можно было между КТ поставить + деф с верху и все. Колона линас готова при такой схеме в верхнем не спирт ессно.БайбаК, 04 Дек. 14, 05:23я про другую коллону.
Практические эксперименты alexeyT.
БайбаК
Профессор
Изумрудный
4.6K 1.1K

Отв.2840 03 Дек. 14, 07:45
сообщение удалено
Grem_line
Специалист
С-Петербург
197 123

Отв.2841 03 Дек. 14, 08:34 (через 49 мин)
Размышления на тему Оптимизация работы колонны ЛИНАС
Почему температура пара на выходе колонны получается выше, чем температура кипения охлаждающей жидкости?
Все просто: подобно тому, как электрический ток, протекая через проводник с некоторым сопротивлением, создает на концах проводника перепад напряжения, так и поток тепла, проходящий через любое тело, создает перепад температур. Законы одни и те же.
Только для электричества это закон Ома, а для тепла - закон Фурье.
Пусть имеем медную трубу длиной 1м Ф22мм с толщиной стенок 1мм.
Допустим, труба отбирает из пара 1КВт мощности.
Перепад температуры между внешней и внутренней поверхностью трубы по закону Фурье:
dT = P * L /(Pi*D*H*Ksi), где P - мощность, L - толщина стенки, D - диаметр трубы, H - высота трубы, Ksi - удельная теплопроводность.
Для киловатта мощности получим 1000*0,001 /(3,14*0,022*0,7*401) = 0.05 *С.
Такая маленькая величина, не стоит и говорить, но!
По внутренней стенке стекает флегма, удельная теплопроводность которой в 650 раз меньше, чем у меди.
Даже при толщине пленки флегмы всего 0.1мм получим перепад температуры в 3*С - а это уже немало!
Отсюда простой вывод: чтобы уменьшить перепад температуры, нужно
- либо убрать со стенок часть флегмы, например, используя насадку;
- либо увеличить площадь стенок.
Увеличение площади уменьшит поток тепла на единицу поверхности и одновременно уменьшит толщину слоя флегмы, поэтому зависимость будет квадратичной!
Еще возникает мысль о наклонной колонне или спиральной трубе - в верхней части флегмы не будет.
Что скажете?
Почему температура пара на выходе колонны получается выше, чем температура кипения охлаждающей жидкости?
Все просто: подобно тому, как электрический ток, протекая через проводник с некоторым сопротивлением, создает на концах проводника перепад напряжения, так и поток тепла, проходящий через любое тело, создает перепад температур. Законы одни и те же.
Только для электричества это закон Ома, а для тепла - закон Фурье.
Пусть имеем медную трубу длиной 1м Ф22мм с толщиной стенок 1мм.
Допустим, труба отбирает из пара 1КВт мощности.
Перепад температуры между внешней и внутренней поверхностью трубы по закону Фурье:
dT = P * L /(Pi*D*H*Ksi), где P - мощность, L - толщина стенки, D - диаметр трубы, H - высота трубы, Ksi - удельная теплопроводность.
Для киловатта мощности получим 1000*0,001 /(3,14*0,022*0,7*401) = 0.05 *С.
Такая маленькая величина, не стоит и говорить, но!
По внутренней стенке стекает флегма, удельная теплопроводность которой в 650 раз меньше, чем у меди.
Даже при толщине пленки флегмы всего 0.1мм получим перепад температуры в 3*С - а это уже немало!
Отсюда простой вывод: чтобы уменьшить перепад температуры, нужно
- либо убрать со стенок часть флегмы, например, используя насадку;
- либо увеличить площадь стенок.
Увеличение площади уменьшит поток тепла на единицу поверхности и одновременно уменьшит толщину слоя флегмы, поэтому зависимость будет квадратичной!
Еще возникает мысль о наклонной колонне или спиральной трубе - в верхней части флегмы не будет.
Что скажете?
alexeyT
Профессор
москва - деревня под Обнинском
23.9K 9.1K
Отв.2842 03 Дек. 14, 09:34
(3,14*0,022*0,7Grem_line, 03 Дек. 14, 08:34= 0.05
3.14*20*0.008*1 = 0.5
если взять тонкостенную трубу 0.5 мм, Т снизится еще в 2 раза
итого - в 20(!) раз
3*с/20= 0.15*с
без наклонов, спиралей, насадок
Пав
Профессор
Самарская обл.
2.1K 633

Отв.2843 03 Дек. 14, 09:47 (через 14 мин)
если взять тонкостенную трубу 0.5 мм, Т снизится еще в 2 разаитого - в 20(!) разalexeyT, 03 Дек. 14, 09:34с уменьшением теплового сопротивления трубы увеличится скорость конденсации и как результат увеличится толщина конденсатной пленки. Скорость, с которой флегма стекает вниз останется неизменной. Эффективность особо не вырастит!! На внутреннюю поверхность трубы нужно накладывать слой графена - на нем не будет держаться конденсат - он не смачивается)))))) Но это уже нанотехнологии, нам простым смертным не под силу.
alexeyT
Профессор
москва - деревня под Обнинском
23.9K 9.1K
Отв.2844 03 Дек. 14, 10:01 (через 14 мин)
Пав, да Бог с ней. с толщиной.
даже в 10 раз - 0.3*с по приведенной выше формуле
даже в 10 раз - 0.3*с по приведенной выше формуле
Листор
Бакалавр
Сарамыш
62 17
Отв.2845 03 Дек. 14, 10:48 (через 47 мин)
Отсюда простой вывод: чтобы уменьшить перепад температуры, нужно
- либо убрать со стенок часть флегмы, например, используя насадку;
- либо увеличить площадь стенок.Grem_line, 03 Дек. 14, 08:34
с уменьшением теплового сопротивления трубы увеличится скорость конденсации и как результат увеличится толщина конденсатной пленки. Скорость, с которой флегма стекает вниз останется неизменной.Пав, 03 Дек. 14, 09:47Может быть при выборе хладагента просто учитывать перепад температур, создаваемый термосопротивлением конструкции и конденсатной пленкой при конкретной мощности?
Листор
Бакалавр
Сарамыш
62 17
Отв.2846 03 Дек. 14, 11:00 (через 13 мин)
Или если уже хочется четкости, то придется иметь хладагент с регулируемой температурой кипения. Например вода кипящая при таки разных температурах в условиях разрежения.
Простейшая регулировка
Простейшая регулировка

Москвин Игорь
Магистр
киров
223 23
Отв.2847 03 Дек. 14, 11:31 (через 32 мин)
На внутреннюю поверхность трубы нужно накладывать слой графена - на нем не будет держаться конденсат - он не смачивается))))))Пав, 03 Дек. 14, 09:47Если не так-зачем всё это нужно?
Может тема другая.А исключить это вообще возможно?
Пав
Профессор
Самарская обл.
2.1K 633

Отв.2848 03 Дек. 14, 11:41 (через 10 мин)
Если не так-зачем всё это нужно?Москвин Игорь, 03 Дек. 14, 11:31что именно ты имеешь ввиду под словом "это"? слой графена или зависимость толщины пленки конденсата от смачиваемости охлаждаемой поверхности???
Vladl
Доктор наук
Красноярск
749 211

Отв.2849 03 Дек. 14, 11:44 (через 4 мин)
Ребята, почему вы не хотите признать, что флегма не враг, а друг. Вы все время рассматриваете теплообмен в статике, а тем временем все основные процессы происходят в динамике на поверхности раздела фаз. Молекулы непрерывно переходят из пара в жидкость и обратно, при этом одни выделяют, другие поглощают энергию скрытой теплоты испарения. Через поверхность раздела фаз непрерывно гуляет туда-обратно колоссальная энергия и лишь часть ее проходит через слой флегмы к стенке и далее. Но энергия не просто так гуляет, вместе с ней меняется состав пара и флегмы. Никуда от этого не деться.
Представьте себе, что удалось мгновенно отвести конденсат с поверхности, теплопроводность стенок и всей остальной системы с огромным запасом уносит тепло, вдуваемое снизу с паром. Что выйдет из такого КТ? То же самое, что и над поверхностью кубовой жидкости, нагретой то температуры кипения ПТН плюс дельта Т на тепловых сопротивлениях. Только перепад давления на выходе КТ будет практически нулевым. И сколько пара пройдет через сечение КТ в таких условиях? Сравните с кастрюлей с некипящей, но нагретой жидкоитью с полностью отрытой крышкой и чуть приоткрытой.
В рассматриваемой конструкции важна, прежде всего, скорость пара. Снизьте ее, уменьшив подводимую мощность или увеличив сечение. Дайте время на ТМО. Добейтесь состояния флегмы в верхней части КТ, близкого к кипению.
Представьте себе, что удалось мгновенно отвести конденсат с поверхности, теплопроводность стенок и всей остальной системы с огромным запасом уносит тепло, вдуваемое снизу с паром. Что выйдет из такого КТ? То же самое, что и над поверхностью кубовой жидкости, нагретой то температуры кипения ПТН плюс дельта Т на тепловых сопротивлениях. Только перепад давления на выходе КТ будет практически нулевым. И сколько пара пройдет через сечение КТ в таких условиях? Сравните с кастрюлей с некипящей, но нагретой жидкоитью с полностью отрытой крышкой и чуть приоткрытой.
В рассматриваемой конструкции важна, прежде всего, скорость пара. Снизьте ее, уменьшив подводимую мощность или увеличив сечение. Дайте время на ТМО. Добейтесь состояния флегмы в верхней части КТ, близкого к кипению.
Листор
Бакалавр
Сарамыш
62 17
Отв.2850 03 Дек. 14, 11:48 (через 5 мин)
Добейтесь состояния флегмы в верхней части КТ, близкого к кипению.Vladl, 03 Дек. 14, 11:441. Каким образом?
2. Почему именно в верхней части КТ?
Москвин Игорь
Магистр
киров
223 23
Отв.2851 03 Дек. 14, 11:55 (через 8 мин)
Но это уже нанотехнологии, нам простым смертным не под силу.Пав, 03 Дек. 14, 09:47Я подтвердил примерно это же.Наверно просто другая тема.(ПРАВКА)Пав.Если не понял переходи в ЛС.Высказывать ничего не поняв!!!
Март
Профессор
Екатеринбург
6.9K 1.7K
Отв.2852 03 Дек. 14, 11:55 (через 1 мин)
Листор, потому что любой теплоноситель это смесь ,,с разной тем кипения ,низ всегда будит холоднее ,даже если кипит этанол 96,6
Листор
Бакалавр
Сарамыш
62 17
Отв.2853 03 Дек. 14, 11:57 (через 2 мин)
Графен.
Наиболее пригодным для промышленного производства оказался метод, во главе угла которого лежит осаживание из газовой фазы. Благодаря этому в 2009 году графен уже производили в мире тоннами, а его стоимость снизилась до 100 долл. /см2.
Листор
Бакалавр
Сарамыш
62 17
Отв.2854 03 Дек. 14, 11:59 (через 3 мин)
любой теплоноситель это смесь ,,с разной тем кипения ,низ всегда будит холоднее ,даже если кипит этанол 96,6Март, 03 Дек. 14, 11:55И что? Это уменьшит разницу температур кипения хладагента и конденсации фракции из спиртового пара?
Grem_line
Специалист
С-Петербург
197 123

Отв.2855 03 Дек. 14, 12:07 (через 9 мин)
Представьте себе, что удалось мгновенно отвести конденсат с поверхности, теплопроводность стенок и всей остальной системы с огромным запасом уносит тепло, вдуваемое снизу с паром. Что выйдет из такого КТ? То же самое, что и над поверхностью кубовой жидкости, нагретой то температуры кипения ПТН плюс дельта Т на тепловых сопротивлениях.Vladl, 03 Дек. 14, 11:44Выйдет пар, имеющий температуру, близкую к температуре кипения ПТН.
А раз пар имеет такую температуру, то как ни крути, содержание спирта в нем (как и в получаемом из него конденсате) будет соответствовать этой температуре!
В линас-колонне движущей силой будет не ТМО, а парциальная конденсация.
Представьте себе наклонный желоб с калиброванными отверстиями, по которому катятся шары разного диаметра.
Если шар меньше отверстия, то он провалится в него, или проскочит по инерции. Если желоб достаточно длинный, то все шары, имеющие диаметр меньше калибра отверстий провалятся, а на конце желоба останутся только шары большего диаметра.
Это вот такая модель линаса

сообщение удалено
Март
Профессор
Екатеринбург
6.9K 1.7K
Отв.2856 03 Дек. 14, 12:11 (через 4 мин)
Листор, если глубоко не лазить то не уменьшат ,а если глубже то да ,ты ж спросил почему вверху ,а вот примеси и этанол имеют одинаковую темп кипения ,,но ведь они поддаются разделению методом эпюрации ,?
Grem_line
Специалист
С-Петербург
197 123

Отв.2857 03 Дек. 14, 12:12 (через 1 мин)
любой теплоноситель это смесь ,,с разной тем кипения ,низ всегда будит холоднее ,даже если кипит этанол 96,6Март, 03 Дек. 14, 11:55Любая смесь кипит при одной конкретной температуре!
Этанол кипит при 78.4*, а вода при 100*
Если ты думаешь, что нагревая водку выше 84* в ней этанол закипит - то сильно ошибаешься

Grem_line
Специалист
С-Петербург
197 123

Отв.2858 03 Дек. 14, 12:15 (через 4 мин)
примеси и этанол имеют одинаковую темп кипенияМарт, 03 Дек. 14, 12:11С чего бы? Какая конкретно примесь кипит при 78.4?
Москвин Игорь
Магистр
киров
223 23
Отв.2859 03 Дек. 14, 12:17 (через 3 мин)
Хотел спросить что значит Линас для браги из сахара. (ответ знаю)Тогда экономите на посуде?