Холодильник Димрота: принцип работы, расчеты, изготовление

Принцип работы

Дефлемматор назван в честь его создателя, немецкого химика-органика Отто Димрота (1872-1940). Устройство представляет собой колбу со спиралью внутри, охлаждаемую водой. Пары спирта конденсируются на спирали, затем капли и отливы спирта от нижнего кольца спирали к центру попадают в восходящий поток паров спирта. Это улучшает повторную волатильность.

Единственный недостаток дефлеммера Dimroth по сравнению с другими однопроходными холодильниками — сложность его изготовления, что сказывается на стоимости. Преимущества конструкции: универсальность конденсированного спирта и простая установка температуры для извлечения жидкости.

Расчет параметров

Рассчитать необходимую длину холодильника Dimroth можно упрощенным методом, нужен только калькулятор.

1. Определите коэффициент теплопередачи.

Формулы:

R = ч /, (м2 · К) / Вт;

Rs = R1 + R2 + R3 + R4, (м2 · К) / Вт;

K = 1 / Rs, Вт / (м2 · К);

Et = 1 + 3,54 * d / D, где d — диаметр трубки Димрота (мм), D — диаметр спирали (мм);

Kd = Et * K, Вт / (м2 · K).

2. Определите среднюю разницу температур пара и охлаждающей воды.

Температура насыщенного спиртового пара Tp = 78,15 ° C;

Температура воды на входе в Димрот (возможный диапазон 15-20 ° C) — Т1 = 20 ° C;

Температура воды на выходе из Димрота (возможный диапазон 30-40 ° С) — Т2 = 35 ° С.

Tvx = Tp — T1;

Thv = TP — T2.

Средняя температура (Tav) рассчитывается по формуле:

Тав = (Твх — Твых) / Лн (Твх / Твых).

То есть в нашем случае — с округлением: Tvx = 58; Ваш = 43;

Тср = (58-43) / Ln (58/43) = 15 / Ln (1,35) = 50 ° С.

3. Последний шаг: на основе примечаний Kd и Tav определить поверхность, необходимую для теплообмена (S) для требуемой тепловой мощности N, (W).

S = N / (Tav * Kd), (м2).

Например, если необходимо переработать мощность 3000 Вт, поверхность теплообмена:

S = 3000 / (50 * 1234,1) = 0,04832 м2 или 483 см2.

Зная диаметр трубы Димрота d (см), находим ее минимально необходимую длину:

L = S / (3,14 * г).

L = 483 / (3,14 * 0,6) = 256,6 см.

С коэффициентом безопасности 1,2 длина трубки холодильника Dimroth будет:

L димрот = 1,2 * л.

L dimroth = 1,2 * 256,6 = 308 см, что подтверждается известными экспериментальными данными.

Подъезд Т

С

Вы ввели неверные данные

Т выход

С

Вы ввели неверные данные

Толщина трубки

мм

Вы ввели неверные данные

Диаметр трубы

мм

Вы ввели неверные данные

Диаметр димрота

мм

Вы ввели неверные данные

Димрот-металл

Медь Нержавеющая

Емкость вторичной переработки

W

Вы ввели неверные данные

Фактор безопасности

Вы ввели неверные данные

Подсчет…

Слева введите исходные данные

Применение Димрота на практике

Часто задают вопросы, какой холодильник Димрот лучше: однослойный или двухслойный? Катушки следует разделять или лучше плотно наматывать? Однозначно ответить на эти вопросы можно, только понимая, где и для чего он будет применяться.

Однослойные Dimrots чаще всего используются для заторных колонн с отводом пара после обратного конденсатора и для наклонных конденсаторов. Именно для BK Dimrots сделаны с изогнутым нижним изгибом для центрирования мокроты, текущей в сопло. Для клюшки нижняя кривая изгиба не имеет значения, однако необходимо предусмотреть промежутки между изгибами Димрота, чтобы флегма текла более легко и не создавала дополнительного термического сопротивления во время конденсации пара.

Двухслойные димроты используются как в BC, так и в RK. Во-первых, такая конструкция позволяет уменьшить высоту орошающего конденсатора или конденсатора, что дает больше возможностей для увеличения высоты насадочной части колонны.

Пар, проходящий по внешним виткам Димрота, ограничен, с одной стороны, внешней стенкой, с другой — плотно намотанными внутренними витками. Это позволяет удлинить его путь и в то же время хорошо нагреть охлаждающую воду на ее пути к нижним змеевикам внутреннего слоя, где конденсируется большая часть пара. Как правило, зона конденсации расширяется, поэтому отлив, текущий вниз, дольше контактирует с паром, который поднимается выше, и лучше нагревается.

Двухслойные димроты тоже делают для наклонных орошающих конденсаторов, но только с удлиненными витками.

Как сделать Димрот своими руками

лучше всего делать Димрот из нержавеющей трубы диаметром 6 мм и толщиной стенки 1 мм. Эта трубка хорошо гнется и не требует предварительного заполнения песком или солью. Dimrots изготавливаются с 8-миллиметровыми трубками в основном для работы с самоохлаждением, так как это намного проще для насосов малой мощности.

Медь разрешена в производстве Dimroth для BK с отводом пара над обратным холодильником, но к такому образу необходимо быть готовым (см. Рисунок).

Если в конденсаторе установлена ​​медь Dimrot, продукт может быть загрязнен оксидами меди при продувке.

Самый простой способ сделать Димрот — на токарном станке.

Это трудоемкий процесс, но сложным его не назовешь.

Оправку необходимо подбирать по внутреннему диаметру корпуса дефлегматора. Например, внутренний диаметр составляет 48 мм, поэтому вам нужно вычесть 2 мм для расстояния между корпусом и внешними катушками, затем 4 раза по 6 мм для двухслойного Dimroth — вы получите 22 мм. Затем оставьте пару миллиметров бульона и можно обернуть трубочку примерно на 20 мм. Если Димрот сделан из меди, трубка после намотки не трескается.

При изготовлении димрота из нержавейки есть нюансы: бесшовная нержавеющая сталь хорошо наматывается и шов может давать сильную пружину и вообще не подходит к трубе, лучше не шутить.

Многие предпочитают не рисковать, используя оправки тоньше пары миллиметров. В любом случае, если вы не торопитесь и создадите хорошее натяжение при обертывании, то все получится. После того, как намотка закончена с помощью отвертки и молотка, вы всегда можете отрегулировать зазоры, чтобы холодильник Dimroth выглядел красивее.