Колонна бражная непрерывная малая (серия ХД-1М и ХД/4)

Щель подбирается таким образом, чтобы в ней (заужение) скорость пара была порядка 5 метров/секунду. Тогда отсутствует брызгоунос с тарелке на тарелку (захлеб) но есть подвешивание некоторое флегмы (браги).
2мм это не догма, естественно, для разного диаметра труб - разные значения.

игорь223, 16 Нояб. 11, 04:28

Исходные такие
труба Двн 48,6  Длиина 1 метр
мощьность до 6 кв

С одной стороны зазор сделать можно большой на все 6 кв 
с другой если зазор будет слишком большой бражка не будет его заполнять и пропадёт  микро барботаж
получится просто плёночный режим

основная работа будет на тарелках с внешним зазором, внутренние скорее всего будут работать в плёночном режиме как дополнительная поверхность

мощьность пг можно ограничить это чуть проще чем наростить

Скорее всего тарелки работают хорошо иммено из за  небольшого зазора который пытается заполнить бражка и пар вынужден пробулькиватся через неё.
Если слишком увеличить зазор эффект пропадёт.

Вопрос как раз в том какой зазор оптимален. Для сахарной и мучной он явно разный,  вязкость жидкостей разная.

провёл некоторые теоретические изыскания
цель определение зазора в котором устойчиво образуется капля на сахарной браге

гайка М3 отверстие 3х3 мм  капля образуется устойчиво  20 из 20
кайка М5 отверстие 5х5 мм  капля образуется 18 из 20
Шайба  отверстие 6,2 х1  капля образуется 12 из 20 быстро лопается
шайба М4 отверстие 4,5 на 0,8  капля образуется 17 из 20 быстро лопается

Если берём за основу теорию что жидкость образует пробку которую продавливает пар
получается  что зазор на сахарной браге 4,5 мм  близко к предельному значению
замечу что на гайках где высота отверстия больше, капля гораздо более устойчивая.
так что над толщиной тарелок тоже стоит подумать

если применять на моём железе
Вдн 48
диаметр тарелки 40
площядь зазора 550

Какова требуемая мощность?

Babaiko, капля на круглом отверстии и щелевом будет по разному себя вести.
Капля с разным содержанием спирта будет по разному себя вести.
Возможно необходимо делать разные зазоры на разной высоте по мере истощения бражки.

У меня есть новая информация по теме. Довольно неожиданная для меня.

Хотел я проверить, можно ли безболезненно уменьшить расстояние между тарелками до 2-3 см, и соответственно уменьшить общую длину колонны при том же количестве тарелок. Заодно посмотреть на движение браги внутри колонны - для этого взял трубу из кварцевого стекла. Диаметр у нее внутренний примерно 28 мм, диаметр тарелки 23 мм, количество тарелок 24, общая длина колонны 480 мм. В качестве браги использовал СС, разбавленный водой до 15%. Грел куб на индукционной плите на 2 кВт.

Что я увидел через стекло (видео буду снимать позже, пока опишу словами). Из-за плохой центровки тарелок уже третья или четвертая своим краем коснулась трубы. В результате весь поток браги сразу перелез на внутреннюю сторону трубы и дальше совершенно равномерно стекал по ней. Все тарелки ниже 4-й были СУХИЕ, на них ничего не попадало. Скорость потока была довольно большая, но при этом я с удивлением обнаружил, что отжатие происходит почти полное (дельта Т порядка 0,3-0,5С) и в отборе нормальный дистиллят крепостью порядка 40-45%. Баланс спирта тоже в целом сошелся, т.е. всё успевало отжаться.

Таким образом, Игорь, у тебя вполне возможно (в отсутствие специальной центровки, как ты пишешь) происходит то же самое. Если это так, то роль начинки сводится только к перекрыванию пути для пара, чтобы он двигался в основном вдоль стенки трубы, по которой стекает брага. И с этим вполне может справиться, и даже лучше, простая трубка того же диаметра, о чем выше писал Flyer. Производительность колонны в таком случае зависит только от диаметра и длины наружной трубы, и не зависит от расположения и количества тарелок, и даже от их формы (квадраты тоже наверное пойдут). Брага не собирается в струйки, как мне казалось должно быть, а течет ровным слоем по всему периметру.

На днях я собираюсь поставить внутрь кварца нержавеющую или стеклянную трубку Д=23 мм и проверить эти предположения. Самое смешное, что я еще года два назад делал такие пленочные колонны "труба в трубе" для работы в режиме кубовой дистилляции. Только диаметры там были больше - наружная труба 100 мм, внутренняя 90 мм. Была мысль, что и как НБК их можно попробовать использовать, но руки не дошли переделать ввод пара снизу и проверить. И вот пришлось совершить круг и вернуться почти в исходную точку. Забавно.

Кстати, еще одно подтверждение того, что брага течет очень равномерно(по крайней мере брага той степени текучести, как у меня в эксперименте - для густой могут быть особенности). У меня было два литра СС, в который я добавил немного марганцовки, и она не полностью выпала в осадок - осталась желтовато-коричневатая окраска. Я этот СС разбавил и тоже запустил в колонну. Через некоторое время стенки кварца начали отчетливо приобретать желтоватую окраску - двуокись марганца оседала. Цвет со временем стал более насыщенным. И при этом окраска была нанесена весьма равномерно.

Что я увидел через стекло (видео буду снимать позже, пока опишу словами). Из-за плохой центровки тарелок уже третья или четвертая своим краем коснулась трубы. В результате весь поток браги сразу перелез на внутреннюю сторону трубы и дальше совершенно равномерно стекал по ней. Все тарелки ниже 4-й были СУХИЕ, на них ничего не попадало. Скорость потока была довольно большая, но при этом я с удивлением обнаружил, что отжатие происходит почти полное (дельта Т порядка 0,3-0,5С) и в отборе нормальный дистиллят крепостью порядка 40-45%. Баланс спирта тоже в целом сошелся, т.е. всё успевало отжаться.

Литокс, 16 Нояб. 11, 15:59

вот это действительно не ожиданий результат.  получается что при отсутствии центровки колонна работает в плёночном режиме, а наша задача перевести её в барботаж

я тут модельку набросал в солид ворксе  есть возможность посмотреть как движется  воздух или вода через тарелки.
но нужны кое какие данные
возмём 4 кв
М3/s  количество пара в секунду в кубах ?
Давление в системе в паскалях ?

???

Сергей 1972, 16 Нояб. 11, 16:33

:D

Да загнул, каюсь

сколько у нас пара образуется с 4 киловат?
каково давление в колоне  ?

крепость на выходе должна быть 70%, мне так кажется.Сергей 1972, 16 Нояб. 11, 16:32

70% это не универсальная константа, зависит от разных факторов. Например, если брага имеет низкую вязкость, то она стекает вниз быстрее, чем густая. Приходится повышать мощность нагрева, поскольку время контакта пара с брагой мало. Казалось бы, если при некоторой мощности отжатие полное, а крепость низкая, то можно при той же подаче уменьшить нагрев (уменьшить количество пара, разбавляющего СС) и повысить таким образом крепость. Но при работе в пленочном режиме, при стекании браги по стенке без помех, это не так: уменьшая мощность, мы еще больше ускоряем "скатывание" браги вниз. Т.е. поток пара удерживает брагу на стенке и увеличивает время контакта.

То, о чем говоришь ты, относится скорее к барботажному режиму - там да, вязкость браги не влияет напрямую на время контакта.

Литокс, не будет работать такая конструкция, "труба в трубе".

Это мое ИМХО, но оно основано на эксперименте, который я проводил.
Двн 29мм
Дтрубы, вставленной внуть 22мм (полдюйма)
внутренняя трубка была заглушена.

НЕ РАБОТАЛО ВООБЩЕ, подробности не помню, но захлеб был на минимальной подаче.

Тарелки и не должны быть мокрыми, смысл не в них, а в подвешивании флегмы на заужениях.
Центрировать мне было лень, я и не центрировал)))
Однако твои наблюдения очень интересны, и они полностью совпадают с наблюдением Сергея1972, с его "театром теней"))
Потому вариант с инверсными тарелками может и не работать, а может и работать очень некисло.

По поводу уменьшения общей высоты я не понял - получилось или нет. У меня не получилось - уже при уменьшении высоты с 1000 до 750 мм густая брага перестает отжиматься, разведеный СС и сахарная жмется отлично. Связал я это с тем, что густые браги текут толстым слоем, пар свистит мимо и время "взаимодействия" нужно увеличить. Хотя в теории казалось бы должно быть наоборот - густая брага, думалось мне, течет медленнее...ан нет, на практике я получил обратный результат, и вернулся к метру для густых бражек.

П.С. Два кило вроде избыток для таких габаритов, при такой мощности ты будешь недобирать в величине подачи браги. Или нет?

а наша задача перевести её в барботажBabaiko, 16 Нояб. 11, 16:24

Я наоборот не хотел барботажный режим получать - его трудно ловить и удерживать потом.
На своей колонне я пытаюсь в пленочном режиме работать.

Ага, дочитался до крепости.)))
Крепость зависит от
1. крепости исходной браги
2. очень сильно от ее температуры
3. в меньшей степени от густоты браги
4. от оптимальности подобранной площади кольцевого зазора, от него зависит соотношение мощность/подача. на Двн 29мм тарелки 24, 24.5 и 25 мм дают зрительно разные результаты.

Важное дополнение. Фиксируй давление в колонне при разных режимах - и нам будет проще разобраться, и ты картину будешь видеть четче.
Пленочный режим - давление ноль, захлеб - 10-12мм ртути. От 0 до 10мм - переход из пленочного режима к барботажному. Подбирать оптимальный режим проще именно по давлению....ну и по Тниза колонны, естественно))
С моей точки зрения оптимум - иметь среднее давление. При этом колебание мощности +-10% не влияют на режим работы колонны. Однако ВСЕ провальные колонны страдают этой зависимостью, и пленочный режим - отнюдь не панацея в работе...

была б труба выше, то и подачу можно было сделать больше и крепость выхода выше.Сергей 1972, 16 Нояб. 11, 17:02

Именно так, но нужно знать величину давления.
При 10% стартовой браги и работе в барботаже - всегда получается от 65 до 70%...где то Руди это теоретически предсказывал, и в данном случае не ошибся.)))
Поэтому такая крепость СС на выходе - признак предзахлеба (и, соответственно, оптимальности по КПД)

продул тарелки  в солид ворксе  противотока жидкости нет но динамику движения пара понять можно.
растояние между тарелками 40 и 80 мм
практически отсуцтвуют турбулентности
тоесть пар размазывает флегму по стенкам и работает всё в плёночном режиме

Тарелки и не должны быть мокрыми, смысл не в них, а в подвешивании флегмы на заужениях.игорь223, 16 Нояб. 11, 16:56

В том-то и дело, что никакого "подвешивания" браги, и тем более "заброса назад" на заужениях я не увидел, хотя тоже ожидал увидеть. Брага текла себе ровненько по стенке, и в широкой части трубы, и по кольцевому зазору, безо всяких видимых изменений

Похоже что эти тарелки очень хорошо распределяют брагу по стенкам

между тарелками брага пытается собратся в ручейки  но достигая следующей тарелки, опять равномерно перераспределяется.

В прошлые выходные делал эксперимент с вихревыми тарелками.
Получил не совсем полное отжатие.
Поставил тарелки плоские - получил захлеб на малой мощности.
Вот взял и совместил эти тарелки - на вихревую надел сразу сверху плоскую, затем 40 мм втулка, снова вихревая и на нее плоская.
Получил на 2,7 кВт мощности подачу 18 литров мучной браги без захлеба! Отжатие 99,8 - 99,9*С на выходе барды!
СС на выходе - не помню точно, но где-то в районе 60*.

Я думаю, вы оба (Литокс и Сергей) не правы.

К примеру, пропеллеры создают градиент по вращению....и уменьшают величину подвешивания браги, мощность (и энергия) закачиваемая в систему - конечны. В итоге КПД что с закруткой, что без нее - близко к максимально возможному, с учетом теплопотерь.

"Подвешивание" браги и не увидишь (интересно, как оно должно выглядеть))). Скорость опускания браги меняется, это да.
В противном случае для создания пленки хватило бы пары тарелок...еще пары - для размазываний повторных...однако сэкономить на их количестве я не смог - уже при 15 тарелках отжим хуже (соответственно КПД ниже)

По поводу совмещения тарелок не скажу, а по поводу захлеба на малой мощности - явный косяк эксперимента, этого не может быть. Просто потому, что эти тарелки определяют "узкое место", где захлею и возникает. Если он был на малой мощности и малой подаче!!! то на большой мощности и большой подачи он будет ТЕМ БОЛЕЕ))) и никакие вихревые тарелки здесь не помогут.

В итоге КПД что с закруткой, что без нее - близко к максимально возможному, с учетом теплопотерьигорь223, 16 Нояб. 11, 17:36

Я тоже считаю, что простое закручивание не должно влиять ни на что. Путь будет длиннее, но при той же объемной скорости - обязана вырасти линейная скорость, так что время контакта пара и браги останется точно таким же

"Подвешивание" браги и не увидишь (интересно, как оно должно выглядеть))). Скорость опускания браги меняется, это даигорь223, 16 Нояб. 11, 17:36

В следующий раз попробую поварьировать в широких пределах подачу пара (вплоть до его полного отсутствия) и попытаться определить, как это повлияет на вид стекающей вниз пленки и ее скорость

Так какие выводы господа Акодемики?
Таки колонна плёночная ?
Если тарелки работают как распределитель флегмы каков оптимальный теоретический зазор ?

Пока воздержусь от рекомендаций. Хочу сначала разобраться - чем отличается режим на плоских тарелках от режима на "трубе в трубе". И что будет, если всё хорошо отцентровать и избежать касания насадкой внутренней поверхности трубы