Противоточный восходящий холодильник для пленочной колонны (БКМ)

Вариант реализации противоточного холодильника для пленочной колонны.

Один из вопросов, возникающих при эксплуатации пленочной колонны – необходимость подавать воду в нижнюю часть холодильника на восходящей ветви колонны. При этом пар и вода движутся в одном направлении – прямоточный холодильник.
Такой способ имеет недостатки:
1. Снижается эффективность (противоточные холодильники гораздо эффективнее)
2. Флегма образуется не равномерно по всей длине холодильника, а в основном, в нижней его части. Это, в свою очередь, снижает предзахлебную мощность, подаваемую в куб. Соответственно, снижается интенсивность тепломассообмена. Получается ограничение на укрепление.
Но при всех недостатках, этот способ имеет громадное преимущество: он не создает завоздушивания внутри водяной рубашки холодильника. И это преимущество вынуждает мириться с недостатками.
Теперь давайте проведем мысленный эксперимент: допустим, что вода поступает сверху навстречу пару, при этом завоздушивание отсутствует.
Что при этом произойдет:
Получится классический противоточный холодильник, допустим, градиенты температур по всей длине холодильника станут равномерными  – образование флегмы внутри колонны станет равномерным по всей длине, исчезнет участок максимального образования флегмы. При этом холодильник можно сделать более длинным – почти по всей длине колонны.
Длина пленки флегмы увеличится и будет по всей длине колонны – возрастет площадь тепломассообмена. Отсутствие участка максимального образования флегмы позволит вдуть в куб повышенную мощность.
Эти мероприятия в итоге дадут прирост степени укрепления. Или увеличить отбор.
Как это реализовать? Давайте опять же мысленно один противоточный холодильник заменим по всей длине парой десятков маленьких прямоточных элементарных холодильников (ЭХ). Подача воды сверху, но в каждый мелкий холодильник вода пойдет снизу и выливатется сверху, поступая в нижнюю часть следующего холодильника, расположенного ниже. И так далее, до самого низа колонны, где выливаться будет уже горячая вода с воздухом. Получим движение петлями, но в целом, движение воды сверху вниз сохранится. Соответственно, все описанные выше преимущества противоточного холодильника сохранятся.
Практическая реализация.
Вариант 1
Берем оправку диаметром чуть меньше диаметра колонны. Мотаем на ней из отрезков трубки полтора десятка холодильников в один-полтора витка. Слегка разжимаем виток и сняв его с оправки, надеваем его на колонну. Получаем много мелких холодильников по всей длине колонны. Соединяем эти холодильники силиконовыми трубочками таким образом:
Подвод воды – на нижний патрубок верхнего холодильника. С верхнего патрубка верхнего холодильника подаем воду на нижний патрубок следующего холодильника. Таким образом соединяем все холодильники, причем верхний патрубок самого нижнего холодильника – это отвод воды. Получаем многопетлевую конструкцию. Суммарно вода движется сверху вниз, но в каждом холодильнике – снизу вверх. Патрубки делать покороче, излишней длиной не надо увлекаться – даже без подачи воды они работают как воздушные холодильники.

Вариант 2
1. Материалы – узлы ПВХ водопровода. Сварка труб паяльником. Лист силиконовой резины, силиконовые трубки внутренним диаметром 5-6мм.
2. Изготавливаем кожух холодильника цельным по всей длине, с торцов переходники с резьбой для колонны (фиксация и уплотнение заглушками с отверстием), далее тройники с резьбой для подвода воды сбоку. Такая классическая конструкция на форуме неоднократно описывалась.
3. Из листа силиконовой резины толщиной 3-5мм просечками высекаем шайбы – наружный диаметр равен внутреннему трубы кожуха, внутренний диаметр равен наружному диаметру трубы колонны. Также в шайбах просекаем отверстия (2 шт, диаметрально противоположные), равные наружному диаметру трубок перелива.
4. Нарезаем из ПВХ трубы дистанционные втулки. Подобрать трубу так, чтобы она свободно входила с минимальным зазором в кожух холодильника и что бы между её внутренним диаметром и наружным диаметром колонны был зазор, больше диаметра трубки перелива. Из этой же трубы делаем две концевые втулки для зажима – в них сверлим перфорацию для прохода воды в боковые входное и выходное отверстия кожуха.
5. Нарезаем из силиконовой трубки малого диаметра переливные трубки. Тут наверное, подойдут трубки от капельницы. Для жесткости внутрь можно вставить и загнуть по краям проволоку из нержи (не перекрывая внутреннего сечения полностью – вода должна свободно проходить).
Можно трубки от телескопических антенн.
Собираем все это в нужной последовательности и постепенно заполняем весь внутренний объем кожуха элементарными холодильниками.
После того, как затянутся гайки на торцах, все дистанционные втулки сожмут все шайбы, они немного раздадутся и упрутся в кожух, трубу колонны и переливные трубки, создав герметичные сопряжения.
Получится несколько десятков мелких (высотой 20-30мм) прямоточных холодильников, собранных внутри одного общего кожуха.
Если тема будет востребованной, будет обсуждение – сделаю чертеж примерного варианта 2.
Просто так, ради удовлетворения любопытства – время жалко.

Оба варианта позволяют легко изменять число ЭХ, то можно легко адаптировать их число под свои особенности (расход и температура воды, давление).

На мой взгляд, это наиболее дешевые и практичные решения реализации подобного холодильника. Сам я его делать не буду – за год эксплуатации ПК уже настолько привык работать на ней, что из приборов оставил только градусник в кубе – все режимы давно отработаны, НДРФ идет 91%, мне хватает и полностью устраивает.
Но если кто сейчас делает колонну сам – можно попробовать. Материалы недорогие, работа не сильно сложная. Один раз сделав и настроив – получим гораздо более эффективную колонну как по качеству, так и по производительности.
Критика, обсуждение приветствуется. Вроде никакой ереси не написал 

Можно поподробнее, почему в ПК получается завоздушивание, и куда девается воздух в предложенном варианте?

Shosha, просто намотать трубку медную, и подавать тупо сверху вниз

сначала запустить воду напором, воздух выйдет, затем зажимать кран после выхода

Ещё способ.
Вижу ты не ищешь простых решений, проколи шилом маленькое отверстие вверху холодильника,организуй отвод воздуха через трубку в обратку для воды и смело подавай воду сверху в холодильник.

действительно, что мешает намотать холодильник из трубки и припаять?
нет завоздушивания, есть противоток.
градиент регулируется межвитковым, хоть на всю длину колонны можно сделать )

Думаю, при маленьком расходе воды будет водовоздушная смесь идти - соответственно, охлаждение будет гулять.
Я предложил схему, исключающую завоздушивание.

Shosha, не будет, проверено.
трубка 6-ка