Инжекционная (горизонтальная) ректификационная колонна

А ещё хорьки у меня спёрли кулёк нерж фитинга из 316 стали на 1/8 дюйма ( 16 краников, куча отводов, тройники итд.) и теперь не могу понять куда они его засунули.  И НЕ ПРИЗНАЮТСЯ ГАДЫ ))))  Поэтому работаю в очень трудных условиях. Насчёт стекла, от чего резать цилиндрики так и не придумал, надо искать где бутылок от водки разной много, цельсий матовый, что ещё не придумал, точнее в магазинах я видел какую то а вот на мусорниках не попадалась ))  Пытался одного бомжа сблатовать чтобы он мне по образцу принёс 10 бутылок, давал по 2 гривны за штуку. Он похоже решл что как то хитро решил его подставить и сгинул пока что с нашего района напрочь.

Kotische, а скорости пара в таких аппаратах должны быть какие? если 15м/с , то прикинь расстояние между тарелками. ну и соответственно высоту колонны.

Сергей 1972, вот тебе сборочный чертёж!
Красное - инжекционная тепломассобменная труба - выполнение - змеевик вокруг колонны.
Вся колонна собирается из однотипных разборных секций (черное), сочленение - конический стык.

ЗЫ: Гони камент! 

А вполне может быть, что можно сделать даже так. (см аттач)
И даже без синей пластинки!
Тогда всё становится чрезвычайно технологичным!!!

Ещё раз спасибо ozzy_72 за ценные идеи... 

скорости пара в таких аппаратах должны быть какие? если 15м/сСерж 1, 23 Сент. 10, 07:56

К сожалению этого добиться не получится.
Плотность пены будет высокой, т.к. велико содержание жидкости, поэтому разогнать пену до высокой скорости не удастся.

По моей модели (адекватность которой под вопросом), на 20кг браги приходится 2кг пара.
Если рассчётная скорость пара 10 м/с, то из закона сохранения импульса, скорость пены будет в 10 раз меньше.

"Зубастый" ( ) Kotische, с пеной все вообще не так, в вихревой тарелке с горизонтальной поверхностью подачи пара ее раскрутить практически не получится. Наружные "пузыри" мгновенно затормозятся об стенку и, из-за очень сильной связи "пузырей" в пене, тут же затормозят все. Посмотри съемки, там это хорошо видно - пена крутится только до тех пор, пока не касается стенки. Как коснулась - врашение пены исчезает, жидкость под ней, вероятно, крутится.

Быстрое вращение пены возможно только при тангенциальной подаче пара - тогда пена не касается стенок и "опирается" на вращающуюся жидкость.

Для подогретой до 92*С 10% браги у меня получается 0.129 кг пара на 1 кг браги (без учета подогрева браги), крепость на выходе - 54.5%. Т.е., на 20 кг браги около 2.58 кг пара. Это без укрепления и всяких рекупераций.

Сергей 1972, с конструкции

имхо, надо змеевик (инжекционный трубопровод) делать не просто из трубки, а из гофрированной трубки, что бы пена центробежной силой не осаживалась, а взбодрялась на каждом микросужении.
На базаре видал гофру нержавейковую, порядка 10 мм диаметром. Если это не ложная память - то это самое оно!  ::)

Кстати, ни что не мешает поставить рядом две такие "колонны", и паропроводы делать прямыми горизонтальными гофрированными трубами. Это избавит нас от оседания пены в трубопроводе под действием центробежной силы. Получится "лесенка" где перекладины - инжекционные трубопроводы.

Если "перекладины" немного наклонить вниз, то предлогаема конструкция пратически ПОЛНОСТЬЮ исключает застойный объем флегмы.

ЗЫ: А конструкция то становится всё технологичнее.
Это всего лишь набор кружек и фитингов!

Это будет лучше. Но использование гофры приведёт к увеличению гидравлического сопротивления...

использование гофры приведёт к увеличению гидравлического сопротивленияus_ov, 23 Сент. 10, 19:15

Насколько это критично? Можно как то оценить?

Немного поправил рисунок.

У меня что-то с этой лестницей в голове не укладывается. Плохо понимаю что и как в ней происходит.

Зелёное - жидкость,
голубое - пар,
по перекладинам идет пена - пар+жидкость.
Каждая тарелка - суть маленький циклон, делящий пену на пар и жидкость.

Если правильно рассчитать инжектор, то конструкция будет 100% рабочей и очень технологичной в изготовлении.

Как-то это неправильноRudy, 23 Сент. 10, 20:18

Как раз правильно!
При скорости пены 1 м/с и длинне трубопровода 1/2 м получаем время пролета пол секунды.
Циклон пену сразу убивает и стекает.

Получаем высокую эффективность - 100% теоретическая тарелка на 1 физическую тарелку, и очень малое время нагрева флегмы.

С этой точки зрения - да, все верно. Но делать только для этого две колонны... Тут нужно получше продумать конструкцию, наверно можно и проще сделать. Может быть стоит "пульверизатор" поставить прямо на входе "циклонного" объема - вот как раз внутри циклона и провзаимодействует. тогда все эти длинные трубки и две колонны не нужны станут.

Подумай, у меня сейчас голова немного по другому "пути" думает, пока не додумает - ее на "циклонный" вариант не переключить . Лучше последний вариант откомментируй .

Может быть стоит "пульверизатор" поставить прямо на входе "циклонного" объема - вот как раз внутри циклона и провзаимодействует. тогда все эти длинные трубки и две колонны не нужны станут.Rudy, 23 Сент. 10, 20:32

Дело в том, что:
Задача трубопроводов - массообмен в мелкодисперсной пене. Для этого они специально сделаны прямыми, чтобы уменьшить оседание пены под действием центробежных сил.
Задача циклона - как можно быстрее осадить пену.
Можно конечно сделать как я предлогал раньше - свернуть инжекционный трубопровод в спирталь...
но тут вступае в силу антогинизьма, которая портит нам весь компот  :(
Эти две задачи взаимопротивоположны, попытка совместить их в одном устройстве приведет к тому, что и то и другое будет делаться херово. Массообмен ухудшится - КПД тарелки упадет, а плохое циклонирование будет давать проброс брызг на верхнюю тарелку. Вобщем ЖОПА!  :'(

все верно. Но делать только для этого две колонны...Rudy, 23 Сент. 10, 20:32

Руди, объясни, чем тебе не нравится 2х колонная колонна?
Наоборот, это здорово! Народ периодически плачется что не хватает высоты потолка, а тут мы сделав изящный финт ушами уменьшили высоту колонны вдвое, так что это тоже ПЛЮС!!!  ;D

Единственный косяк, это то что инжектор придется РАССЧИТЫВАТЬ, иначе нихера работать не будет. Экспериментально такой как надо не подберёшь!  :'(

Кстати, ни что не мешает поставить рядом две такие "колонны", и паропроводы делать прямыми горизонтальными гофрированными трубами. Это избавит нас от оседания пены в трубопроводе под действием центробежной силы. Получится "лесенка" где перекладины - инжекционные трубопроводы.

Если "перекладины" немного наклонить вниз, то предлогаема конструкция пратически ПОЛНОСТЬЮ исключает застойный объем флегмы.

ЗЫ: А конструкция то становится всё технологичнее.
Это всего лишь набор кружек и фитингов!
Kotische, 23 Сент. 10, 19:09

Мысли у нас сходятся, я начал такую хрень на работе изображать. Но работа навалилась и подмяла ))) Но я успел в стеклянных трубках с эжектором из всякой фигни и всё чуть не на жевачке слеплено))) попробовать там же на работе погонять воду и водку.
Вывод циклон нужен только для отделения и должен быть небольшого диаметра чтоб центробег посильнее был, всё межфазное взаимодействие в трубке, прямой. Внутри трубки возможны турбулизирующие элементы но не винтового а ножевого типа. После эжектора можно гидродинамический свисток. Я его из куска лезвия типа нева сделал и крепил проволочками, он быстро срывался и улетал, но в момент когда оно запускалось пеножидкость в трубочке белела на секунду другую очевидно пузырьки измельчались очень сильно, от этой вибрации сползали распорные крепления свистка и он отправлялся в путешествие к выходу из трубки.
Если бы её ставить на коническом сужающемся участке трубки такого бы конечно не было.

Диаметр трубки был 12 мм внутренний, гонял по кругу маленькой улиткой высокого давления, 0,03 атм. Производительность неизвестна. Померять перепады давления было нечем((( поэтому сколько сопротивления добавлял свисток не знаю.Вообще полуподпольно делал. Один слесарь когда увидел что я с водкой что то хитрое делаю а не пью, решил что я морально и умственно неполноценный )))

Теперь бы подобрать из чего её лучше сделать, чтоб хоть часть была стеклянной (прозрачной в смысле) Иначе непонятно будет что там происходит.

Это я утром перед работой пишу. Наверное можно и в стакане приличное межфазное взамодействие реализовать, но кажется что проще сделать трубки по полметра длиннй и пусть там взаимодействует. Нужно во первых посмотреть нельзя ли сдвинуть друг другу навстречу желаемые параметры процесса и имеющиеся в наличии недорогие элементы, например трубки от люминисцентных ламп, хотя лучше что то прменьше диаметром. Буду теперь внимательно к трубочкам присматриваться. Взаимодействие в стакане прияно тем что заставляя гонять это по кругу - элементарно экономятся материалы. Тогда при таком компактном подходе стакан должен быть из двух частей, в нижней части вставка не дающая сепарироваться пене на газ и жидкость. а выше свободное пространство где они и разделятся. Возможно в нижней части шариков накидать чтоб их по кругу гоняло или тороидальную сетку из спиралек накрутить чтоб вращалась как бублик целиком ( подобное где то в инете встречал выложу)

Продолжение темы