام به گام تغییر دهید.

ضعیف کننده دیمروت

توانایی جداسازی کندانسور برگشتی بستگی به اندازه ناحیه تماس رفلاکس با بخار و دقت تنظیم دارد. اصل عملکرد برای همه انواع این دستگاه ها یکسان است ، آنها فقط از نظر ساختاری متفاوت هستند.

چیزی که در قسمت قبل توضیح داده شد یخچال مستقیم از نوع فیلم است. طراحی آن ساده است و کاملاً مثر است. اما دارای اشکالاتی است - یک منطقه تعامل ناچیز ، که وقتی ساختار از حالت عمودی منحرف می شود به صفر می رسد. دوم مشکل تنظیم دمای بخار است. طراحی دیمروت تا حدی عاری از این کاستی ها است.

دفلگماتور دیمروت یک فلاسک شیشه ای یا فلزی است که یک لوله مارپیچی در مرکز آن قرار دارد. آب از طریق آن گردش می کند و رفلاکس روی آن متراکم می شود.

اصل کار یکسان است ، اما بدیهی است که چنین طرحی ، حتی از نظر چشم ، نسبت به دستگاه فیلم دارای تماس بیشتری بین بخار و مایع است. علاوه بر این ، برهم کنش برگشت و بخار در مرکز فلاسک رخ می دهد ، جایی که دمای آن حداکثر است. در نتیجه ، محصول خروجی تمیزتر و قوی تر خواهد بود.

چرا دفلگماتور دیمروت یا دفلگماتور فیلم برای مهتاب بیشتر در زندگی روزمره استفاده می شود؟ این به دلیل خواص مواد اولیه - مش است. اگر در طول تقطیر ، از کارآمدترین ستون بسته بندی شده با سطح پرکننده بزرگ استفاده شود ، پس از نیم ساعت کار ، پرکننده آنقدر آلوده می شود که امکان اصلاح وجود ندارد.